JP2011220510A - Vibration control device - Google Patents

Vibration control device Download PDF

Info

Publication number
JP2011220510A
JP2011220510A JP2010093432A JP2010093432A JP2011220510A JP 2011220510 A JP2011220510 A JP 2011220510A JP 2010093432 A JP2010093432 A JP 2010093432A JP 2010093432 A JP2010093432 A JP 2010093432A JP 2011220510 A JP2011220510 A JP 2011220510A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
mass body
vibration
damping device
vibration damping
mass
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2010093432A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kazuki Shirai
和貴 白井
Mitsuru Kageyama
満 蔭山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Obayashi Corp
Original Assignee
Obayashi Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Obayashi Corp filed Critical Obayashi Corp
Priority to JP2010093432A priority Critical patent/JP2011220510A/en
Publication of JP2011220510A publication Critical patent/JP2011220510A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Buildings Adapted To Withstand Abnormal External Influences (AREA)
  • Vibration Prevention Devices (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a vibration control device, capable of suppressing small vibration, and capable of damping vibration without causing breakage even if large vibration is generated.SOLUTION: The vibration control device includes: a first vibration damping unit which has a first mass body, is set so as to be synchronized with an inherent vibration frequency of a structure at which the first mass body is installed, and damps vibration input to the structure; and a second vibration damping unit which is arranged in parallel with the first vibration damping unit, and has a second mass body. When a relative movement of the first mass body with respect to the structure caused by the vibration becomes larger than a prescribed amount, the first vibration damping unit and the second vibration damping unit resonate with each other, and the synchronized frequency is changed.

Description

本発明は、質量体を備えて構造物の振動を抑制する制振装置に関する。   The present invention relates to a vibration damping device that includes a mass body and suppresses vibration of a structure.

従来、質量体を備えて構造物の振動を抑制する制振装置としては、例えば、高層構造物の屋上階部分が積層ゴム鋼板構造の可動支持部と減衰ダンパーとで構成された免震装置にて支持された制振建物が知られている(特許文献1参照)。このような制振建物は、屋上階部分の質量を調整することにより、屋上階部分は建物の1次固有振動周期に近い固有周期の振子となり、地震時に建物に生ずる振動は屋上階部分の共振により軽減される。   Conventionally, as a damping device that includes a mass body and suppresses vibration of a structure, for example, a seismic isolation device in which a rooftop portion of a high-rise structure is configured by a movable support portion and a damping damper of a laminated rubber steel plate structure. A vibration-damping building supported in this manner is known (see Patent Document 1). In such a vibration-damping building, by adjusting the mass of the roof floor part, the roof floor part becomes a pendulum with a natural period close to the primary natural vibration period of the building. Is alleviated by

特開平4−285276号公報JP-A-4-285276

しかしながら、建物に入力される振動は、地震のような振幅の大きな振動ばかりでなく、例えば風などにより小さく振動する場合もある。このため、例えば、風などの小さな振動にて最適な制振効果が発揮されるように、屋上階部分の質量を調整した建物に大きな地震等による振動が入力されると、共振により更に大きく振動して免震装置が損傷を受ける虞があるという課題がある。   However, the vibration input to the building may not only be a vibration having a large amplitude such as an earthquake, but may be a small vibration due to, for example, a wind. For this reason, for example, if vibration due to a large earthquake or the like is input to a building whose mass is adjusted on the rooftop so that the optimum vibration suppression effect is exhibited by small vibration such as wind, the vibration is further increased by resonance. Then, there is a problem that the seismic isolation device may be damaged.

本発明は、上記のような従来の問題に鑑みなされたものであって、小さな振動を抑制するとともに、大きな振動に対しても破壊されることなく制振することが可能な制振装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the conventional problems as described above, and provides a vibration damping device capable of suppressing small vibrations and damping vibrations without breaking even large vibrations. The purpose is to do.

