JP2006283808A

JP2006283808A - Damping device and method of designing damping device

Info

Publication number: JP2006283808A
Application number: JP2005101817A
Authority: JP
Inventors: Kimitaka Han; 公宇潘; Teru Hata; 輝畑; Kaname Kato; 要加藤
Original assignee: Tokkyokiki Corp
Current assignee: Tokkyokiki Corp
Priority date: 2005-03-31
Filing date: 2005-03-31
Publication date: 2006-10-19

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To easily install a dynamic vibration absorber on a vibration-damped structure by selecting the dynamic vibration damper from prepared dynamic vibration dampers and installing it on a support table. <P>SOLUTION: In this damping device, the support table 3 is fixed to the vibration-damped structure 80, and five dynamic vibration absorbers 2 at the maximum can be detachably supported thereon. The dynamic vibration absorber 2 corresponding to the natural frequency of the vibration-damped structure 80 among nine dynamic vibration absorbers 2 having different natural frequencies is installed on the support table 3. The dynamic vibration absorbers 2 are so designed that the natural frequency has a width of ±10% with respect to a reference center frequency. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、一般住宅や中高層ビルなどの建築構造物の振動を抑制するために用いられる制振装置及び制振装置の設計方法に関する。 The present invention relates to a vibration damping device used for suppressing vibration of a building structure such as a general house or a medium-rise building, and a method for designing the vibration damping device.

一般住宅や中高層ビルなどの建築構造物（制振対象構造物）は、交通振動、工場振動などに起因する地盤から伝わる外力、風による直接的な外力、及び建築構造物内における人や物の移動によって振動が発生する。このような建築構造物の振動を抑制するために用いられる制振装置として、動吸振器（ＤＶＡ：Dynamic Vibration Absorber）を有するものが知られている。動吸振器は、主系システム（Main system）としての制振対象構造物に、バネ、ダンパ及びこれを介して接続された付加質量体からなる付加系を付加したものである（特許文献１参照）。 Building structures (structures subject to vibration control) such as ordinary houses and medium- and high-rise buildings are external forces transmitted from the ground due to traffic vibrations, factory vibrations, direct external forces due to wind, and people and objects in the building structures. Vibration is generated by movement. As a vibration damping device used to suppress such vibration of a building structure, one having a dynamic vibration absorber (DVA) is known. The dynamic vibration absorber is obtained by adding an additional system composed of a spring, a damper, and an additional mass connected via the damper to a structure to be controlled as a main system (see Patent Document 1). ).

特開２００４−２３９３２３号公報（図１）JP 2004-239323 A (FIG. 1)

このような制振装置を制振対象構造物に設置する場合には、設置する制振対象構造物の固有振動周波数を測定した後、制振対象構造物において固有振動周波数を有する振動が効率よく抑制されるように、動吸振器の付加質量体の質量、バネのバネ係数及びダンパの減衰係数などを個別に調整する必要がある。この調整には時間がかかるため、制振装置を設置するための工数が大きくなる。 When installing such a vibration control device on the structure to be controlled, after measuring the natural vibration frequency of the structure to be controlled, the vibration having the natural vibration frequency is efficiently generated in the structure to be controlled. In order to be suppressed, it is necessary to individually adjust the mass of the additional mass body of the dynamic vibration absorber, the spring coefficient of the spring, the damping coefficient of the damper, and the like. Since this adjustment takes time, man-hours for installing the vibration control device increase.

そこで、本発明の主たる目的は、制振対象構造物に対する設置が容易な制振装置及び制振装置の設計方法を提供することである。 Therefore, a main object of the present invention is to provide a vibration damping device and a vibration damping device design method that are easy to install on a vibration damping target structure.

Means for Solving the Problems and Effects of the Invention

本発明の制振装置の設計方法は、制振対象構造物の振動を抑制するための動吸振器を含む制振装置の設計方法であって、互いに異なる固有振動周波数を有する複数の制振対象構造物モデルを設定する制振対象設定工程と、前記制振対象設定工程によって設定された各制振対象構造物モデルにおける固有振動周波数の変動幅を決定する変動範囲決定工程と、前記制振対象設定工程によって設定された制振対象構造物モデルごとに、前記変動範囲決定工程によって決定された前記変動幅の範囲内の振動応答に対する制振効果が実質的に同等となるように、前記動吸振器のパラメータを決定するパラメータ決定工程とを備えている。さらに、前記パラメータ決定工程によってパラメータが決定された複数の前記動吸振器の中から、前記制振対象構造物が有する固有振動周波数に基づいて、前記制振対象構造物に固定すべき一又は複数の動吸振器を選択する選択工程を備えている。 A vibration damping device design method of the present invention is a vibration damping device design method including a dynamic vibration absorber for suppressing vibration of a vibration damping target structure, and a plurality of vibration damping objects having different natural vibration frequencies. A vibration suppression target setting step for setting a structure model, a fluctuation range determination step for determining a fluctuation range of the natural vibration frequency in each vibration suppression target structure model set by the vibration suppression target setting step, and the vibration suppression target For each structure model to be controlled set by the setting step, the dynamic vibration absorption is performed so that the damping effect for the vibration response within the range of the fluctuation range determined by the fluctuation range determination step is substantially equal. A parameter determining step for determining the parameters of the vessel. Further, one or more of the plurality of dynamic vibration absorbers whose parameters are determined by the parameter determination step should be fixed to the structure to be controlled based on the natural vibration frequency of the structure to be controlled. There is a selection step of selecting the dynamic vibration absorber.

本発明によると、制振対象構造物の固有振動周波数の変動に対してロバストに設計された複数の動吸振器の中から、制振対象構造物が有する固有振動周波数に基づいて、制振対象構造物の振動を抑制することができる動吸振器を選択して使用するため、設置時に動吸振器の付加質量体の質量、バネのバネ係数、ダンパの減衰係数などを個別に調整する必要がなくなる。これにより、制振対象構造物に対する制振装置の設置が容易になる。また、制振対象構造物の固有振動周波数がロバスト範囲を超えて変化した場合においても、動吸振器を追加変更するだけで対応することができる。 According to the present invention, based on the natural vibration frequency of the vibration control target structure, the vibration control target is selected from among a plurality of dynamic vibration absorbers that are designed to be robust against the fluctuation of the natural vibration frequency of the vibration control target structure. Since a dynamic vibration absorber that can suppress the vibration of the structure is selected and used, it is necessary to individually adjust the mass of the additional mass body of the dynamic vibration absorber, the spring coefficient of the spring, the damping coefficient of the damper, etc. Disappear. Thereby, installation of the damping device with respect to the damping object structure becomes easy. Further, even when the natural vibration frequency of the structure to be controlled is changed beyond the robust range, it can be dealt with only by additionally changing the dynamic vibration absorber.

