JP2009270253A - Seismic isolating system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、積層ゴム型免震装置の大変形時に建物を保持する機構を備えた免震システムに関し、特に原子力発電所建屋などの超重量建物に適した免震システムに関するものである。 The present invention relates to a seismic isolation system provided with a mechanism for holding a building during large deformation of a laminated rubber type seismic isolation device, and more particularly to a seismic isolation system suitable for a super heavy building such as a nuclear power plant building.
従来、積層ゴムを用いた積層ゴム型免震装置として、積層ゴムが万一破断した場合に受け材が建物荷重を支持するソフトランディング機構を備えた免震装置が知られている（例えば、特許文献１および特許文献２参照）。このソフトランディング機構は、積層ゴムの横側の上部基礎下面または下部基礎上面のいずれか一方にＲＣ製の受け材を設けたものであり、非常に大きな地震によって積層ゴムが過大に水平変形して破断すると受け材がソフトランディングする。そして受け材が積層ゴムに代わって建物荷重を支持することでフェールセーフ機能を果たすようになっている。 Conventionally, as a laminated rubber type seismic isolation device using laminated rubber, a seismic isolation device having a soft landing mechanism that supports a building load when the laminated rubber breaks is known (for example, patents) Reference 1 and Patent Document 2). This soft landing mechanism has RC receiving material on either the upper base lower surface or the lower base upper surface on the lateral side of the laminated rubber, and the laminated rubber is deformed excessively horizontally by a very large earthquake. When broken, the backing material will soft land. And a receiving material supports the building load instead of laminated rubber, and fulfills a fail-safe function.
一方、近年の構造物の設計においては、検討地震のレベルとして、稀に起こるレベル１、極めて稀に起こるレベル２、さらに余裕度検討レベルと称してレベル３（レベル２の１．５倍）の３段階に対して安全性を確認するようにしている。また、設計に用いる地震動の予測精度も向上してきている。こうしたことにより、近年の構造物設計においては、免震システムにおける受け材は省略して設計される場合が多い。 On the other hand, in the design of structures in recent years, the level of the study earthquake is level 1, which occurs rarely, level 2 which occurs very rarely, and the level 3 (1.5 times level 2) which is called the margin study level. Safety is confirmed for the three stages. In addition, the prediction accuracy of seismic motion used for design has been improved. As a result, in recent structural design, the receiving material in the seismic isolation system is often omitted.
ところで、次世代の原子力発電所に配置される建物は、想定を超える地震動に対しても放射能を外部に漏らすような損傷の発生は許容されず、免震構造であることが前提となっている。この場合の免震構造に要求される安全性（余裕度）は、一般建築のそれよりもはるかに厳しくされている。 By the way, the buildings installed in the next-generation nuclear power plants are assumed to have seismic isolation structure, which does not allow damage that leaks radioactivity to the outside even if the earthquake motion exceeds the expected level. Yes. In this case, the safety (margin) required for the seismic isolation structure is much stricter than that of ordinary buildings.
こうした原子力発電所本館のような超重量建物に用いる免震システムとして、上記の従来のソフトランディング機構を備える免震システムの適用を考えた場合、次のような問題が生じる。 Considering the application of the seismic isolation system having the above-mentioned conventional soft landing mechanism as the seismic isolation system used for such a heavy building such as the nuclear power plant main building, the following problems arise.
上記の従来のソフトランディング機構は、免震システムの積層ゴム破断後の建物荷重を点で支えるものである。この場合、地震による水平変形が大きい場合を想定すれば、ソフトランディング機構は、柱位置の積層ゴムからかなり離れた位置に設けなければならない。ところが、例えば、原子炉建屋のように基礎平面が小さく重量が大きい建物の場合には積層ゴムの間隔が非常に密になる。このため、こうした建物に上記の従来のソフトランディング機構を備えた免震システムを適用することは困難である。 The above-mentioned conventional soft landing mechanism supports the building load after breaking the laminated rubber of the seismic isolation system. In this case, assuming that the horizontal deformation due to the earthquake is large, the soft landing mechanism must be provided at a position considerably away from the laminated rubber at the column position. However, for example, in the case of a building having a small basic plane and a large weight such as a reactor building, the interval between the laminated rubbers becomes very close. For this reason, it is difficult to apply the seismic isolation system having the above-described conventional soft landing mechanism to such a building.
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、地震による免震装置の水平変形が大きい場合であっても建物に衝撃を与えることなく建物を保持することができる免震システムを提供することを目的とする。 This invention is made in view of the said situation, and provides the seismic isolation system which can hold | maintain a building, without giving a shock to a building, even if the horizontal deformation of the seismic isolation apparatus by an earthquake is large. For the purpose.