かかる目的を達成するために本発明の制振装置は、第1質量体を有し、当該第1質量体が設けられた構造物の固有振動周波数に同調させて設定され、前記構造物に入力された振動を制振する第1制振ユニットと、前記第1制振ユニットと並列に設けられ第2質量体を有する第2制振ユニットと、を有し、前記振動による前記構造物に対する前記第1質量体の相対移動量が所定量より大きくなったときに、前記第1制振ユニットと前記第2ユニットとが共動し、同調される周波数が変更されることを特徴とする制振装置である。
このような制振装置によれば、第1制振ユニットは構造物の固有振動周波数に同調させて設定されているので、構造物に入力される振動を効果的に低減することが可能である。また、入力された振動による構造物に対する第1質量体の相対移動量が所定量より大きくなったときには、第1制振ユニットと並列に設けられ第2質量体を有する第2制振ユニットと第1制振ユニットとが共動し、同調される周波数が変更される。すなわち、構造物に対する第1質量体の相対移動量が所定量より大きくなると、第1制振ユニット及び第2制振ユニットが同調する周波数が構造物の固有振動周波数から外れる。このため、第1質量体の相対移動量を小さく抑えることが可能である。
In order to achieve this object, the vibration damping device of the present invention has a first mass body, is set in synchronization with the natural vibration frequency of the structure provided with the first mass body, and is input to the structure. A first damping unit for damping the generated vibration, and a second damping unit provided in parallel with the first damping unit and having a second mass body, and the structure against the structure due to the vibration When the relative movement amount of the first mass body is larger than a predetermined amount, the first vibration suppression unit and the second unit cooperate with each other, and the frequency to be tuned is changed. Device.
According to such a vibration damping device, since the first vibration damping unit is set in synchronization with the natural vibration frequency of the structure, it is possible to effectively reduce vibrations input to the structure. . In addition, when the relative movement amount of the first mass body with respect to the structure due to the input vibration becomes larger than a predetermined amount, the second damping unit having the second mass body provided in parallel with the first damping unit, The frequency to be tuned is changed in cooperation with one damping unit. That is, when the relative movement amount of the first mass body with respect to the structure becomes larger than a predetermined amount, the frequency at which the first vibration suppression unit and the second vibration suppression unit are synchronized deviates from the natural vibration frequency of the structure. For this reason, it is possible to keep the relative movement amount of the first mass body small.

かかる制振装置であって、前記第1質量体は、弾性支承体にて前記構造物上に支持されており、前記弾性支承体と前記構造物との間には、いずれか一方に滑り板が、他方に滑り材が備えられており、前記滑り板と前記滑り材との間に作用している静摩擦力は、前記第1質量体と前記構造物とが相対移動して前記弾性支承体が破壊される破壊限界に至る相対移動を生じさせる力より小さいことが望ましい。
このような制振装置によれば、滑り板と滑り材との間に作用している静摩擦力より大きな力が作用する振動が入力された際には、第1質量体が支持されている弾性支承体と、弾性支承体が支持されている構造物との間にて滑り材と滑り板とが滑動するので、弾性支承体が破壊限界に至るような過大な変形が生じることを防止することが可能である。また、滑り材と滑り板との間にて滑動した際に発生する摩擦によっても振動エネルギーが吸収されるのでより効果的に制振することが可能である。
In this vibration damping device, the first mass body is supported on the structure by an elastic support, and a sliding plate is provided between the elastic support and the structure. However, a sliding member is provided on the other side, and the static frictional force acting between the sliding plate and the sliding member causes the first mass body and the structure to move relative to each other and the elastic bearing member. It is desirable that the force be smaller than the force that causes relative movement to the destruction limit where it is destroyed.
According to such a vibration damping device, when a vibration in which a force greater than the static friction force acting between the sliding plate and the sliding material is input, the elastic force that supports the first mass body is input. The sliding material and the sliding plate slide between the bearing and the structure on which the elastic bearing is supported, so that excessive deformation that would cause the elastic bearing to reach the fracture limit is prevented. Is possible. Further, vibration energy is absorbed also by friction generated when sliding between the sliding material and the sliding plate, so that vibration can be more effectively suppressed.