本発明の制振装置は、互いに異なる固有振動周波数を有する複数の動吸振器から選択された少なくとも１つの前記動吸振器と、制振対象構造物に固定されると共に選択された少なくとも１つの前記動吸振器を着脱自在に支持する支持台とを備えている。 The vibration damping device of the present invention includes at least one dynamic vibration absorber selected from a plurality of dynamic vibration absorbers having different natural vibration frequencies, and at least one of the dynamic vibration absorbers fixed to the structure to be controlled and selected. And a support base for detachably supporting the dynamic vibration absorber.

本発明によると、予め準備された動吸振器の中から、制振対象構造物の振動を抑制することができる動吸振器を選択して支持台に装着することができる。これにより、制振装置の設置が容易になる。また、制振対象構造物の固有振動周波数がロバスト範囲内に変化した場合において制振装置の効果を維持することができ、さらに制振対象構造物の固有振動周波数がロバスト範囲を超えて変化した場合においても、動吸振器を追加変更するだけで対応することができる。 According to the present invention, it is possible to select a dynamic vibration absorber capable of suppressing the vibration of the structure to be controlled from among the dynamic vibration absorbers prepared in advance, and attach it to the support base. This facilitates installation of the vibration damping device. In addition, when the natural vibration frequency of the structure to be controlled changes within the robust range, the effect of the vibration control device can be maintained, and further, the natural vibration frequency of the structure to be controlled changes beyond the robust range. Even in this case, it is possible to cope with the problem by simply changing the dynamic vibration absorber.

本発明において、動吸振器は複数の付加質量体が弾性機構を介して直列に接続された直列多重動吸振器であることが好ましい。これによると、一重の動吸振器と比較して制振効果が向上する。 In the present invention, the dynamic vibration absorber is preferably a series multiple dynamic vibration absorber in which a plurality of additional mass bodies are connected in series via an elastic mechanism. According to this, the vibration damping effect is improved as compared with a single dynamic vibration absorber.

さらに、本発明においては、前記弾性機構が、前記付加質量体を吊り下げた状態で支持する吊り下げ式の板バネを含んでいることが好ましい。これによると、吊り下げ式の板バネのバネ係数や減衰係数は、周辺雰囲気の温度変化による影響が小さいため、動吸振器の温度特性を向上させることができる。 Furthermore, in the present invention, it is preferable that the elastic mechanism includes a suspended leaf spring that supports the additional mass body in a suspended state. According to this, the temperature coefficient of the dynamic vibration absorber can be improved because the spring coefficient and damping coefficient of the suspension type leaf spring are less affected by the temperature change in the surrounding atmosphere.

また、本発明においては、前記支持台が、支持された前記動吸振器を収容する収容体を含んでおり、前記収容体が、防水機能を有していることが好ましい。これによると、制振装置を屋上などの露天箇所に設置することができる。 Moreover, in this invention, it is preferable that the said support stand contains the accommodating body which accommodates the said dynamic vibration absorber supported, and the said accommodating body has a waterproof function. According to this, it is possible to install the vibration control device at an outdoor location such as a rooftop.

加えて、本発明においては、前記支持台が、支持された前記動吸振器を収容する収容体を含んでおり、前記収容体が、収容空間を断熱するための断熱層を有していることが好ましい。これによると、動吸振器が収容された収容空間の温度変化が小さくなるため、制振装置の温度特性が向上する。 In addition, in the present invention, the support base includes a housing body that houses the supported dynamic vibration absorber, and the housing body has a heat insulating layer for insulating the housing space. Is preferred. According to this, since the temperature change of the accommodation space in which the dynamic vibration absorber is accommodated becomes small, the temperature characteristics of the vibration damping device are improved.

さらに、本発明においては、前記支持台が複数の前記動吸振器を支持しているとき、複数の前記動吸振器が前記制振対象構造物の設置面に直交する方向に配列されていることが好ましい。これによると、制振装置の設置面積を小さくすることができる。 Furthermore, in the present invention, when the support base supports the plurality of dynamic vibration absorbers, the plurality of dynamic vibration absorbers are arranged in a direction perpendicular to the installation surface of the structure to be controlled. Is preferred. According to this, the installation area of the vibration damping device can be reduced.

加えて、本発明においては、前記支持台が複数の前記動吸振器を支持しているとき、前記支持台に支持されている一部の前記動吸振器が、第１の方向に関する前記制振対象構造物の振動を抑制するように配置されており、他の前記動吸振器が、前記第１の方向に直交する第２の方向に関する前記制振対象構造物の振動を抑制するように配置されていることが好ましい。これによると、第１及び第２の方向を含む平面の振動をすべて抑制することができる。 In addition, according to the present invention, when the support base supports a plurality of the dynamic vibration absorbers, a part of the dynamic vibration absorbers supported by the support bases is configured to suppress the vibration suppression in the first direction. It arrange | positions so that the vibration of a target structure may be suppressed, and the said other dynamic vibration absorber arrange | positions so that the vibration of the said damping target structure regarding the 2nd direction orthogonal to the said 1st direction may be suppressed It is preferable that According to this, all the vibrations of the plane including the first and second directions can be suppressed.

以下、本発明に係る好適な一実施の形態について図面を参照しつつ説明する。 Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

図１は本発明の一実施の形態である制振装置の外観図である。図１に示すように、制振装置１は、一般住宅や中高層ビルなどの制振対象構造物８０（主系システム）の振動を抑制するためのものであり、制振対象構造物８０の設置面に固定されている。また、制振装置１は、動吸振器２と支持台３とを含んでいる。動吸振器２は、所定の制振方向（図中矢印）に関する制振対象構造物８０の振動を抑制する直列二重動吸振器である。後述するように、動吸振器２は、固有振動周波数が中心周波数を基準に±１０％の幅を有するロバストな設計になっている。支持台３は、最大５つの動吸振器２を着脱自在に支持するものである。支持台３に支持された複数の動吸振器２は、制振対象構造物８０の設置面に直交する方向に配列されている。このとき、全ての動吸振器２は、その制振方向が設置面に平行なＸ方向に沿うように装着される。 FIG. 1 is an external view of a vibration damping device according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the vibration damping device 1 is for suppressing vibration of a vibration control target structure 80 (main system) such as a general house or a medium- and high-rise building. It is fixed to the surface. The vibration damping device 1 includes a dynamic vibration absorber 2 and a support base 3. The dynamic vibration absorber 2 is a series double dynamic vibration absorber that suppresses vibration of the structure to be controlled 80 with respect to a predetermined vibration suppression direction (arrow in the figure). As will be described later, the dynamic vibration absorber 2 has a robust design in which the natural vibration frequency has a width of ± 10% with respect to the center frequency. The support base 3 supports a maximum of five dynamic vibration absorbers 2 in a detachable manner. The plurality of dynamic vibration absorbers 2 supported by the support base 3 are arranged in a direction orthogonal to the installation surface of the vibration suppression target structure 80. At this time, all the dynamic vibration absorbers 2 are mounted so that the vibration damping direction is along the X direction parallel to the installation surface.