上記の目的を達成するために、本発明の請求項１に係る免震システムは、建物の上部基礎と下部基礎との間に設けられる積層ゴム型免震装置と、前記免震装置の大変形時に前記上部基礎を保持する機構とを備えた免震システムであって、前記上部基礎と前記下部基礎との間に設けられ、長い平坦面からなる滑り版上に設けられる滑り支承を有し、前記免震装置は、前記建物の外周側に配置され、前記滑り支承は、前記建物の内側に配置されることを特徴とする。 In order to achieve the above object, a seismic isolation system according to claim 1 of the present invention includes a laminated rubber type seismic isolation device provided between an upper foundation and a lower foundation of a building, and a large deformation of the seismic isolation device. A seismic isolation system that sometimes includes a mechanism for holding the upper foundation, and is provided between the upper foundation and the lower foundation, and has a sliding bearing provided on a sliding plate having a long flat surface, The seismic isolation device is disposed on an outer peripheral side of the building, and the sliding bearing is disposed on the inner side of the building.
また、本発明の請求項２に係る免震システムは、上述した請求項１において、前記免震装置の周囲の前記上部基礎下面に設けられる上部滑り部材と、前記免震装置の周囲の前記下部基礎上面に設けられる下部滑り部材とを有し、前記下部基礎が所定水平距離だけ変位した際に前記上部滑り部材と前記下部滑り部材とが当接するように構成したフェールセーフ機構を備えることを特徴とする。 The seismic isolation system according to claim 2 of the present invention is the above-described seismic isolation system according to claim 1, wherein the upper sliding member provided on the lower surface of the upper base around the seismic isolation device and the lower portion around the seismic isolation device are provided. A lower-sliding member provided on the upper surface of the foundation, and provided with a fail-safe mechanism configured so that the upper-sliding member and the lower-sliding member come into contact when the lower foundation is displaced by a predetermined horizontal distance. And
また、本発明の請求項３に係る免震システムは、上述した請求項２において、前記上部滑り部材と前記下部滑り部材は、前記免震装置の許容変形量を超える前に当接することを特徴とする。 Further, the seismic isolation system according to claim 3 of the present invention is characterized in that, in claim 2 described above, the upper sliding member and the lower sliding member abut before exceeding an allowable deformation amount of the seismic isolation device. And
また、本発明の請求項４に係る免震システムは、上述した請求項２または請求項３において、前記上部滑り部材は、前記免震装置の周囲の前記上部基礎下面から下側に向かって突出形成されるドーナツ状のアゴ部の下面に設けられることを特徴とする。 The seismic isolation system according to claim 4 of the present invention is the seismic isolation system according to claim 2 or 3, wherein the upper sliding member projects downward from the lower surface of the upper base around the seismic isolation device. It is provided in the lower surface of the donut-shaped jaw part formed.
また、本発明の請求項５に係る免震システムは、上述した請求項４において、前記アゴ部は、着脱可能なＰＣ部材を含んで構成されることを特徴とする。 The seismic isolation system according to claim 5 of the present invention is characterized in that, in claim 4 described above, the jaw portion includes a removable PC member.
また、本発明の請求項６に係る免震システムは、上述した請求項２から請求項５のいずれか一つにおいて、前記免震装置は、前記上部基礎下面に設けられた凹部と、この凹部に対向するように前記下部基礎上面に設けられた凹部との間に介装されることを特徴とする。 The seismic isolation system according to claim 6 of the present invention is the seismic isolation system according to any one of claims 2 to 5, wherein the seismic isolation device includes a recess provided on the lower surface of the upper base, and the recess. It is interposed between the recessed part provided in the said lower base upper surface so that it may oppose.
また、本発明の請求項７に係る免震システムは、上述した請求項２から請求項６のいずれか一つにおいて、前記下部滑り部材は、前記免震装置の周囲近傍で水平に延びる平坦部と、前記免震装置から離れるに従い立ち上がるスロープとを有することを特徴とする。 Moreover, the seismic isolation system according to claim 7 of the present invention is the seismic isolation system according to any one of claims 2 to 6, wherein the lower sliding member is a flat portion extending horizontally in the vicinity of the periphery of the seismic isolation device. And a slope that rises away from the seismic isolation device.
また、本発明の請求項８に係る免震システムは、上述した請求項７において、前記スロープの高さは、少なくとも地震の運動エネルギーに相当する位置エネルギーに対応した高さとされることを特徴とする。 The seismic isolation system according to claim 8 of the present invention is characterized in that, in claim 7 described above, the height of the slope is at least a height corresponding to the potential energy corresponding to the kinetic energy of the earthquake. To do.