かかる制振装置であって、前記第2質量体は、前記第1制振ユニットの外側に設けられており、水平方向において前記第1質量体と間隔を隔てて両側に配置されていることが望ましい。
このような制振装置によれば、第1制振ユニットの外側に設けられた第2質量体が、水平方向において第1質量体と間隔を隔てて両側に配置されているので、第1質量体と第2質量体との間隔分だけは、弾性支承体が変形して、また、第1質量体と弾性支承体とが滑動して、第1制振ユニットの制振効果を得ることが可能である。このため、第1制振ユニットが第2質量体と接触するまでは、第1制振ユニット単独の制振作用により構造物を効果的に制振することが可能である。そして、第1制振ユニットが第2質量体と接触した後には、第1質量体と第2質量体とがほぼ一体となり共動して相対移動するので、構造物に対する第1質量体及び第2質量体の最大相対移動量を抑えることが可能である。
In this vibration damping device, the second mass body is provided outside the first vibration damping unit, and is disposed on both sides at a distance from the first mass body in the horizontal direction. desirable.
According to such a vibration damping device, since the second mass body provided outside the first vibration damping unit is disposed on both sides at a distance from the first mass body in the horizontal direction, the first mass The elastic support body is deformed by the distance between the body and the second mass body, and the first mass body and the elastic support body are slid to obtain the damping effect of the first damping unit. Is possible. For this reason, it is possible to effectively dampen the structure by the damping action of the first damping unit alone until the first damping unit comes into contact with the second mass body. Then, after the first damping unit comes into contact with the second mass body, the first mass body and the second mass body are almost integrated and co-operate and move relative to each other. It is possible to suppress the maximum relative movement amount of the two mass bodies.

かかる制振装置であって、前記第1質量体と前記第2質量体との間には緩衝材が設けられていることが望ましい。
このような制振装置によれば、第1質量体と第2質量体との間に緩衝材が設けられているので、振動が入力されて第1質量体が大きく相対移動し第2質量体と接触する場合であっても、衝撃を抑えることが可能である。
In this vibration damping device, it is desirable that a buffer material be provided between the first mass body and the second mass body.
According to such a vibration damping device, since the cushioning material is provided between the first mass body and the second mass body, the first mass body is largely moved relative to the second mass body when vibration is input. It is possible to suppress the impact even when it comes into contact.

かかる制振装置であって、前記第1質量体及び前記第2質量体と前記構造物との間には、水平方向の減衰装置が設けられていることが望ましい。
このような制振装置によれば、入力された振動による相対移動量が所定の値以下の場合には、主に第1質量体と構造物との間に設けられた減衰装置を効果的に作用させて振動抑えることが可能である。また、入力された振動による相対移動量が所定の値より大きい場合には、第1質量体及び第2質量体と構造物との間に設けられた2つの減衰装置を作用させて振動を抑えることが可能である。
In this vibration damping device, it is desirable that a horizontal damping device is provided between the first mass body, the second mass body, and the structure.
According to such a vibration damping device, when the relative movement amount due to the input vibration is equal to or less than a predetermined value, the damping device provided mainly between the first mass body and the structure is effectively used. It is possible to suppress vibration by acting. In addition, when the relative movement amount due to the input vibration is larger than a predetermined value, the vibration is suppressed by acting two damping devices provided between the first mass body and the second mass body and the structure. It is possible.

本発明によれば、小さな振動を抑制するとともに、大きな振動に対しても破壊されることなく制振することが可能な制振装置を提供することが可能である。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, while suppressing a small vibration, it is possible to provide the damping device which can be damped without destroying with respect to a big vibration.

本発明の一実施形態に係る制振装置の構成を示す正面図である。It is a front view which shows the structure of the damping device which concerns on one Embodiment of this invention. 本実施形態に係る制振装置の効果を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the effect of the damping device which concerns on this embodiment.

