JP2006045885A - リアルタイム地震情報を利用した制振制御方法および制振制御システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 地震発生時に震源の近くで検知された初期微動を示すP波によって得られた当該地震の少なくともマグニチュードと震源位置に係るリアルタイム地震情報を利用して、振動を減衰させるとともにその剛性および/または減衰性能が可変とされた構造制御手段4を有する構造物1の制振免震性能を制御する制振制御方法であって、上記リアルタイム地震情報から、上記地震の到達前に、構造物1の建設地点における地震動レベルを算出して、構造制御手段4を、上記算出によって得られた地震動レベルに対応した減衰性能に制御することを特徴とする。
【選択図】 図1
Description
上記免震構造物に使用される免震装置としては、例えば積層ゴム等を用いた弾性支承系のものや、滑り支承系または転がり支承系のものが知られている。
そして、上記滑り支承系の免震装置によれば、摩擦力によって上記振動を減衰させることができ、さらに当該振動を積極的に減衰させる場合には、通常上記免震装置に加えて粘性ダンパ等の減衰性能を有する制振装置が併設されている。
このため、従来の免震構造物においては、一般にレベル2地震動クラスの大地震に対して、上記構造物の相対的変位が許容範囲に収まるように、免震性能をある程度犠牲にして、摩擦係数を大きくするか、または制振装置の減衰力をある程度大きく設定する手法が採られている。
加えて、当該制振装置を設置するために、構造物の上部の広いスペースを必要とする等の構造物計画上の制約も生じるという問題点があった。
そして、最近では、気象庁の緊急地震速報(ナウキャスト)や、防災科学技術研究所のリアルタイム地震情報活用システム(REIS)等の、地震発生時に震源の近くで検知された上記P波によって当該地震に関するリアルタイム地震情報を即時的に得る各種のシステムが開発されるとともに、当該システムによって得られたリアルタイム地震情報をインターネットや衛星通信によって配信するネットワークシステムも実用化しつつある。
また、震源から数Km以上離れた地点においては、S波に起因する地震動の主要動が到達するまでに数秒から数十秒の余裕がある。
ここで、地震動レベルとは、当該地震に起因して構造物に発生する振動の加速度、速度または変位の最大値をいう。
ここで、応答値とは、当該地震に起因して構造物に発生する振動の加速度、速度または変位の応答値をいう。
この結果、上述した従来のフィードバック制御やアクティブ制振のような装置の複雑化や大型化等を招くことなく、簡易な装置によって、地震到達前に、確実に当該地震の規模に応じて構造物の制振性能を最適化することが可能となる。
図1は、本発明に係るリアルタイム地震情報を利用した制振制御システムを、建物の制振制御システムに適用した一実施形態を示すものである。
この建物(構造物、上部構造)1においては、基礎(下部構造)2との間に剛性の低い積層ゴム用いた弾性支承による免震装置3、すべり支承系または転がり支承系の免震装置(図示を略す。)および可変減衰ダンパー(構造制御手段)4が介装されている。
先ず、ある場所で地震が発生すると、その震源の近くで検知された初期微動を示すP波によって得られたリアルタイム地震情報が防災科学技術研究所のREIS等から発せられる。すると、建物1に設置された受信手段5、6により、上記リアルタイム地震情報から、上記地震の少なくともマグニチュードと震源位置に係るリアルタイム地震情報がコンピュータ7に取り込まれる。
logA=aMw+b・R+c−log(R+e) D≦30km
logA=aMw+b・R+c D>30km
ここで、A:最大加速度応答スペクトル、Mw:マグニチュード、R:震源からの距離、a、b、c:回帰係数、e:補正項、D:震源深さ、である。
なお、上記距離減衰式としては、上式の他に、(福島・田中 1990)による式、(安中他 1987)による式や、(司・翠川 1999)による式等が知られている。
図2の右方は、上記地盤増幅特性を考慮した最大加速度振幅Aと震源からの距離Rとの関係を示すものである。そして、この制振制御方法においては、最大加速度振幅の大小に応じて、制御レベルI、II、IIIの三段階の減衰性能レベルが設定されている。
次に、図1に示した制振制御システムを用いて、本発明に係るリアルタイム地震情報を利用した制振制御方法の第2の実施形態について説明する。
本実施形態に係る制振制御方法においては、上述したリアルタイム地震情報から発生した地震のマグニチュードと震源位置とを得て、上記地震の到達前に、建物1の最大応答値を算出して、可変減衰ダンパー4を、得られた応答変形値に対応した減衰性能に制御することに特徴がある。
logA(T)=a(T)Mw+b(T)・R+c(T)−log(R+e)