また、支持台３は、支持した動吸振器２を収容する収容ボックス３ａを含んでいる。収容ボックス３ａは、その一側面を開閉自在とする扉３ｂを有している。扉３ｂが開かれた状態で支持台３に対する動吸振器２の脱着が行われる。また、収容ボックス３ａの開口に対向する扉３ｂの縁部には、防水パッキン３ｃが貼り付けられている。これにより、扉３ｂが閉じた様態において、扉３ｂの外周部から収容ボックス３ａの内部空間（収容空間）に雨水などが侵入しないようになっている。つまり、収容ボックス３ａは防水機能を有している。さらに、収容ボックス３ａの全ての内壁面には断熱材（断熱層）３ｄが取り付けられており、収容ボックス３ａの内部空間が断熱されている。 The support 3 includes a storage box 3a for storing the supported dynamic vibration absorber 2. The storage box 3a has a door 3b whose one side can be freely opened and closed. The dynamic vibration absorber 2 is attached to and detached from the support base 3 with the door 3b opened. Moreover, the waterproof packing 3c is affixed on the edge part of the door 3b facing the opening of the storage box 3a. Thereby, in a state where the door 3b is closed, rainwater or the like does not enter from the outer peripheral portion of the door 3b into the internal space (accommodation space) of the accommodation box 3a. That is, the storage box 3a has a waterproof function. Further, a heat insulating material (heat insulating layer) 3d is attached to all inner wall surfaces of the storage box 3a, and the internal space of the storage box 3a is thermally insulated.

動吸振器２が支持台３に装着されて支持されることによって、動吸振器２が支持台３を介して制振対象構造物８０に固定される。これにより、制振対象構造物８０のＸ方向に関する振動が抑制される。後述するように、支持台３が支持する動吸振器２は、予め準備された９つの動吸振器２から適宜選択されたものである。 When the dynamic vibration absorber 2 is mounted on and supported by the support base 3, the dynamic vibration absorber 2 is fixed to the vibration suppression target structure 80 via the support base 3. Thereby, the vibration regarding the X direction of the damping target structure 80 is suppressed. As will be described later, the dynamic vibration absorber 2 supported by the support base 3 is appropriately selected from nine dynamic vibration absorbers 2 prepared in advance.

予め準備された９つの動吸振器２について表１を参照しつつ説明する。表１に示すように、９つの動吸振器２（Ａ〜Ｉ）は、互いに異なる固有振動周波数を有している、また、各固有振動周波数は、その中心周波数を基準として−１０％の下限周波数から＋１０％の上限周波数までの幅を有している。そして、９つの動吸振器２（Ａ〜Ｉ）の固有振動周波数は、それぞれ互いの一部が重なっており、動吸振器２Ａの下限周波数１．８９Ｈｚ〜動吸振器２Ｉの上限周波数８．２５Ｈｚまでの周波数帯域をすべてカバーしている。制振対象構造物８０の振動を抑制するためには、制振対象構造物８０の固有振動周波数と同じ固有振動周波数を有する動吸振器２を使用すればよい。つまり、９つの動吸振器２（Ａ〜Ｉ）の中から動吸振器２を適宜選択して支持台３に装着することにより、１．８９Ｈｚ〜８．２５Ｈｚの固有振動周波数を有する制振対象構造物８０の振動を抑制することができる。また、動吸振器２を複数組み合わせることによって、制振対象構造物８０の固有振動周波数のピークが複数ある場合に対応することができる。 The nine dynamic vibration absorbers 2 prepared in advance will be described with reference to Table 1. As shown in Table 1, the nine dynamic vibration absorbers 2 (A to I) have different natural vibration frequencies, and each natural vibration frequency has a lower limit of −10% based on the center frequency. It has a width from the frequency to the upper limit frequency of + 10%. The natural vibration frequencies of the nine dynamic vibration absorbers 2 (A to I) partially overlap each other, and the lower limit frequency 1.89 Hz of the dynamic vibration absorber 2A to the upper limit frequency of 8.25 Hz of the dynamic vibration absorber 2I. All frequency bands up to are covered. In order to suppress the vibration of the vibration control target structure 80, the dynamic vibration absorber 2 having the same natural vibration frequency as the natural vibration frequency of the vibration control target structure 80 may be used. That is, a vibration damping object having a natural vibration frequency of 1.89 Hz to 8.25 Hz by appropriately selecting the dynamic vibration absorber 2 from the nine dynamic vibration absorbers 2 (A to I) and mounting the dynamic vibration absorber 2 on the support base 3. The vibration of the structure 80 can be suppressed. In addition, by combining a plurality of dynamic vibration absorbers 2, it is possible to cope with a case where there are a plurality of peaks of the natural vibration frequency of the vibration control target structure 80.

次に、動吸振器２について、図２〜図５を参照しつつ詳細に説明する。図２は、動吸振器２の上面図である。図３は図２に示す矢印IIIの方向から見た動吸振器２の側面図である。図４は図２に示すIV−IV線に沿った断面図である。図５は図２に示すV−V線に沿った断面図である。図２〜図５に示すように、動吸振器２は、フレーム２１と、２つのメイン付加質量体２２と、連結部材２２ａ及び２つの連結部材２２ｂと、４つの吊り下げ式の板バネ２３と、サブ付加質量体２４と、２つの吊り下げ式の板バネ２５と、ダンパ２６とを有している。 Next, the dynamic vibration absorber 2 will be described in detail with reference to FIGS. FIG. 2 is a top view of the dynamic vibration absorber 2. FIG. 3 is a side view of the dynamic vibration absorber 2 viewed from the direction of the arrow III shown in FIG. FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line IV-IV shown in FIG. FIG. 5 is a sectional view taken along line V-V shown in FIG. As shown in FIGS. 2 to 5, the dynamic vibration absorber 2 includes a frame 21, two main additional mass bodies 22, a connecting member 22 a and two connecting members 22 b, and four suspended leaf springs 23. The sub additional mass body 24, two suspended leaf springs 25, and a damper 26 are provided.