以下、本実施形態の制振装置の一例について図を用いて詳細に説明する。   Hereinafter, an example of the vibration damping device of the present embodiment will be described in detail with reference to the drawings.

図1は、本発明の一実施形態に係る制振装置の構成を示す正面図である。
本発明の制振装置10は、構造物としての例えば高層の建物1の屋上部分に設けられている。
FIG. 1 is a front view showing a configuration of a vibration damping device according to an embodiment of the present invention.
The vibration damping device 10 of the present invention is provided, for example, on a roof portion of a high-rise building 1 as a structure.

制振装置10は、第1制振ユニット20と、第1制振ユニットと並列に配置された第2制振ユニット30とを有している。   The vibration damping device 10 includes a first vibration damping unit 20 and a second vibration damping unit 30 arranged in parallel with the first vibration damping unit.

第1制振ユニット20は、第1質量体21と、第1質量体21に固定され当該第1質量体21を支持する弾性支承体としての第1積層ゴム支承22と、第1積層ゴム支承22の下面に固定された滑り材23と、建物1の屋上面1aに固定された滑り板24と、第1質量体21と建物1との間に介在された水平方向の減衰装置としての第1ダンパー25とを有している。   The first damping unit 20 includes a first mass body 21, a first laminated rubber bearing 22 as an elastic bearing body that is fixed to the first mass body 21 and supports the first mass body 21, and a first laminated rubber bearing. A sliding member 23 fixed to the lower surface of the building 22, a sliding plate 24 fixed to the roof surface 1 a of the building 1, and a first damping device as a horizontal damping device interposed between the first mass body 21 and the building 1. 1 damper 25.

第1質量体21は、例えば立方体状をなすコンクリートブロックにて形成されている。   The first mass body 21 is formed of, for example, a concrete block having a cubic shape.

第1積層ゴム支承22は、円柱状をなし、第1質量体21の下面における四隅にて固定され、第1質量体21を屋上面1aの上方に、屋上面1aと間隔を隔てて支持している。第1積層ゴム支承22は、建物に対して相対移動した第1質量体21を復元させる復元部材としても機能している。   The first laminated rubber support 22 has a cylindrical shape and is fixed at four corners on the lower surface of the first mass body 21, and supports the first mass body 21 above the roof top surface 1a with a space from the roof top surface 1a. ing. The first laminated rubber bearing 22 also functions as a restoring member that restores the first mass body 21 that has moved relative to the building.

第1積層ゴム支承22の下面には、ステンレス製の円盤状をなす滑り材23が設けられている。滑り材23の直径は、第1積層ゴム支承22の直径より僅かに大きく形成されている。   On the lower surface of the first laminated rubber support 22, a sliding material 23 made of a stainless steel disk is provided. The diameter of the sliding material 23 is slightly larger than the diameter of the first laminated rubber support 22.

滑り板24は、第1質量体21の下面に設けられた4つの第1積層ゴム支承22が載置され、建物1に振動が入力された際に、載置された第1積層ゴム支承22が脱落しない大きさを有するように形成されたステンレス製の板である。   Four first laminated rubber supports 22 provided on the lower surface of the first mass body 21 are placed on the sliding plate 24, and when the vibration is input to the building 1, the placed first laminated rubber supports 22 are placed. It is a stainless steel plate formed to have a size that does not fall off.

第1ダンパー25は、水平面内にて直交する2方向に沿って2つ配置されており、第1質量体21が建物1に対して相対移動した際に作用して振動を減衰させる機能を有している。図1においては、2つの第1ダンパー25のうちの一方を省略して示している。   Two first dampers 25 are arranged along two orthogonal directions in the horizontal plane, and have a function of attenuating vibration by acting when the first mass body 21 moves relative to the building 1. is doing. In FIG. 1, one of the two first dampers 25 is omitted.