本発明によれば、積層ゴム型免震装置は建物の外周側に配置される。一方、滑り支承は建物の内側に配置され、しかも長い平坦面からなる滑り版上に設けられる。このため、建物に想定を超えた水平変位が生じた場合、積層ゴム型免震装置は水平変形して免震機能を発揮する一方で、滑り支承は建物内側の長い滑り版の平坦面上を滑り、支承の基礎から落下することはない。したがって、地震による免震装置の水平変形が大きい場合であっても建物に衝撃を与えることなく建物を保持することができる。 According to the present invention, the laminated rubber type seismic isolation device is disposed on the outer peripheral side of the building. On the other hand, the sliding bearing is disposed on the inside of the building and is provided on a sliding plate having a long flat surface. For this reason, when a horizontal displacement exceeding the expected level occurs in the building, the laminated rubber type seismic isolation device is deformed horizontally and exerts the seismic isolation function, while the sliding bearing is placed on the flat surface of the long sliding plate inside the building. Slip, never fall from the foundation of the bearing. Therefore, even if the horizontal deformation of the seismic isolation device due to an earthquake is large, the building can be held without giving an impact to the building.
また、積層ゴムの周囲の上部基礎下面に設けられる上部滑り部材と、積層ゴムの周囲の下部基礎上面に設けられる下部滑り部材とを備え、下部基礎が所定水平距離だけ変位した際に上部滑り部材と下部滑り部材とが当接する。このため、積層ゴムの水平変形が大きくなっても積層ゴムの周囲に形成される当接部で上部基礎の荷重を支持することができる。したがって、積層ゴムから遠く離れた位置にソフトランディング機構を設けずともフェールセーフ機能を果たすことができる。 The upper sliding member provided on the lower surface of the upper foundation around the laminated rubber and the lower sliding member provided on the upper surface of the lower foundation around the laminated rubber, and the upper sliding member when the lower foundation is displaced by a predetermined horizontal distance. And the lower sliding member abut. For this reason, even if the horizontal deformation of the laminated rubber increases, the load on the upper foundation can be supported by the contact portion formed around the laminated rubber. Therefore, the fail-safe function can be achieved without providing a soft landing mechanism at a position far from the laminated rubber.
また、積層ゴムを上部および下部基礎の凹部間に設置し、積層ゴムの周囲の上部基礎下面にドーナツ状のアゴ部を設けることにより、積層ゴム破断後に水平変形しても積層ゴムのフランジプレートが上部基礎のアゴ部に衝突することがない。このため、積層ゴム破断後における構造体の滑らかな動きを可能にする。とくに、下部基礎上面は、下部滑り部材の平坦部によりフラットにされていることから、想定を超えた水平変位であっても上部基礎としての建物が落下することによる衝撃は発生することはない。 Also, by placing the laminated rubber between the recesses of the upper and lower foundations and providing a donut-shaped jaw on the lower surface of the upper foundation around the laminated rubber, the laminated rubber flange plate can be used even if it is deformed horizontally after the laminated rubber breaks. There is no collision with the upper base jaw. For this reason, the structure can be smoothly moved after the laminated rubber breaks. In particular, since the upper surface of the lower foundation is flattened by the flat portion of the lower sliding member, even if the horizontal displacement exceeds the expected level, there is no impact caused by the fall of the building as the upper foundation.
また、下部滑り部材が、積層ゴムから離れるに従い立ち上がるスロープを有することにより、過大な水平変形を抑制することができる。また、上部基礎を元の位置に戻そうとする復元力を付与することができる。 Moreover, an excessive horizontal deformation | transformation can be suppressed because a lower sliding member has a slope which stands | starts up as it leaves | separates from laminated rubber. Moreover, the restoring force which tries to return an upper foundation to an original position can be provided.
さらに、ドーナツ状のアゴ部の一部を着脱可能なＰＣ部材（プレキャストコンクリート部材）とすることにより、ＰＣ部材を取り外してアゴ部に囲まれている積層ゴムの点検や取り替え作業を容易にすることができる。 Furthermore, by making a part of the doughnut-shaped jaw part a removable PC member (precast concrete member), the PC member can be removed to facilitate inspection and replacement work of the laminated rubber surrounded by the jaw part. Can do.
以下に添付図面を参照しながら、本発明に係る免震システムの好適な実施の形態を原子力発電所建屋に適用する場合について詳細に説明する。なお、想定する地震動による変形量を特定することは困難であることから、以下においては、一般建築で想定される地震時の最大変位６０ｃｍの２倍以上の変形量を想定している。図１は、本発明に係る免震システムの概略断面図であり、図１（ａ）、（ｂ）は変形前の平面断面図、正面断面図である。図１（ｃ）、（ｄ）は変形後の平面断面図、正面断面図である。 A case where a preferred embodiment of a seismic isolation system according to the present invention is applied to a nuclear power plant building will be described in detail below with reference to the accompanying drawings. In addition, since it is difficult to specify the amount of deformation due to the assumed ground motion, the following amount of deformation is assumed to be twice or more of the maximum displacement of 60 cm at the time of an earthquake assumed in general buildings. FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a seismic isolation system according to the present invention, and FIGS. 1A and 1B are a plan cross-sectional view and a front cross-sectional view before deformation. 1C and 1D are a plan sectional view and a front sectional view after deformation.