フレーム２１は、矩形状の枠体である。メイン付加質量体２２は一方向に延在した直方体形状を有する質量体である。２つのメイン付加質量体２２は、フレーム２１の下方において、それぞれの長手方向が制振方向（図２矢印参照）に沿うように、且つ、制振方向に直交する方向に互いに離隔するように配置されている。連結部材２２ａは、メイン付加質量体２２の長手方向の中央同士を連結している板部材である。連結部材２２ａの中央は下方に凸となっており、その底部がダンパ２６の構成要素の１つである減衰板２６ｂとなっている（図７参照）。２つの連結部材２２ｂは、連結部材２２ａの制振方向の両側においてメイン付加質量体２２同士を連結しているＬ字断面を有する部材である。このように、連結部材２２ａ、２２ｂによって２つのメイン付加質量体２２が連結されて一体となっており、２つのメイン付加質量体２２が１つの付加質量体として作用する。４つの板バネ２３は、一方向に延在した矩形状を有する金属製の板部材であり、その平面が各メイン付加質量体２２の長手方向の各端面に対向するように配置されている。つまり、各板バネ２３の厚み方向が制振方向に沿っている。また、板バネ２３は、その長手方向が鉛直方向に沿うように配置され、その上端部がフレーム２１の側面に、その下端部が対向しているメイン付加質量体２２の長手方向の端面にそれぞれ固定されている。これにより、４つの板バネ２３によって、一体となった２つのメイン付加質量体２２がフレーム２１から吊り下げられた状態で支持されている。 The frame 21 is a rectangular frame. The main additional mass body 22 is a mass body having a rectangular parallelepiped shape extending in one direction. The two main additional mass bodies 22 are arranged below the frame 21 so that their respective longitudinal directions are along the vibration damping direction (see the arrow in FIG. 2) and are separated from each other in a direction perpendicular to the vibration damping direction. Has been. The connecting member 22 a is a plate member that connects the centers of the main additional mass bodies 22 in the longitudinal direction. The center of the connecting member 22a is convex downward, and its bottom is a damping plate 26b, which is one of the components of the damper 26 (see FIG. 7). The two connecting members 22b are members having L-shaped cross sections that connect the main additional mass bodies 22 to each other on both sides of the connecting member 22a in the vibration damping direction. Thus, the two main additional mass bodies 22 are connected and integrated by the connecting members 22a and 22b, and the two main additional mass bodies 22 act as one additional mass body. The four leaf springs 23 are metal plate members having a rectangular shape extending in one direction, and are arranged so that the plane faces each end face in the longitudinal direction of each main additional mass body 22. That is, the thickness direction of each leaf spring 23 is along the vibration damping direction. Further, the plate spring 23 is arranged such that its longitudinal direction is along the vertical direction, and its upper end portion is on the side surface of the frame 21 and its lower end portion is on the end surface in the longitudinal direction of the main additional mass body 22 facing each other. It is fixed. Thus, the two main additional mass bodies 22 that are integrated with each other are supported by the four leaf springs 23 while being suspended from the frame 21.

ここで、図６を参照して板バネ２３について詳細に説明する。図６は板バネ２３の外観図である。なお、図６（ａ）は、板バネ２３の平面図であり、図６（ｂ）は板バネ２３の側面図である。図６に示すように、板バネ２３は、矩形状の板部材である板バネ本体２３ａと、板バネ本体２３ａの両端部に配置されて板バネ本体２３ａを固定する押え板２３ｂとを有している。板バネ本体２３ａはその厚み方向にのみ弾性変形可能となっている。つまり、板バネ２５が制振方向に湾曲しつつ弾性変形することによって、２つのメイン付加質量体２２が制振方向にのみ変位する（図２矢印参照）。そして、板バネ本体２３ａにおける押え板２３ｂの固定位置を調整することにより、板バネ２３のバネ係数及び減衰係数を調整することができる。 Here, the leaf spring 23 will be described in detail with reference to FIG. FIG. 6 is an external view of the leaf spring 23. FIG. 6A is a plan view of the leaf spring 23, and FIG. 6B is a side view of the leaf spring 23. As shown in FIG. 6, the plate spring 23 includes a plate spring main body 23 a that is a rectangular plate member, and a pressing plate 23 b that is disposed at both ends of the plate spring main body 23 a and fixes the plate spring main body 23 a. ing. The leaf spring body 23a can be elastically deformed only in the thickness direction. That is, the plate spring 25 is elastically deformed while being bent in the vibration damping direction, so that the two main additional mass bodies 22 are displaced only in the vibration damping direction (see the arrow in FIG. 2). The spring coefficient and damping coefficient of the leaf spring 23 can be adjusted by adjusting the fixing position of the presser plate 23b in the leaf spring body 23a.

この吊り下げ式の板バネ２３は、両端支持の板バネのように支持位置間の距離が固定されていないため、周辺雰囲気の温度変化によって板バネ２３自身が膨張又は収縮を起しても、内部応力の変化が小さくバネ係数や減衰係数の変化も小さい。つまり、吊り下げ式の板バネ２３は温度特性に優れている。また、コイル式のバネなどと比較して変位方向のクリアランスを小さくすることができる。 Since the suspension type leaf spring 23 is not fixed at the distance between the support positions like the leaf springs supported at both ends, even if the leaf spring 23 itself expands or contracts due to the temperature change of the surrounding atmosphere, Changes in internal stress are small and changes in spring coefficient and damping coefficient are also small. That is, the suspended leaf spring 23 has excellent temperature characteristics. Further, the clearance in the displacement direction can be reduced as compared with a coil spring or the like.

図２〜図５に戻って、サブ付加質量体２４は、一方向に延在した直方体形状を有する質量体であり、２つのメイン付加質量体２２の間に配置されている。２つの板バネ２５は、板バネ２３と実質的に同じ構造を有するものであり、その平面がサブ付加質量体２４の長手方向の各端面に対向するように配置されている。つまり、各板バネ２５の厚み方向が制振方向に沿っている。また、板バネ２５は、その長手方向が鉛直方向に沿うように配置され、その上端部が連結部材２２ｂの側面に、その下端部が対向しているサブ付加質量体２４の長手方向の端面にそれぞれ固定されている。これにより、サブ付加質量体２４が、２つの板バネ２５によって連結部材２２ｂ（メイン付加質量体２２）から吊り下げられた状態で支持されている。板バネ２５が制振方向に湾曲しつつ弾性変形することによって、サブ付加質量体２４が制振方向にのみ変位する（図５矢印参照）。ダンパ２６は、サブ付加質量体の制振方向に関する変位を減衰させるものであり、サブ付加質量体２４の上面の中央に配置されている。 2 to 5, the sub additional mass body 24 is a mass body having a rectangular parallelepiped shape extending in one direction, and is disposed between the two main additional mass bodies 22. The two leaf springs 25 have substantially the same structure as that of the leaf spring 23, and are arranged so that the plane thereof faces each end face in the longitudinal direction of the sub additional mass body 24. That is, the thickness direction of each leaf spring 25 is along the vibration damping direction. Further, the leaf spring 25 is arranged so that its longitudinal direction is along the vertical direction, and its upper end is on the side surface of the connecting member 22b, and its lower end is on the end surface in the longitudinal direction of the sub additional mass body 24 facing it. Each is fixed. Thereby, the sub additional mass body 24 is supported in a state of being suspended from the connecting member 22b (main additional mass body 22) by the two leaf springs 25. When the leaf spring 25 is elastically deformed while being bent in the vibration damping direction, the sub additional mass body 24 is displaced only in the vibration damping direction (see the arrow in FIG. 5). The damper 26 attenuates the displacement in the vibration damping direction of the sub additional mass body, and is disposed at the center of the upper surface of the sub additional mass body 24.