第1制振ユニット20は、建物1の固有振動周波数の第1振動モードに同調するように第1質量体21の質量と第1積層ゴム支承22のばね定数が設定されている。また、滑り材23と滑り板24とは、建物1と第1質量体21とが水平方向に相対移動した際に、相対移動量が第1積層ゴム支承22の破壊限界に到達する前に、滑り材23と滑り板24とが滑動し始めるように、滑り材23と滑り板24との間の摩擦係数が設定されている。   In the first vibration damping unit 20, the mass of the first mass body 21 and the spring constant of the first laminated rubber bearing 22 are set so as to synchronize with the first vibration mode of the natural vibration frequency of the building 1. Further, when the building 1 and the first mass body 21 move relative to each other in the horizontal direction, the sliding material 23 and the sliding plate 24 before the relative movement amount reaches the breaking limit of the first laminated rubber bearing 22, The friction coefficient between the sliding material 23 and the sliding plate 24 is set so that the sliding material 23 and the sliding plate 24 start to slide.

第2制振ユニット30は、第1質量体21を囲むように設けられた第2質量体31と、第2質量体31と建物1との間に介在され第2質量体31を支持する弾性支承体としての第2積層ゴム支承32と、第2質量体31と建物1との間に介在された水平方向の減衰装置としての第2ダンパー33とを有している。   The second vibration control unit 30 is provided between the second mass body 31 and the building 1 so as to support the second mass body 31 and the second mass body 31 provided so as to surround the first mass body 21. It has the 2nd laminated rubber bearing 32 as a support body, and the 2nd damper 33 as a horizontal direction damping device interposed between the 2nd mass body 31 and the building 1.

第2質量体31は、例えば、平面視にて中央に第1質量体21の外径寸法より大きな矩形状の孔31aを有し、外形形状が矩形状をなすコンクリートブロックにて形成されている。そして、第2質量体31の孔31aのほぼ中央に第1制振ユニット20の第1質量体21が配置されている。このとき、第1質量体21の外周に位置する4つの面は、第2質量体31の内周面31bをなす4つの面と対向して互いに間隔を隔てて配置されている。また、内周面31bには、互いに対向する2対の対向面に各々ゴム等の緩衝材31cが設けられている。   The second mass body 31 is formed of a concrete block having a rectangular hole 31a larger than the outer diameter of the first mass body 21 in the center in a plan view and having an outer shape of a rectangular shape. . And the 1st mass body 21 of the 1st damping unit 20 is arranged in the approximate center of hole 31a of the 2nd mass body 31. At this time, the four surfaces located on the outer periphery of the first mass body 21 are arranged to be opposed to the four surfaces forming the inner peripheral surface 31b of the second mass body 31 and spaced from each other. Further, the inner peripheral surface 31b is provided with a cushioning material 31c such as rubber on each of two pairs of opposed surfaces facing each other.

第2積層ゴム支承32は、円柱状をなす2つの積層ゴム32aが鋼板32bを介して上下方向に連結されて構成されている。第2積層ゴム支承32は、上端が第2質量体31の下面における四隅にて固定され、下端が屋上面1aに固定されて、第2質量体31を屋上面1aの上方に、屋上面1aと間隔を隔てて支持している。第2積層ゴム支承32は、相対移動した第2質量体31を復元させる復元部材としても機能している。   The second laminated rubber support 32 is configured by connecting two laminated rubbers 32a having a columnar shape in the vertical direction via a steel plate 32b. The second laminated rubber support 32 has an upper end fixed at four corners on the lower surface of the second mass body 31 and a lower end fixed to the rooftop surface 1a, and the second mass body 31 is placed above the rooftop surface 1a and the rooftop surface 1a. And is spaced apart. The second laminated rubber support 32 also functions as a restoring member that restores the second mass body 31 that has moved relatively.