図１に示すように、本発明に係る免震システム１００は、積層ゴム２０と滑り支承２２とフェールセーフ機構５０とを備える。積層ゴム２０は、原子力発電所建屋２外周の基礎１０の上部基礎版１２（上部基礎）と下部基礎版１４（下部基礎）との間に介装されてある。一方、滑り支承２２は、積層ゴム２０から離れた建屋２内側の上部基礎版１２の下面１２ａの凸部２４下端に設けられてある。このように、滑り支承２２を建屋２の内側に配置することで、想定を超えた水平変位であっても滑り支承２２が下部基礎版１４から落下することを回避している。このため、滑り支承２２が落下することによる建屋２への衝撃は生じない。 As shown in FIG. 1, the seismic isolation system 100 according to the present invention includes a laminated rubber 20, a sliding bearing 22, and a fail safe mechanism 50. The laminated rubber 20 is interposed between the upper foundation plate 12 (upper foundation) and the lower foundation plate 14 (lower foundation) of the foundation 10 on the outer periphery of the nuclear power plant building 2. On the other hand, the sliding bearing 22 is provided at the lower end of the convex portion 24 of the lower surface 12 a of the upper base plate 12 inside the building 2 away from the laminated rubber 20. Thus, by arranging the sliding support 22 inside the building 2, it is avoided that the sliding support 22 falls from the lower base plate 14 even if the horizontal displacement exceeds the expected level. For this reason, the impact to the building 2 by the sliding bearing 22 falling does not arise.
フェールセーフ機構５０は、積層ゴム２０の周囲の上部基礎版１２の下面１２ａに配置される上部滑り部材としてのテフロン（登録商標）材３０と、下部基礎版１４の上面１４ａに配置される下部滑り部材としてのＳＵＳプレート３２とを備える。下部基礎版１４の上面１４ａの全面は、略平坦な面にされてある。ＳＵＳプレート３２は本発明の滑り支承２２の滑り版として機能する。このようにすることで想定以上の水平変形が発生した場合でも滑り支承２２はＳＵＳプレート３２上を滑り、滑り支承２２の落下に伴う衝撃や上部基礎版１２の落下に伴う衝撃の発生を回避することができる。 The fail-safe mechanism 50 includes a Teflon (registered trademark) material 30 as an upper sliding member disposed on the lower surface 12 a of the upper base plate 12 around the laminated rubber 20, and a lower slip disposed on the upper surface 14 a of the lower base plate 14. And a SUS plate 32 as a member. The entire upper surface 14a of the lower base plate 14 is a substantially flat surface. The SUS plate 32 functions as a sliding plate of the sliding bearing 22 of the present invention. By doing so, even when horizontal deformation more than expected occurs, the sliding support 22 slides on the SUS plate 32, and the occurrence of impact due to the fall of the sliding support 22 or the fall of the upper base plate 12 is avoided. be able to.
図２は、原子力発電所本館建屋の配置平面図であり、図３は、免震システムの配置平面図である。図４は、免震システムを適用した原子力発電所建屋イメージを表す概略斜視図である。図５は、建屋基礎一体化の概念を説明する概略正面断面図である。 FIG. 2 is an arrangement plan view of the main building of the nuclear power plant, and FIG. 3 is an arrangement plan view of the seismic isolation system. FIG. 4 is a schematic perspective view showing an image of a nuclear power plant building to which the seismic isolation system is applied. FIG. 5 is a schematic front sectional view for explaining the concept of building foundation integration.
免震システム１００は、図２、図３および図４に示すように、原子力発電所本館である原子炉建屋（Ｒ／Ｂ）とタービン建屋（Ｔ／Ｂ）の両基礎１０に配置される。積層ゴム２０は、各建屋基礎１０の外周側の複数箇所（例えば、両建屋合計６０箇所）に互いに間隔をあけて配置される。滑り支承２２は、各建屋基礎１０の平面内側の複数箇所（例えば、両建屋合計１４０箇所）に互いに間隔をあけて配置される。滑り支承２２としては、弾性または剛すべり支承を用いることができる。建屋重量は、例えばＲ／Ｂは約１８万トン、Ｔ／Ｂは約２０万トンであり、超重量建物とされている。 As shown in FIGS. 2, 3 and 4, the seismic isolation system 100 is disposed on both the reactor building (R / B) and turbine building (T / B) foundations 10 which are the main building of the nuclear power plant. The laminated rubber 20 is disposed at a plurality of locations on the outer peripheral side of each building foundation 10 (for example, a total of 60 locations on both buildings) at intervals. The sliding bearings 22 are arranged at a plurality of locations inside the plane of each building foundation 10 (for example, a total of 140 locations on both buildings) spaced apart from each other. As the sliding bearing 22, an elastic or rigid sliding bearing can be used. The building weight is, for example, about 180,000 tons for R / B and about 200,000 tons for T / B.