図７をさらに参照しつつダンパ２６について詳細に説明する。図７は、図５に示すVII−VII線に沿った部分断面図である。図７に示すように、ダンパ２６は、所定の粘度を有するシリコンオイル２６ｃを収容するオイルカップ２６ａと、オイルカップ２６ａ内を制振方向に移動可能な減衰板２６ｂとを含んでいる。オイルカップ２６ａはサブ付加質量体２４の上面中央に固定されている。減衰板２６ｂは、上述したように、連結部材２２ａの中央において下方に向かって凸となっている領域の底部である。そして、減衰板２６ｂの底面がオイルカップ２６ａ内に配置されている。このとき、減衰板２６ｂの下面が、所定のクリアランスを保ちつつオイルカップ２６ａの底面と平行になっている。サブ付加質量体２４が制振方向に変位すると、減衰板２６ｂがオイルカップ２６ａ内を移動する。このとき減衰板２６ｂに発生するシリコンオイル２６ｃの流動抵抗によって、サブ付加質量体２４の制振方向の変位が減衰する。減衰板２６ｂの底面の面積、減衰板２６ｂの下面とオイルカップ２６ａの底面との間のクリアランス及びシリコンオイル２６ｃの粘度を調整することでダンパ２６の減衰係数を調整することができる。２つの板バネ２５及びダンパ２６により、サブ付加質量体２４を制振方向に変位させる弾性機構を形成している。 The damper 26 will be described in detail with further reference to FIG. 7 is a partial cross-sectional view taken along the line VII-VII shown in FIG. As shown in FIG. 7, the damper 26 includes an oil cup 26 a that stores silicon oil 26 c having a predetermined viscosity, and a damping plate 26 b that can move in the vibration damping direction within the oil cup 26 a. The oil cup 26 a is fixed at the center of the upper surface of the sub additional mass body 24. As described above, the attenuation plate 26b is the bottom of a region that protrudes downward in the center of the coupling member 22a. The bottom surface of the attenuation plate 26b is disposed in the oil cup 26a. At this time, the lower surface of the attenuation plate 26b is parallel to the bottom surface of the oil cup 26a while maintaining a predetermined clearance. When the sub additional mass body 24 is displaced in the vibration damping direction, the damping plate 26b moves in the oil cup 26a. At this time, the displacement of the sub additional mass body 24 in the damping direction is attenuated by the flow resistance of the silicon oil 26c generated in the damping plate 26b. The damping coefficient of the damper 26 can be adjusted by adjusting the area of the bottom surface of the damping plate 26b, the clearance between the bottom surface of the damping plate 26b and the bottom surface of the oil cup 26a, and the viscosity of the silicon oil 26c. The two leaf springs 25 and the damper 26 form an elastic mechanism that displaces the sub additional mass body 24 in the vibration damping direction.

このように、動吸振器２は、メイン付加質量体２２及び板バネ２３で構成される付加系と、サブ付加質量体２４、板バネ２５及びダンパ２６で構成される付加系とが直列に構成された直列二重動吸振器となっている。動吸振器２は、支持台３を介して制振対象構造物８０に固定されているため、制振対象構造物８０の制振方向に関する振動を抑制することができる。直列二重動吸振器は、これら２つの付加系が同調することにより、一重の動吸振器と比較して効率よく制振対象構造物８０の振動を抑制することができる。 As described above, the dynamic vibration absorber 2 includes an additional system constituted by the main additional mass body 22 and the leaf spring 23 and an additional system constituted by the sub additional mass body 24, the leaf spring 25 and the damper 26 in series. This is a series double dynamic vibration absorber. Since the dynamic vibration absorber 2 is fixed to the vibration suppression target structure 80 via the support base 3, vibration related to the vibration suppression direction of the vibration suppression target structure 80 can be suppressed. The series double dynamic vibration absorber can suppress the vibration of the vibration control target structure 80 more efficiently than the single dynamic vibration absorber by synchronizing these two additional systems.

なお、支持台３に複数の動吸振器２が支持されているとき、複数の動吸振器２が並列多重動吸振器を構成している。このとき、並列多重動吸振器として効率的な制振効果が発生するように、各動吸振器２の板バネ２３、２５及びダンパ２６のバネ係数及び減衰係数をさらに微調整することが好ましい。 In addition, when the several dynamic vibration absorber 2 is supported by the support stand 3, the several dynamic vibration absorber 2 comprises the parallel multiple dynamic vibration absorber. At this time, it is preferable to further finely adjust the spring coefficient and damping coefficient of the leaf springs 23 and 25 and the damper 26 of each dynamic vibration absorber 2 so that an efficient vibration damping effect is generated as a parallel multiple dynamic vibration absorber.

次に、制振装置１の設計方法について図８を参照しつつ説明する。図８は、制振装置１の設計方法を示すフローチャートである。図８に示すように、制振装置１の設計方法は、制振対象設定工程と、変動範囲決定工程と、パラメータ決定工程と、選択工程とを有している。制振対象設定工程においては、互いに異なる固有振動周波数を有する制振対象構造物モデルを主系システムとして複数設定する。例えば、２．１Ｈｚ、２．５Ｈｚ、３．０Ｈｚ、３．５Ｈｚ、４．０Ｈｚ、４．５Ｈｚ、５．５Ｈｚ、６．５Ｈｚ、７．５Ｈｚの固有振動周波数を有する９つの主系システムを設定する。設定された各主系システムの固有振動周波数は、制振対象構造物８０の構造上考えられる固有振動周波数の範囲を網羅するように設定されており、ほぼ等間隔となっている。 Next, a design method of the vibration damping device 1 will be described with reference to FIG. FIG. 8 is a flowchart showing a design method of the vibration damping device 1. As shown in FIG. 8, the design method of the vibration damping device 1 includes a vibration damping target setting process, a fluctuation range determination process, a parameter determination process, and a selection process. In the damping target setting step, a plurality of damping target structure models having different natural vibration frequencies are set as the main system. For example, nine main systems having natural vibration frequencies of 2.1 Hz, 2.5 Hz, 3.0 Hz, 3.5 Hz, 4.0 Hz, 4.5 Hz, 5.5 Hz, 6.5 Hz, and 7.5 Hz are set. To do. The set natural vibration frequencies of each main system are set so as to cover the range of natural vibration frequencies considered in the structure of the vibration control target structure 80, and are substantially equally spaced.

変動範囲決定工程においては、制振対象設定工程で設定された各主系システムの固有振動周波数の変動幅（ロバスト範囲：Robust range）を決定する。例えば、各主系システムの固有振動周波数の変動幅ｂを±１０％として決定する。この変動幅ｂは、各主系システムの固有振動周波数の変動範囲の一部が、他の各主系システムの固有振動周波数の変動範囲の一部と重なるように決定されることが好ましい。 In the fluctuation range determination step, the fluctuation range (robust range) of the natural vibration frequency of each main system set in the vibration suppression target setting step is determined. For example, the fluctuation range b of the natural vibration frequency of each main system is determined as ± 10%. The fluctuation width b is preferably determined so that a part of the fluctuation range of the natural vibration frequency of each main system overlaps a part of the fluctuation range of the natural vibration frequency of each other main system.