第2ダンパー33も、水平面内にて直交する2方向に沿って2つ配置されており、第2質量体31が建物1に対して相対移動した際に作用して振動を減衰させる機能を有している。図1においては、2つの第2ダンパー33のうちの一方を省略して示している。ここで、第1ダンパー25及び第2ダンパー33としては、例えば、オイルダンパー、粘性体ダンパー、粘弾性ダンパー、摩擦ダンパー、鋼材履歴ダンパーなどが挙げられる。   Two second dampers 33 are also arranged along two directions orthogonal to each other in a horizontal plane, and have a function of attenuating vibration by acting when the second mass body 31 moves relative to the building 1. is doing. In FIG. 1, one of the two second dampers 33 is omitted. Here, examples of the first damper 25 and the second damper 33 include an oil damper, a viscous damper, a viscoelastic damper, a friction damper, and a steel history damper.

第2制振ユニット20は、建物1の固有振動周波数の第1振動モードに同調しないように第2質量体31の質量と第2積層ゴム支承32のばね定数が設定されている。   In the second vibration control unit 20, the mass of the second mass body 31 and the spring constant of the second laminated rubber bearing 32 are set so as not to synchronize with the first vibration mode of the natural vibration frequency of the building 1.

図2は、本実施形態に係る制振装置の効果を説明するための図である。   FIG. 2 is a diagram for explaining the effect of the vibration damping device according to the present embodiment.

第1制振ユニット20と第2制振ユニット30とは、第1質量体21と第2質量体31とが接触してほぼ一体となって移動する際には、図2に示す、建物1の固有振動周波数である第1振動モードと第2振動モードとの間の領域(図2におけるAの領域)にて同調するように、同調する周波数が変更されるように構成されている。   When the first mass body 21 and the second mass body 31 are brought into contact with each other and move almost integrally, the first damping unit 20 and the second damping unit 30 are shown in FIG. The frequency to be tuned is changed so as to tune in the region between the first vibration mode and the second vibration mode (region A in FIG. 2), which is the natural vibration frequency.

このとき、第1積層ゴム支承22と第2積層ゴム支承32との単位質量あたりの水平剛性は、第2積層ゴム支承32が第1積層ゴム支承22より大きくなるように設定されている。ここで、単位質量あたりの水平剛性とは、第1積層ゴム支承22の水平剛性を第1質量体21の質量で除した値、及び、第2積層ゴム支承32の水平剛性を第2質量体31の質量で除した値である。また、第1ダンパー25と第2ダンパー33の単位質量剛性あたりの減衰比は、第2ダンパー33が第1ダンパー25より大きくなるように設定されている。ここで、単位質量剛性あたりの減衰比とは、第1ダンパー25の減衰係数を第1質量体21の質量と剛性の積で除した値、及び、第2ダンパー33の減衰係数を第2質量体31の質量と剛性の積で除した値である。   At this time, the horizontal stiffness per unit mass of the first laminated rubber bearing 22 and the second laminated rubber bearing 32 is set so that the second laminated rubber bearing 32 is larger than the first laminated rubber bearing 22. Here, the horizontal stiffness per unit mass means a value obtained by dividing the horizontal stiffness of the first laminated rubber bearing 22 by the mass of the first mass body 21, and the horizontal stiffness of the second laminated rubber bearing 32 as the second mass body. The value divided by the mass of 31. The damping ratio per unit mass rigidity of the first damper 25 and the second damper 33 is set so that the second damper 33 is larger than the first damper 25. Here, the damping ratio per unit mass stiffness is a value obtained by dividing the damping coefficient of the first damper 25 by the product of the mass of the first mass body 21 and the stiffness, and the damping coefficient of the second damper 33 is the second mass. It is a value divided by the product of the mass and rigidity of the body 31.

本制振装置10は、建物1に振動が入力されると、第1制振ユニット20の第1質量体21と第2制振ユニット30の第2質量体31とが建物1に対して相対移動し始める。このとき、第1制振ユニット20は、建物1の固有振動周波数に同調して第1質量体21が振動するように設定されているので、第1質量体21の相対移動量の方が、第2質量体31の相対移動量より大きくなる。   In the vibration damping device 10, when vibration is input to the building 1, the first mass body 21 of the first vibration damping unit 20 and the second mass body 31 of the second vibration damping unit 30 are relative to the building 1. Start moving. At this time, since the first damping unit 20 is set so that the first mass body 21 vibrates in synchronization with the natural vibration frequency of the building 1, the relative movement amount of the first mass body 21 is It becomes larger than the relative movement amount of the second mass body 31.