D≦30km
logA(T)=a(T)Mw+b(T)・R+c(T) D>30km
ここで、A(T):最大加速度応答スペクトル、Mw:マグニチュード、R:震源からの距離、a(T)、b(T)、c(T):回帰係数、e:補正項、D:震源深さ、である。
図3の左方は、複数のマグニチュード(図では、Mw=6、7の場合を示す)に対して、固有周期Tを横軸、加速度応答スペクトル(T)を縦軸とし、減衰定数h=10%、30%および50%の場合の各々の上記固有周期Tと加速度応答スペクトルA(T)との関係を描いたものである。
次いで、上記マグニチュードMw、RおよびDから、上記算定方法により減衰定数hに対する建物1の工学的基盤における建物1の最大加速度振幅A(Tm)が算出される。
β・A(tm)・M/Ke
ここで、Mは建物の有効質量であり、Keは等価剛性である。
また、加速度応答スペクトルの代わりに変位応答スペクトルの距離減衰式を評価して、直接応答変形を算定しても良い。
これにより、建物1の最大加速度振幅A(Tm)から、その最大応答変形を算定することができる。
このように、最大応答変形が許容変形以内に納まる範囲で、最小の減衰定数に制御することにより、建物1と周囲との衝突が回避され、かつ最大限の免震性能を発揮させることが可能となる。
ロック機構11でブレースが効いた状態では、構造物の剛性が高くなって固有周期が短くなる。このため、一般に応答変形は小さくなるが、応答加速度が増加する。一方、ロック機構が開放された状態では、構造物の剛性が低くなって固有周期が長くなる。このため、一般に応答変形は大きくなるが、応答加速度が減少する。以上のように、可変剛性機構によっても可変減衰ダンパーを用いるのと同等の効果が得られ、両者を併用することにより更に相乗効果を発揮させることも可能である。
2 地盤(下部構造)
3 免震装置
4 可変減衰ダンパー(構造制御手段)
5 アンテナ(受信手段)
6 インターネット通信回線(受信手段)
7 コンピュータ(演算手段)
8 応答制御手段
11 可変減衰装置
Claims (6)
- 地震発生時に震源の近くで検知された初期微動を示すP波によって得られた当該地震の少なくともマグニチュードと震源位置に係るリアルタイム地震情報を利用して、振動を減衰させるとともにその剛性および/または減衰性能が可変とされた構造制御手段を有する構造物の制振性能を制御する制振制御方法であって、
上記リアルタイム地震情報から、上記地震の到達前に、上記構造物の建設地点における地震動レベルを算出して、上記構造制御手段を、上記算出によって得られた地震動レベルに対応した剛性および/または減衰性能に制御することを特徴とするリアルタイム地震情報を利用した制振制御方法。 - 上記リアルタイム地震情報から、上記地震の到達前に、上記構造物の建設地点における当該構造物の応答値を算出して、上記構造制御手段を、上記算出によって得られた応答値に対応した剛性および/または減衰性能に制御することを特徴とする請求項1に記載のリアルタイム地震情報を利用した制振制御方法。
- 上記リアルタイム地震情報から、距離減衰式を用いて、上記構造物の建設地点における地震動レベルを算出することを特徴とする請求項1に記載のリアルタイム地震情報を利用した制振制御方法。
- 上記リアルタイム地震情報から、応答スペクトルの距離減衰式を用いて、上記構造物の建設地点における当該構造物の応答値を算出することを特徴とする請求項2に記載のリアルタイム地震情報を利用した制振制御方法。
- 上記構造物は、上部構造と下部構造との間に免震装置が設けられるとともに、上記上部構造と下部構造との間に、上記構造制御手段が介装されていることを特徴とする請求項1ないし4のいずれかに記載の制振制御方法。
- 構造物の振動を減衰させるとともに、その剛性および/または減衰性能が可変とされた構造制御手段と、地震発生時に震源の近くで検知された初期微動を示すP波によって得られた当該地震の少なくともマグニチュードと震源位置に係るリアルタイム地震情報を受信する受信手段と、
この受信手段で受信した上記リアルタイム地震情報から、上記地震の到達前に上記構造物の建設地点における地震動レベルまたは当該構造物の応答値を算出する演算手段と、
この演算手段によって得られた上記地震動レベルまたは上記応答値に基づいて、上記地震の到達前に上記構造制御手段の剛性および/または減衰性能を調整する応答制御手段と、
を備えてなることを特徴とするリアルタイム地震情報を利用した制振制御システム。
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---|---|
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Cited By (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007297820A (ja) * | 2006-04-28 | 2007-11-15 | Taisei Corp | 免震システム |