両建屋間は、図５（ａ）に示すように、主蒸気配管などの重要度の比較的高い渡り配管６０が設置されてあり、渡り配管６０の地震に対する変位追従性能は例えば２５ｃｍ程度と低いことから、図５（ｂ）に示すように、渡り配管６０の健全性確保のために両建屋基礎１０は一体化されている。免震システム１００は、重要度の比較的低い給水ピットや配管部７０で免震境界の変位を吸収することで、渡り配管６０が過大変位して破損するおそれを低減する。 Between the two buildings, as shown in FIG. 5A, a transition pipe 60 having a relatively high importance such as a main steam pipe is installed, and the displacement follow-up performance against the earthquake of the transition pipe 60 is as low as about 25 cm, for example. Therefore, as shown in FIG. 5B, the two building foundations 10 are integrated to ensure the soundness of the transition pipe 60. The seismic isolation system 100 absorbs the displacement of the seismic isolation boundary with the water supply pit and the piping part 70 having relatively low importance, thereby reducing the possibility that the transition pipe 60 is excessively displaced and damaged.
積層ゴム２０は、図１に示すように、上部基礎版１２、下部基礎版１４の互いに対向する面をそれぞれ窪ませた凹部１６間に介装される上下に延びた略円柱状の部材であり、不図示の鋼板とゴムとが交互に積層された鉛プラグ入りの構造とされてある。積層ゴム２０は、円柱の上下各面に設けられたフランジプレート１８を介して上部基礎版１２、下部基礎版１４に取り付けてある。 As shown in FIG. 1, the laminated rubber 20 is a substantially cylindrical member that extends vertically and is interposed between recesses 16 in which the opposing surfaces of the upper base plate 12 and the lower base plate 14 are recessed. The structure includes a lead plug in which steel plates and rubber (not shown) are alternately laminated. The laminated rubber 20 is attached to the upper base plate 12 and the lower base plate 14 via flange plates 18 provided on the upper and lower surfaces of the cylinder.
テフロン材３０は、積層ゴム２０外周の上部基礎版下面１２ａにて下側に向かって突出形成されるドーナツ状のアゴ部４０の下面に配置される。アゴ部４０の一部は、着脱可能なＰＣ部材４２（プレキャストコンクリート部材）で構成され、ボルト止めされてある。積層ゴム２０の点検や取り替え時には、建屋２外周の点検用通路４からこのＰＣ部材４２を取り外すことで積層ゴム２０の点検や取り替え作業を容易にすることができる。 The Teflon material 30 is disposed on the lower surface of a donut-shaped jaw portion 40 that protrudes downward from the upper base plate lower surface 12a on the outer periphery of the laminated rubber 20. A part of the jaw part 40 is composed of a detachable PC member 42 (precast concrete member) and is bolted. When the laminated rubber 20 is inspected or replaced, the inspection or replacement of the laminated rubber 20 can be facilitated by removing the PC member 42 from the inspection passage 4 on the outer periphery of the building 2.
テフロン材３０およびＳＵＳプレート３２は、上下方向に所定クリアランスＣを有して互いに対向離間している。このクリアランスＣとしては、積層ゴム２０が水平変形した際の積層ゴム２０の沈み込み量を予め把握しておき、その沈み込み量に対応する長さとすることができる。 The Teflon material 30 and the SUS plate 32 are opposed to each other with a predetermined clearance C in the vertical direction. As this clearance C, the amount of depression of the laminated rubber 20 when the laminated rubber 20 is horizontally deformed can be grasped in advance, and the length corresponding to the amount of depression can be obtained.
上記のように構成することで、積層ゴム２０がある程度水平変形したときに、荷重はテフロン材３０とＳＵＳプレート３２の当接部３４に移行して作用するようになる。一方、積層ゴム２０に作用する荷重は減少するので、荷重作用状態におけるハードニング（大変形時に水平剛性が高くなる現象）が生じにくくなる。また、積層ゴム２０が破断した後、大変形してもドーナツ状のアゴ部４０の下面が下部基礎版１４の上面１４ａに当接しているので、積層ゴム２０のフランジプレート１８と上部基礎版１２のアゴ部４０とは衝突することがなく、上部基礎版１２はこの上面１４ａを滑らかに滑る。 With the configuration described above, when the laminated rubber 20 is deformed horizontally to some extent, the load moves to the contact portion 34 between the Teflon material 30 and the SUS plate 32 and acts. On the other hand, since the load acting on the laminated rubber 20 decreases, hardening in a load acting state (a phenomenon in which the horizontal rigidity increases during large deformation) is less likely to occur. Further, even if the laminated rubber 20 is ruptured and deformed greatly, the lower surface of the doughnut-shaped jaw portion 40 is in contact with the upper surface 14a of the lower foundation plate 14, so that the flange plate 18 and the upper foundation plate 12 of the laminated rubber 20 are contacted. The upper base plate 12 slides smoothly on the upper surface 14a without colliding with the jaw portion 40.