パラメータ決定工程においては、制振対象設定工程で設定された各主系システムにおいて、変動範囲決定工程で決定された変動幅の範囲内の振動応答に対する制振効果が実質的に同等となるような動吸振器２のパラメータの最適化を行う。具体的には、制振対象設定工程で設定された９つの主系システムのそれぞれに対して動吸振器２（Ａ〜Ｉ）のパラメータを決定する。これにより、各主系システムに対応する９つの動吸振器２（Ａ〜Ｉ）は、互いに異なる固有振動周波数を有し、各固有振動周波数は、各主系システムの固有振動周波数に対応するように、その中心周波数を基準として−１０％の下限周波数から＋１０％の上限周波数までの幅を有することになる。なお、本実施の形態においては、９つの動吸振器２（Ａ〜Ｉ）の板バネ２３、２５及びダンパ２６のバネ係数及び減衰係数の調整範囲内で最適化されたパラメータが決定されている。これによると、９つの動吸振器２（Ａ〜Ｉ）をすべて同一の部材で構成することができるため、動吸振器２の低コスト化を図ることができる。 In the parameter determination process, in each main system set in the vibration suppression target setting process, the vibration suppression effect for the vibration response within the range of the fluctuation range determined in the fluctuation range determination process is substantially equivalent. The parameters of the dynamic vibration absorber 2 are optimized. Specifically, the parameters of the dynamic vibration absorber 2 (A to I) are determined for each of the nine main systems set in the vibration suppression target setting step. Accordingly, the nine dynamic vibration absorbers 2 (A to I) corresponding to the main systems have different natural vibration frequencies, and the natural vibration frequencies correspond to the natural vibration frequencies of the main systems. In addition, it has a width from a lower limit frequency of −10% to an upper limit frequency of + 10% with reference to the center frequency. In the present embodiment, optimized parameters are determined within the adjustment ranges of the spring coefficients and damping coefficients of the leaf springs 23 and 25 and the damper 26 of the nine dynamic vibration absorbers 2 (A to I). . According to this, since all nine dynamic vibration absorbers 2 (A to I) can be configured by the same member, the cost of the dynamic vibration absorber 2 can be reduced.

選択工程においては、制振対象構造物８０が有する固有振動周波数に基づいて、パラメータ決定工程でパラメータが決定された９つの動吸振器２（Ａ〜Ｉ）の中から、制振対象構造物８０の固有振動周波数と同じ固有振動周波数を有する動吸振器２を選択する。 In the selection step, the vibration suppression target structure 80 is selected from the nine dynamic vibration absorbers 2 (A to I) whose parameters are determined in the parameter determination step based on the natural vibration frequency of the vibration suppression target structure 80. The dynamic vibration absorber 2 having the same natural vibration frequency as the natural vibration frequency is selected.

次に、パラメータ決定工程の詳細について説明する。直列二重動吸振器のパラメータとは、各付加質量体の質量、バネ係数、減衰係数などである。まず、対象となる多重動吸振器の制振特性を評価する評価関数を設定する。この評価関数は、主系システム及び付加系を含む制振システムの伝達関数に基づいて設定される。直列二重動吸振器を含む制振システムの伝達関数の求め方について図９を参照しつつ説明する。図９は、直列二重動吸振器を含む制振システムの模式図である。 Next, details of the parameter determination step will be described. The parameters of the series double dynamic vibration absorber include the mass of each additional mass body, the spring coefficient, the damping coefficient, and the like. First, an evaluation function for evaluating the vibration damping characteristics of the target multiple dynamic vibration absorber is set. This evaluation function is set based on the transfer function of the vibration suppression system including the main system and the additional system. A method of obtaining a transfer function of a vibration damping system including a series double dynamic vibration absorber will be described with reference to FIG. FIG. 9 is a schematic diagram of a vibration damping system including a series double dynamic vibration absorber.

図９に示すように、制振対象構造物（質量Ｍ）は、鉛直方向（変位ｘ）に振動可能な状態でバネ（バネ係数Ｋ）及びダンパ（減衰係数Ｃ）を介して地面に支持されている。また、第１の付加質量体（質量ｍ１）は、鉛直方向（変位ｙ１）に振動可能な状態でバネ（バネ係数ｋ１）及びダンパ（減衰係数ｃ１）を介して制振対象構造物に支持されており、第２の付加質量体（質量ｍ２）は、鉛直方向（変位ｙ２）に振動可能な状態でバネ（バネ係数ｋ２）及びダンパ（減衰係数ｃ２）を介して第１の付加質量体に支持されている。つまり、２つの動吸振器（主系システムに近い側の第一動吸振器（First DVA）と、これに接続された第二動吸振器（Second DVA））が制振対象構造物に対して直列２段に接続された構成になっている。そして、制振対象構造物と、これを支持しているバネ及びダンパとで構成される主系システムの固有振動周波数は、変動範囲決定工程で決定された変動幅（変動幅ｂ：例えば、本実施の形態においては１０％）を有しているとする。 As shown in FIG. 9, the structure to be controlled (mass M) is supported on the ground via a spring (spring coefficient K) and a damper (damping coefficient C) in a state where it can vibrate in the vertical direction (displacement x). ing. The first additional mass body (mass m1) is supported by the structure to be controlled via a spring (spring coefficient k1) and a damper (damping coefficient c1) in a state where it can vibrate in the vertical direction (displacement y1). The second additional mass body (mass m2) is connected to the first additional mass body via a spring (spring coefficient k2) and a damper (damping coefficient c2) in a state where it can vibrate in the vertical direction (displacement y2). It is supported. In other words, two dynamic vibration absorbers (the first dynamic vibration absorber (First DVA) on the side close to the main system and the second dynamic vibration absorber (Second DVA) connected thereto) It is configured to be connected in two stages in series. Then, the natural vibration frequency of the main system composed of the structure to be damped and the springs and dampers that support the structure is the fluctuation width (fluctuation width b: 10%) in the embodiment.

図９に示した制振システムの運動方程式は、主系システムに働く外力をｆ（＝Ｆ₀ｓｉｎωｔ）としたとき、次の式（１）〜（３）のように表される。 The equation of motion of the vibration damping system shown in FIG. 9 is expressed as the following equations (1) to (3), where f (= F ₀ sin ωt) is an external force acting on the main system.

さらに、式（１）〜（３）の係数（Ｍ、Ｋ、Ｃ、ｍ１、ｋ１、ｃ１、ｍ２、ｋ２、ｃ２）を無次元化すると、制振システムの運動方程式は次の式（４）〜（６）のように表される。 Furthermore, when the coefficients (M, K, C, m1, k1, c1, m2, k2, c2) of the equations (1) to (3) are made dimensionless, the equation of motion of the vibration suppression system is expressed by the following equation (4): It is expressed as (6).