このとき、入力された振動が、例えば風による僅かな振動であった場合には、第1質量体21と第2質量体31とは、各々独立して相対移動し、相対移動に応じて第1ダンパー25及び第2ダンパー33が作用して振動が減衰される。このとき、滑り材23と滑り板24とは両者の間に作用する摩擦により、滑動することなく、滑り材23は滑り板24上に静止している。   At this time, when the input vibration is slight vibration due to, for example, wind, the first mass body 21 and the second mass body 31 are relatively moved independently of each other, and the first mass body 21 and the second mass body 31 are moved in accordance with the relative movement. The first damper 25 and the second damper 33 act to attenuate the vibration. At this time, the sliding member 23 and the sliding plate 24 are stationary on the sliding plate 24 without sliding due to friction acting between them.

入力された振動が、例えば強風による振動であったり小地震であった場合にも、第1質量体21と第2質量体31とは、各々独立して相対移動するが、第1質量体21の相対移動量が、設定された値を超えると滑り材23と滑り板24とが滑動し始め、第1質量体21の建物1に対する相対移動量は大きくなるが、第1積層ゴム支承22の復元力により第1積層ゴム支承22の変形量は小さくなる。このとき、滑り材23と滑り板24とが滑動することにより発生する摩擦により振動エネルギーが吸収され、振動が減衰される。また、第1質量体21が建物1に対して相対移動している際には、第1質量体21及び第2質量体31と建物1との間に介在された第1ダンパー25及び第2ダンパー33も作用して振動エネルギーが吸収され、振動が減衰される。   Even when the input vibration is, for example, a strong wind vibration or a small earthquake, the first mass body 21 and the second mass body 31 move independently of each other, but the first mass body 21 When the relative movement amount of the first mass body 21 exceeds the set value, the sliding material 23 and the sliding plate 24 start to slide, and the relative movement amount of the first mass body 21 with respect to the building 1 increases. The amount of deformation of the first laminated rubber bearing 22 is reduced by the restoring force. At this time, the vibration energy is absorbed by the friction generated by the sliding of the sliding member 23 and the sliding plate 24, and the vibration is attenuated. Further, when the first mass body 21 moves relative to the building 1, the first damper 25 and the second damper interposed between the first mass body 21 and the second mass body 31 and the building 1. The damper 33 also acts to absorb vibration energy and attenuate the vibration.

そして、振動がさらに大きな場合には、第1質量体21の相対移動量もさらに大きくなる。そして、第1質量体21が第2質量体31と接触した後は、第1質量体21と第2質量体31とがほぼ一体となって相対移動し始める。このとき、建物1の固有振動周波数に同調して相対移動していた第1質量体21は第2質量体31とともに、第1振動モードと第2振動モードとの間の領域(図2におけるAの領域)にて振動し始めるので、第1質量体の相対移動量が小さく抑えられる。このときも、第1質量体21が建物1に対して相対移動している際には、第1質量体21及び第2質量体31と建物1との間に介在された第1ダンパー25及び第2ダンパー33が作用して振動エネルギーが吸収され、振動が減衰される。   When the vibration is larger, the relative movement amount of the first mass body 21 is further increased. And after the 1st mass body 21 contacts the 2nd mass body 31, the 1st mass body 21 and the 2nd mass body 31 begin to move relatively as a unit. At this time, the first mass body 21 that has moved relative to the natural vibration frequency of the building 1 together with the second mass body 31 is a region between the first vibration mode and the second vibration mode (A in FIG. 2). In this region, the relative movement amount of the first mass body can be kept small. Also at this time, when the first mass body 21 is moving relative to the building 1, the first damper 25 and the first damper 25 interposed between the first mass body 21 and the second mass body 31 and the building 1 and The second damper 33 acts to absorb vibration energy and attenuate the vibration.