ＳＵＳプレート３２は、積層ゴム２０から水平方向所定距離だけ離れた位置に、積層ゴム２０位置を中心として半径方向外方に行くに従い緩やかに立ち上がる同心円状のスロープ３６を有する。このスロープ３６によってＳＵＳプレート３２は略おわん形状とされている。なお、ＳＵＳプレート３２は、滑り支承２２に対向する下部基礎版１４の上面１４ａにおいても同心円状のスロープ３６を有する略おわん形状として設けられてある。そして、このスロープ３６が地震の運動エネルギーを位置エネルギーに変換するように作用することで、上部基礎版１２の水平変位を吸収する効果を期待することができる。 The SUS plate 32 has a concentric slope 36 that gradually rises outward from the laminated rubber 20 in the radial direction around the laminated rubber 20 position at a position that is a predetermined distance in the horizontal direction. The slope 36 makes the SUS plate 32 substantially bowl-shaped. Note that the SUS plate 32 is also provided in a substantially bowl shape having a concentric slope 36 on the upper surface 14 a of the lower base plate 14 facing the sliding support 22. The slope 36 acts so as to convert the kinetic energy of the earthquake into potential energy, so that it is possible to expect an effect of absorbing the horizontal displacement of the upper foundation plate 12.
より具体的には、大きな地震動によって積層ゴム２０が破断すると、積層ゴム２０内部の不図示の鉛プラグも破断するので減衰効果は減少する。しかし、ＳＵＳプレート３２とテフロン材３０の滑り動作に移行することによって新たに滑りによる減衰効果が効き始める。ところが、さらに大きな地震動が入力されるとどこまでも変位し続けることになることから、建屋２外周の配管６０などが破損するおそれがある。そこで、この滑り動作による変位をある程度の変位量に抑えるために、ＳＵＳプレート３２による滑り区間を完全な水平面ではなく、上記のようにスロープ３６を有する構成としている。 More specifically, when the laminated rubber 20 is broken due to a large earthquake motion, the lead plug (not shown) inside the laminated rubber 20 is also broken, so that the damping effect is reduced. However, by shifting to the sliding operation of the SUS plate 32 and the Teflon member 30, the damping effect due to the sliding starts to be effective. However, if a greater seismic motion is input, it will continue to be displaced to any extent, and there is a risk of damage to the piping 60 and the like on the outer periphery of the building 2. Therefore, in order to suppress the displacement due to the sliding operation to a certain amount of displacement, the sliding section by the SUS plate 32 is not a complete horizontal plane but has the slope 36 as described above.
ここで、スロープ３６の高さｈは、想定する地震に応じて例えば次のように設定することができる。地震時の速度をｖ＝１００ｃｍ／ｓｅｃ（１００ｋｉｎｅ）とすると、
運動エネルギーは、Ｅｋ＝ｍｖ2／２
位置エネルギーは、Ｅｐ＝ｍｇｈ
Ｅｋ＝Ｅｐとして、運動エネルギーを吸収するために必要なスロープ３６の高さｈは、
ｈ＝ｖ2／２ｇ＝１．０2／（２×９．８）＝約０．０５ｍ
と、５ｃｍ程度のスロープ立ち上がり高さｈで運動エネルギーを吸収することによって、それ以上、アゴ部４０が水平変位しないように止めることが可能である。なお、アゴ部４０はスロープ３６を上がりながら水平変位した後、逆方向へ動いて最終的には元の位置に戻ることになる。
Here, the height h of the slope 36 can be set as follows, for example, according to the assumed earthquake. When the speed at the time of earthquake is v = 100 cm / sec (100 kine),
Kinetic energy, Ek = mv 2/2
The potential energy is Ep = mgh
When Ek = Ep, the height h of the slope 36 necessary to absorb kinetic energy is
h = v 2 /2g=1.0 2 /(2×9.8)=about 0.05 m
Further, by absorbing the kinetic energy at the slope rising height h of about 5 cm, it is possible to stop the jaw part 40 from further horizontal displacement. The jaw part 40 moves horizontally in the reverse direction while moving up the slope 36, and finally returns to its original position.