このとき、ｕは、総質量比（質量Ｍに対する付加質量の総計の比）であり、ｕ１、ｕ２（ｕ＝ｕ１＋ｕ２）は、質量Ｍに対する質量ｍ１、ｍ２の質量比である。また、Ｚは主系システムの減衰比であり、ｐ１、ｐ２は第１及び第２の付加質量体の単独系としての鉛直方向の固有振動周波数ｆ_m1、ｆ_m2と制振対象構造物の単独系としての鉛直方向の固有振動周波数ｆ_Mとの比である。なお、ｚｉ（ｚ１、ｚ２）／ｐｉ（ｐ１、ｐ２）は、第一動吸振器及び第二動吸振器の減衰比ζｉ（ζ１、ζ２）に相当する。 At this time, u is a total mass ratio (ratio of the total added mass to mass M), and u1 and u2 (u = u1 + u2) are mass ratios of mass m1 and m2 to mass M. Z is the damping ratio of the main system, and p1 and p2 are the natural vibration frequencies f _m1 and f _{m2 in} the vertical direction as the single system of the first and second additional mass bodies and the single structure of the damping target structure. It is a ratio to the natural vibration frequency f _{M in} the vertical direction as a system. Note that zi (z1, z2) / pi (p1, p2) corresponds to the damping ratio ζi (ζ1, ζ2) of the first dynamic vibration absorber and the second dynamic vibration absorber.

そして、主系システムに働く外力を入力とし主系システムの変位を出力とする伝達関数Ｇ（ｓ）を、式（４）〜（６）に基づくラプラス変換により求める。伝達関数Ｇ（ｓ）は次の式（７）のように表される。 Then, a transfer function G (s) having an external force acting on the main system as an input and a displacement of the main system as an output is obtained by Laplace transform based on the equations (4) to (6). The transfer function G (s) is expressed as the following equation (7).

パラメータの決定においては、主系システムである制振対象構造物のコンプライアンスの最大値を最小にするパラメータを求めるという手法を用いる（コンプライアンス最小化問題）。伝達関数から周波数成分を導くため、伝達関数を周波数伝達関数（ｓ→ｊω）にすると共に、角振動数ωと変動幅ｂとを引数とし、周波数伝達関数の最大コンプライアンスを導出する評価関数を設定する。そして、評価関数の値が最小となるように各パラメータを決定する。この評価関数は、式（８）のように表される。 In determining the parameters, a technique is used in which a parameter that minimizes the maximum compliance value of the structure to be controlled, which is the main system, is obtained (compliance minimization problem). In order to derive the frequency component from the transfer function, the transfer function is set to the frequency transfer function (s → jω), and the evaluation function for deriving the maximum compliance of the frequency transfer function is set by using the angular frequency ω and the fluctuation width b as arguments. To do. Then, each parameter is determined so that the value of the evaluation function is minimized. This evaluation function is expressed as in Expression (8).

そして、評価関数の値が最小となるように数値最適化手法（数値解析）を用いてパラメータの最適化を行う。これにより、ロバストな直列二重動吸振器を設計することができる。なお、この数値最適化手法は高度な技術が必要とし、一定な計算時間を必要とする。そこで、数値最適化手法により求められた結果に基づいて、パラメータを決定するための実用式を多項式近似として予め求めておき、求められた実用近似式に条件を当てはめて各パラメータを決定するようにしてもよい。 Then, parameter optimization is performed using a numerical optimization technique (numerical analysis) so that the value of the evaluation function is minimized. Thereby, a robust series double dynamic vibration absorber can be designed. This numerical optimization method requires advanced technology and requires a certain calculation time. Therefore, based on the result obtained by the numerical optimization method, a practical expression for determining the parameter is obtained in advance as a polynomial approximation, and each parameter is determined by applying a condition to the obtained practical approximate expression. May be.

以上、説明した実施の形態によると、制振対象構造物８０の振動を抑制するために、予め準備された９つの動吸振器２から最適な動吸振器２を選択して支持台３に装着すればよいため、現場において制振装置１を個別に調整する必要がなくなり、制振装置１の設置工数を少なくすることができる。また、制振対象構造物８０の固有振動周波数がロバスト範囲内に変化した場合において制振装置２の効果を維持することができ、さらに制振対象構造物８０の固有振動周波数がロバスト範囲を超えて変化した場合においても、動吸振器２を追加変更するだけで対応することができる。 As described above, according to the embodiment described above, the optimum dynamic vibration absorber 2 is selected from the nine dynamic vibration absorbers 2 prepared in advance and mounted on the support base 3 in order to suppress the vibration of the structure 80 to be controlled. Therefore, it is not necessary to individually adjust the vibration damping device 1 at the site, and the number of installation steps of the vibration damping device 1 can be reduced. Further, the effect of the vibration damping device 2 can be maintained when the natural vibration frequency of the vibration control target structure 80 changes within the robust range, and the natural vibration frequency of the vibration control target structure 80 exceeds the robust range. Can be dealt with by simply changing the dynamic vibration absorber 2.

さらに、動吸振器２が直列二重動吸振器となっているため、一重の動吸振器と比較して制振効果が向上する。 Furthermore, since the dynamic vibration absorber 2 is a series double dynamic vibration absorber, the vibration damping effect is improved as compared with a single dynamic vibration absorber.

また、動吸振器２が温度特性に優れた吊り下げ式の板バネ２３、２５により弾性機構を構成しているため、動吸振器２の温度特性が向上する。 Moreover, since the dynamic vibration absorber 2 comprises the elastic mechanism by the suspension type leaf springs 23 and 25 excellent in temperature characteristics, the temperature characteristics of the dynamic vibration absorber 2 are improved.

さらに、支持台３に支持された複数の動吸振器２は、制振対象構造物８０の設置面に直交する方向に配列されているため、制振装置１の設置面積を小さくすることができる。 Furthermore, since the plurality of dynamic vibration absorbers 2 supported by the support base 3 are arranged in a direction orthogonal to the installation surface of the vibration suppression target structure 80, the installation area of the vibration damping device 1 can be reduced. .

また、収容ボックス３ａが防水機能を有しているため、制振装置１を屋上などの露天箇所に設置することができる。さらに、収容ボックス３ａの内部空間が断熱材３ｄにより断熱されているため、動吸振器２が収容された内部空間の温度変化が小さくなり制振装置１の温度特性が向上する。 Moreover, since the storage box 3a has a waterproof function, the damping device 1 can be installed in an outdoor location such as a rooftop. Furthermore, since the internal space of the storage box 3a is thermally insulated by the heat insulating material 3d, the temperature change of the internal space in which the dynamic vibration absorber 2 is stored is reduced, and the temperature characteristics of the vibration damping device 1 are improved.

図１の制振装置１において、支持台３に支持された全ての動吸振器２は、それぞれの制振方向がＸ方向に沿うように配置されているが、図１０に示すように、支持台３に支持された一部の動吸振器２は、制振方向がＸ方向に沿うように配置され、残りの動吸振器２は、その制振方向がＸ方向に直交するＹ方向に沿うように配置されてもよい。これによると、制振装置１が水平面の全ての振動を抑制することができる。 In the vibration damping device 1 of FIG. 1, all the dynamic vibration absorbers 2 supported by the support base 3 are arranged so that their vibration damping directions are along the X direction. Some of the dynamic vibration absorbers 2 supported by the base 3 are arranged so that the vibration damping direction is along the X direction, and the remaining dynamic vibration absorbers 2 are along the Y direction where the vibration damping direction is orthogonal to the X direction. May be arranged as follows. According to this, the vibration damping device 1 can suppress all vibrations in the horizontal plane.