JP2007315034A (ja) * | 2006-05-25 | 2007-12-06 | Sekisui Chem Co Ltd | 建物の制振構造 |
JP2007320719A (ja) * | 2006-06-01 | 2007-12-13 | Mitsubishi Electric Building Techno Service Co Ltd | エレベータの地震管制運転システム |
JP2008101659A (ja) * | 2006-10-17 | 2008-05-01 | Tokkyokiki Corp | 免震機能付き除振装置 |
JP2009019383A (ja) * | 2007-07-11 | 2009-01-29 | Taisei Corp | 免震システム |
JP2009041337A (ja) * | 2007-08-10 | 2009-02-26 | Ohbayashi Corp | 免震システム、可変ダンパー装置の制御システム、可変ダンパー装置の制御方法 |
JP2009235700A (ja) * | 2008-03-26 | 2009-10-15 | Kumagai Gumi Co Ltd | 免震構造建物 |
JP2011026923A (ja) * | 2009-07-29 | 2011-02-10 | Toyota Motor Corp | 制振システム及び建物 |
JP2012514162A (ja) * | 2009-01-21 | 2012-06-21 | 福州市規劃設計研究院 | 磁気浮上型防振構造体 |
JP2012184816A (ja) * | 2011-03-07 | 2012-09-27 | Kozo Keikaku Engineering Inc | 減衰装置、及び構造物の制振装置 |
JP2016151287A (ja) * | 2015-02-16 | 2016-08-22 | 三和テッキ株式会社 | 回転慣性制振装置、及び構造物の振動抑制装置 |
JP2017150288A (ja) * | 2016-02-27 | 2017-08-31 | ソフトバンク株式会社 | 建物の振動抑制システム |
JP2018193775A (ja) * | 2017-05-17 | 2018-12-06 | 株式会社Nttファシリティーズ | 制振システム、及び制振制御方法 |
JP2019019646A (ja) * | 2017-07-21 | 2019-02-07 | 鹿島建設株式会社 | 振動制御システム |
CN115419185A (zh) * | 2022-09-23 | 2022-12-02 | 北京固力同创工程科技有限公司 | 一种实时监控的智能减隔震系统及控制方法 |
JP7451448B2 (ja) | 2021-03-03 | 2024-03-18 | 株式会社奥村組 | 粘性系の振動減衰装置 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5714775A (en) * | 1980-07-01 | 1982-01-26 | Japanese National Railways<Jnr> | Early detection alarm system for earthquake |
JPS62268479A (ja) * | 1986-05-16 | 1987-11-21 | 鹿島建設株式会社 | 建物の制震方法 |
JPH06324160A (ja) * | 1993-01-12 | 1994-11-25 | Kajima Corp | 震度予測システム |
JPH07259376A (ja) * | 1994-03-18 | 1995-10-09 | Kajima Corp | 構造物の制震方法、制震構造物、制震装置、および制震用制御力発生装置 |
JPH09291721A (ja) * | 1996-04-26 | 1997-11-11 | Kayaba Ind Co Ltd | 免震装置 |
JP2004036164A (ja) * | 2002-07-02 | 2004-02-05 | Japan Science & Technology Corp | 構造物の振動制御方法および振動制御装置 |
-
2004
- 2004-08-04 JP JP2004227766A patent/JP2006045885A/ja active Pending
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5714775A (en) * | 1980-07-01 | 1982-01-26 | Japanese National Railways<Jnr> | Early detection alarm system for earthquake |