次に、本発明の免震システム１００を適用した場合において、荷重が積層ゴム２０からフェールセーフ機構５０へ移行する時の動作特性について図を参照しながら説明する。図６は、積層ゴムのせん断試験の状況写真である。積層ゴムが菱形に水平変形している状況が判る。図７は、このせん断試験による積層ゴムのせん断応力とせん断歪みの関係を示す水平変位特性図である。図８は、本発明の免震システムを適用した場合の積層ゴムの水平変位特性図であり、荷重が積層ゴムからフェールセーフ機構へ移行する時の特性を示す図である。 Next, when the seismic isolation system 100 of the present invention is applied, the operation characteristics when the load is transferred from the laminated rubber 20 to the fail safe mechanism 50 will be described with reference to the drawings. FIG. 6 is a state photograph of a shear test of laminated rubber. It can be seen that the laminated rubber is deformed horizontally in a diamond shape. FIG. 7 is a horizontal displacement characteristic diagram showing the relationship between the shear stress and the shear strain of the laminated rubber by this shear test. FIG. 8 is a horizontal displacement characteristic diagram of the laminated rubber when the seismic isolation system of the present invention is applied, and is a diagram showing characteristics when the load shifts from the laminated rubber to the fail-safe mechanism.
図６および図７に示すように、せん断歪み２５０％までの変形を設計範囲とし、２５０％を超える場合をハードニング領域とすることができる。積層ゴム２０は、せん断歪み４００〜４２０％程度で座屈したり、４７０％程度で破断することが判る。 As shown in FIGS. 6 and 7, the deformation range up to 250% of the shear strain can be set as the design range, and the case where it exceeds 250% can be set as the hardening region. It can be seen that the laminated rubber 20 buckles at a shear strain of about 400 to 420% or breaks at about 470%.
一方、図８に示すように、本発明の免震システム１００を適用した場合には、図中実線で示すように、水平変位（せん断歪み）４７０％程度を超えると積層ゴム２０における作用荷重が減少することによって、ハードニング領域から滑り移行領域に移行することが判る。さらに水平変位７００％程度に相当する位置に設けたスロープ３６を滑り上がるように変位することが判る。なお、図中点線で示す積層ゴム２０のみを用いてゴムにおける作用荷重を減少させないケースでは、水平変位４７０％程度で破断することが判る。また、図中一点鎖線で示す積層ゴム２０のみを用いて荷重減少させたケースでは水平変位５８０％程度でゴムが破断することが判る。 On the other hand, as shown in FIG. 8, when the seismic isolation system 100 of the present invention is applied, as shown by the solid line in the figure, when the horizontal displacement (shear strain) exceeds about 470%, the applied load on the laminated rubber 20 is reduced. By decreasing, it turns out that it transfers to a slip transition area | region from a hardening area | region. Further, it can be seen that the slope 36 provided at a position corresponding to about 700% of the horizontal displacement is displaced so as to slide up. In the case where only the laminated rubber 20 indicated by the dotted line in the figure is used and the applied load on the rubber is not reduced, it can be seen that the fracture occurs at a horizontal displacement of about 470%. In the case where the load is reduced by using only the laminated rubber 20 indicated by the one-dot chain line in the figure, it can be seen that the rubber breaks at a horizontal displacement of about 580%.
上記の実施形態において、滑り支承２２は、破断することがないのでフェールセーフ機構は不要である。このため、破断・座屈の可能性がある建屋２の基礎１０の外周側に配置される積層ゴム２０のみに対してフェールセーフ機構５０を設置すればよいことから、フェールセーフ機構５０の設置に係るスペースが少なくて済むという利点がある。 In the above embodiment, since the sliding bearing 22 does not break, a fail-safe mechanism is unnecessary. For this reason, since the fail safe mechanism 50 should be installed only with respect to the laminated rubber 20 arrange | positioned at the outer peripheral side of the foundation 10 of the building 2 with a possibility of a fracture | rupture and buckling, installation of the fail safe mechanism 50 is carried out. There is an advantage that such a space can be reduced.
上記の実施形態において、本発明の免震システム１００を、隣接２建屋の基礎を一体化した免震構造に適用する場合について説明したが、２建屋を個別の免震構造とした場合にも適用することができる。この場合、２建屋間のエキスパンション距離が非常に大きくなること以外は、本発明の免震システムに関する考え方は同じであり、いずれにしても本発明と同一の作用効果を奏することができる。 In the above embodiment, the case where the seismic isolation system 100 of the present invention is applied to a base isolation structure in which the foundations of two adjacent buildings are integrated has been described. can do. In this case, the idea about the seismic isolation system of the present invention is the same except that the expansion distance between the two buildings is very large, and in any case, the same effect as the present invention can be achieved.
以上説明したように、本発明によれば、積層ゴム型免震装置は建物の外周側に配置される。一方、滑り支承は建物の内側に配置され、しかも長い平坦面からなる滑り版上に設けられる。このため、建物に想定を超えた水平変位が生じた場合、積層ゴム型免震装置は水平変形して免震機能を発揮する一方で、滑り支承は建物内側の長い滑り版の平坦面上を滑り、支承の基礎から落下することはない。したがって、地震による免震装置の水平変形が大きい場合であっても建物に衝撃を与えることなく建物を保持することができる。 As described above, according to the present invention, the laminated rubber type seismic isolation device is arranged on the outer peripheral side of the building. On the other hand, the sliding bearing is disposed on the inside of the building and is provided on a sliding plate having a long flat surface. For this reason, when a horizontal displacement exceeding the expected level occurs in the building, the laminated rubber type seismic isolation device is deformed horizontally and exerts the seismic isolation function, while the sliding bearing is placed on the flat surface of the long sliding plate inside the building. Slip, never fall from the foundation of the bearing. Therefore, even if the horizontal deformation of the seismic isolation device due to an earthquake is large, the building can be held without giving an impact to the building.