以上、本発明に係る一実施の形態について説明したが、本発明は上述の実施の形態に限られるものでなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて、様々な設計変更が可能なものである。例えば、動吸振器２が、直列二重動吸振器となるように構成されているが、動吸振器は直列三重以上の多重動吸振器であってもよい。 Although one embodiment according to the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various design changes are possible as long as they are described in the claims. . For example, the dynamic vibration absorber 2 is configured to be a series double dynamic vibration absorber, but the dynamic vibration absorber may be a multiple dynamic vibration absorber of series triple or more.

また、支持台３が、防水機能を有する収容ボックス３ａを含む構成であるが、収容ボックス３ａは防水機能を有していなくてもよいし、収容ボックス３ａを含まない構成であってもよい。 Moreover, although the support base 3 is the structure containing the storage box 3a which has a waterproof function, the storage box 3a may not have a waterproof function, and the structure which does not include the storage box 3a may be sufficient.

さらに、支持台３が複数の動吸振器２を支持しているとき、動吸振器２が設置面に対して直交する方向に配列されているが、動吸振器２の配列方向に限定されるものではない。例えば、動吸振器２が設置面に沿って配列されてもよい。 Furthermore, when the support base 3 supports a plurality of dynamic vibration absorbers 2, the dynamic vibration absorbers 2 are arranged in a direction orthogonal to the installation surface, but are limited to the arrangement direction of the dynamic vibration absorbers 2. It is not a thing. For example, the dynamic vibration absorber 2 may be arranged along the installation surface.

加えて、支持台３は最大５つの動吸振器２を着脱可能な構成であるが、支持台は１つの動吸振器２のみを着脱可能な構成であってもよい。 In addition, although the support base 3 has a configuration in which up to five dynamic vibration absorbers 2 can be attached and detached, the support base may have a configuration in which only one dynamic vibration absorber 2 can be attached and detached.

また、９つの動吸振器２（Ａ〜Ｉ）を設計するときの変動範囲決定工程においては、各主系システムの固有振動周波数の変動幅ｂが１０％に決定されるが（表１参照）、変動幅ｂは１０％未満または１０％を超えた値に決定されてもよい。このとき、各主系システムの固有振動周波数の変動幅ｂが他の主系システムの固有振動周波数の変動幅ｂと異なっていてもよい。さらに、この変動幅ｂは、各主系システムの固有振動周波数の変動範囲の一部が、他の各主系システムの固有振動周波数の変動範囲の一部と重ならないように決定されてもよい。 Further, in the fluctuation range determination step when designing the nine dynamic vibration absorbers 2 (A to I), the fluctuation width b of the natural vibration frequency of each main system is determined to be 10% (see Table 1). The variation width b may be determined to a value less than 10% or more than 10%. At this time, the fluctuation width b of the natural vibration frequency of each main system may be different from the fluctuation width b of the natural vibration frequency of the other main system. Further, the fluctuation width b may be determined so that a part of the fluctuation range of the natural vibration frequency of each main system does not overlap with a part of the fluctuation range of the natural vibration frequency of each other main system. .

本発明の一実施の形態に係る制振装置の外観図である。1 is an external view of a vibration damping device according to an embodiment of the present invention. 図１に示す動吸振器の上面図である。It is a top view of the dynamic vibration absorber shown in FIG. 図２に示す矢印IIIから見た動吸振器の側面図である。It is a side view of the dynamic vibration damper seen from the arrow III shown in FIG. 図２に示すIV−TV線に沿った断面図である。It is sectional drawing along the IV-TV line shown in FIG. 図２に示すV−V線に沿った断面図である。It is sectional drawing along the VV line shown in FIG. 図２に示す板バネの外観図である。It is an external view of the leaf | plate spring shown in FIG. 図６に示すVII−VII線に沿った断面図である。It is sectional drawing along the VII-VII line shown in FIG. 図１に示す制振装置の設計方法を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the design method of the damping device shown in FIG. 直列二重動吸振器の運動モデル図である。It is a motion model figure of a series double dynamic vibration absorber. 図１に示す制振装置の変形例である。It is a modification of the vibration damping device shown in FIG.

Explanation of symbols

１制振装置
２動吸振器
３支持台
３ａ収容ボックス
２１フレーム
２２メイン付加質量体
２２ａ連結部材
２２ｂ連結部材
２３板バネ
２４サブ付加質量体
２５板バネ
２６ダンパ
８０制振対象構造物 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Damping device 2 Dynamic vibration absorber 3 Support stand 3a Storage box 21 Frame 22 Main additional mass body 22a Connecting member 22b Connecting member 23 Leaf spring 24 Sub additional mass body 25 Leaf spring 26 Damper 80 Structure to be controlled

Claims

A method for designing a vibration damping device including a dynamic vibration absorber for suppressing vibration of a structure to be damped,
A vibration suppression target setting step for setting a plurality of vibration suppression target structure models having different natural vibration frequencies;
A variation range determining step for determining a variation range of the natural vibration frequency in each vibration suppression target structure model set by the vibration suppression target setting step;
The damping effect for the vibration response within the range of the fluctuation range determined by the fluctuation range determination step is substantially the same for each damping target structure model set by the damping target setting step. A parameter determining step for determining parameters of the dynamic vibration absorber;
One or more dynamic vibrations to be fixed to the structure to be controlled based on the natural vibration frequency of the structure to be controlled among the plurality of dynamic vibration absorbers whose parameters are determined by the parameter determination step. And a selection process for selecting a vibration absorber.

At least one dynamic vibration absorber selected from a plurality of dynamic vibration absorbers having different natural vibration frequencies;
A vibration damping device comprising: a support base fixed to a vibration damping target structure and detachably supporting at least one selected dynamic vibration absorber.

The vibration damping device according to claim 2, wherein the dynamic vibration absorber is a serial multiple dynamic vibration absorber in which a plurality of additional mass bodies are connected in series via an elastic mechanism.

4. The vibration damping device according to claim 2, wherein the elastic mechanism includes a suspended leaf spring that supports the additional mass body in a suspended state. 5.

The support base includes a housing for housing the supported dynamic vibration absorber;
The vibration damping device according to claim 2, wherein the container has a waterproof function.

The support base includes a housing for housing the supported dynamic vibration absorber;
The vibration damping device according to any one of claims 2 to 4, wherein the container has a heat insulating layer for heat insulating the housing space.

The plurality of dynamic vibration absorbers are arranged in a direction orthogonal to the installation surface of the structure to be controlled when the support base supports the plurality of dynamic vibration absorbers. The vibration damping device according to any one of? 6.

When the support base supports a plurality of the dynamic vibration absorbers, a part of the dynamic vibration absorbers supported by the support base suppresses the vibration of the structure to be controlled in the first direction. The other dynamic vibration absorber is arranged so as to suppress the vibration of the structure to be controlled in the second direction orthogonal to the first direction. The vibration damping device according to any one of claims 2 to 7.