JPS62268479A (ja) * | 1986-05-16 | 1987-11-21 | 鹿島建設株式会社 | 建物の制震方法 |
JPH06324160A (ja) * | 1993-01-12 | 1994-11-25 | Kajima Corp | 震度予測システム |
JPH07259376A (ja) * | 1994-03-18 | 1995-10-09 | Kajima Corp | 構造物の制震方法、制震構造物、制震装置、および制震用制御力発生装置 |
JPH09291721A (ja) * | 1996-04-26 | 1997-11-11 | Kayaba Ind Co Ltd | 免震装置 |
JP2004036164A (ja) * | 2002-07-02 | 2004-02-05 | Japan Science & Technology Corp | 構造物の振動制御方法および振動制御装置 |
Cited By (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007297820A (ja) * | 2006-04-28 | 2007-11-15 | Taisei Corp | 免震システム |
JP2007315034A (ja) * | 2006-05-25 | 2007-12-06 | Sekisui Chem Co Ltd | 建物の制振構造 |
JP2007320719A (ja) * | 2006-06-01 | 2007-12-13 | Mitsubishi Electric Building Techno Service Co Ltd | エレベータの地震管制運転システム |
JP2008101659A (ja) * | 2006-10-17 | 2008-05-01 | Tokkyokiki Corp | 免震機能付き除振装置 |
JP2009019383A (ja) * | 2007-07-11 | 2009-01-29 | Taisei Corp | 免震システム |
JP2009041337A (ja) * | 2007-08-10 | 2009-02-26 | Ohbayashi Corp | 免震システム、可変ダンパー装置の制御システム、可変ダンパー装置の制御方法 |
JP2009235700A (ja) * | 2008-03-26 | 2009-10-15 | Kumagai Gumi Co Ltd | 免震構造建物 |
JP2012514162A (ja) * | 2009-01-21 | 2012-06-21 | 福州市規劃設計研究院 | 磁気浮上型防振構造体 |
JP2011026923A (ja) * | 2009-07-29 | 2011-02-10 | Toyota Motor Corp | 制振システム及び建物 |
JP2012184816A (ja) * | 2011-03-07 | 2012-09-27 | Kozo Keikaku Engineering Inc | 減衰装置、及び構造物の制振装置 |
JP2016151287A (ja) * | 2015-02-16 | 2016-08-22 | 三和テッキ株式会社 | 回転慣性制振装置、及び構造物の振動抑制装置 |
JP2017150288A (ja) * | 2016-02-27 | 2017-08-31 | ソフトバンク株式会社 | 建物の振動抑制システム |
JP2018193775A (ja) * | 2017-05-17 | 2018-12-06 | 株式会社Nttファシリティーズ | 制振システム、及び制振制御方法 |
JP7058473B2 (ja) | 2017-05-17 | 2022-04-22 | 株式会社Nttファシリティーズ | 制振システム、及び制振制御方法 |
JP2019019646A (ja) * | 2017-07-21 | 2019-02-07 | 鹿島建設株式会社 | 振動制御システム |
JP7451448B2 (ja) | 2021-03-03 | 2024-03-18 | 株式会社奥村組 | 粘性系の振動減衰装置 |
CN115419185A (zh) * | 2022-09-23 | 2022-12-02 | 北京固力同创工程科技有限公司 | 一种实时监控的智能减隔震系统及控制方法 |
CN115419185B (zh) * | 2022-09-23 | 2024-02-02 | 北京固力同创工程科技有限公司 | 一种实时监控的智能减隔震系统及控制方法 |
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