２ 原子力発電所建屋
４ 点検用通路
１０ 基礎
１２ 上部基礎版（上部基礎）
１２ａ 下面
１４ 下部基礎版（下部基礎）
１４ａ 上面
１６ 凹部
１８ フランジプレート
２０ 積層ゴム
２２ 滑り支承
２４ 凸部
３０ テフロン材（上部滑り部材）
３２ ＳＵＳプレート（下部滑り部材、滑り版）
３４ 当接部
３６ スロープ
４０ アゴ部
４２ ＰＣ部材
５０ フェールセーフ機構
６０ 渡り配管
７０ 給水ピットおよび配管部
１００ 免震システム
2 Nuclear power plant building 4 Passage for inspection 10 Foundation 12 Upper foundation version (upper foundation)
12a Lower surface 14 Lower foundation version (lower foundation)
14a Upper surface 16 Concave portion 18 Flange plate 20 Laminated rubber 22 Sliding support 24 Convex portion 30 Teflon material (upper sliding member)
32 SUS plate (lower sliding member, sliding plate)
34 Contact part 36 Slope 40 Jago part 42 PC member 50 Fail safe mechanism 60 Transition pipe 70 Water supply pit and pipe part 100 Seismic isolation system
Claims (8)
前記上部基礎と前記下部基礎との間に設けられ、長い平坦面からなる滑り版上に設けられる滑り支承を有し、
前記免震装置は、前記建物の外周側に配置され、
前記滑り支承は、前記建物の内側に配置されることを特徴とする免震システム。 A seismic isolation system comprising a laminated rubber-type seismic isolation device provided between an upper foundation and a lower foundation of a building, and a mechanism for holding the upper foundation when the seismic isolation device is largely deformed,
A sliding bearing provided between the upper foundation and the lower foundation, provided on a sliding plate comprising a long flat surface;
The seismic isolation device is disposed on the outer peripheral side of the building,
The seismic isolation system, wherein the sliding bearing is disposed inside the building.
前記免震装置の周囲の前記下部基礎上面に設けられる下部滑り部材とを有し、
前記下部基礎が所定水平距離だけ変位した際に前記上部滑り部材と前記下部滑り部材とが当接するように構成したフェールセーフ機構を備えることを特徴とする請求項１に記載の免震システム。 An upper sliding member provided on the lower surface of the upper foundation around the seismic isolation device;
A lower sliding member provided on the upper surface of the lower foundation around the seismic isolation device,
The seismic isolation system according to claim 1, further comprising a fail-safe mechanism configured so that the upper sliding member and the lower sliding member come into contact with each other when the lower foundation is displaced by a predetermined horizontal distance.
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Citations (6)
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|---|---|---|---|---|
| JPH08158697A (en) * | 1994-12-08 | 1996-06-18 | Taisei Corp | Base isolation method and base isolation device applied to same method |
| JPH10176435A (en) * | 1996-12-17 | 1998-06-30 | Ohbayashi Corp | Construction of vibration isolation in wooden building |
| JP2000035084A (en) * | 1998-07-17 | 2000-02-02 | Ohbayashi Corp | Base isolation device |
| JP2001159258A (en) * | 1999-12-01 | 2001-06-12 | Shimizu Corp | Construction method for base isolation building |
| JP2001280414A (en) * | 2000-03-28 | 2001-10-10 | Showa Electric Wire & Cable Co Ltd | Dust cover for sliding bearing |
| JP2003129692A (en) * | 2001-10-23 | 2003-05-08 | Sekisui Chem Co Ltd | Base isolating device |
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Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08158697A (en) * | 1994-12-08 | 1996-06-18 | Taisei Corp | Base isolation method and base isolation device applied to same method |
| JPH10176435A (en) * | 1996-12-17 | 1998-06-30 | Ohbayashi Corp | Construction of vibration isolation in wooden building |
| JP2000035084A (en) * | 1998-07-17 | 2000-02-02 | Ohbayashi Corp | Base isolation device |
| JP2001159258A (en) * | 1999-12-01 | 2001-06-12 | Shimizu Corp | Construction method for base isolation building |
| JP2001280414A (en) * | 2000-03-28 | 2001-10-10 | Showa Electric Wire & Cable Co Ltd | Dust cover for sliding bearing |
| JP2003129692A (en) * | 2001-10-23 | 2003-05-08 | Sekisui Chem Co Ltd | Base isolating device |
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