本実施形態の制振装置10によれば、第1制振ユニット20は建物1の固有周波数に同調させて設定されているので、建物1に入力される振動を効果的に低減することが可能である。また入力された振動による建物1に対する第1質量体21の相対移動量が所定量より大きくなったとき、すなわち、第1質量体21が第2質量体31と接触した後には、第1制振ユニット20と並列に設けられ第2質量体31を有する第2制振ユニット30と第1制振ユニット20とが共動し、同調される周波数が変更される。すなわち、建物1に対する第1質量体21の相対移動量が所定量より大きくなると、第1制振ユニット20及び第2制振ユニット30が同調する周波数が建物1の固有周波数の第1振動モードから外れる。ここで、所定の相対移動量は、第1質量体21と第2質量体31とが接触する移動量であり、第1質量体21と第2質量体31との間隔により調整することが可能である。   According to the vibration damping device 10 of the present embodiment, since the first vibration damping unit 20 is set in synchronization with the natural frequency of the building 1, it is possible to effectively reduce vibrations input to the building 1. It is. When the relative movement amount of the first mass body 21 with respect to the building 1 due to the input vibration becomes larger than a predetermined amount, that is, after the first mass body 21 comes into contact with the second mass body 31, the first vibration suppression is performed. The second vibration control unit 30 having the second mass body 31 provided in parallel with the unit 20 and the first vibration control unit 20 co-operate to change the frequency to be tuned. That is, when the relative movement amount of the first mass body 21 with respect to the building 1 becomes larger than a predetermined amount, the frequency at which the first damping unit 20 and the second damping unit 30 are tuned is changed from the first vibration mode of the natural frequency of the building 1 Come off. Here, the predetermined relative movement amount is a movement amount in which the first mass body 21 and the second mass body 31 are in contact with each other, and can be adjusted by an interval between the first mass body 21 and the second mass body 31. It is.

また、滑り材23と滑り板24との静摩擦力より大きな力が作用する振動が入力された際には、第1質量体21が支持されている第1積層ゴム支承22と、第1積層ゴム支承22が支持されている建物1との間にて滑り材23と滑り板24とが滑動するので、建物1に対する第1質量体21の相対移動量が所定量以下のうちに、滑り材23と滑り板24とを滑動させることが可能である。このため、第1積層ゴム支承22に多大な負荷が作用することを防止することが可能である。   In addition, when a vibration in which a force larger than the static friction force between the sliding material 23 and the sliding plate 24 is input, the first laminated rubber support 22 on which the first mass body 21 is supported, and the first laminated rubber Since the sliding material 23 and the sliding plate 24 slide between the building 1 on which the support 22 is supported, the sliding material 23 is moved while the relative movement amount of the first mass body 21 with respect to the building 1 is not more than a predetermined amount. And the sliding plate 24 can be slid. For this reason, it is possible to prevent a great load from acting on the first laminated rubber bearing 22.

このとき、滑り材23と滑り板24とは、第1質量体21と建物1とが相対移動して第1積層ゴム支承22が破壊される破壊限界に至る前に滑動し始めるので、第1積層ゴム支承22が破壊されることを防止することが可能である。このとき、滑り材23と滑り板24との間にて滑動した際に発生する摩擦によっても振動エネルギーが吸収されるのでより効果的に制振することが可能である。   At this time, the sliding member 23 and the sliding plate 24 start to slide before reaching the breaking limit where the first mass body 21 and the building 1 are relatively moved and the first laminated rubber bearing 22 is broken. It is possible to prevent the laminated rubber support 22 from being broken. At this time, vibration energy is also absorbed by friction generated when sliding between the sliding member 23 and the sliding plate 24, so that vibration can be more effectively suppressed.

また、第2質量体31は、第1制振ユニット20の外側に設けられており、水平方向において第1質量体21と間隔を隔てて設けられており、第2質量体31は、水平方向において第1質量体1の両側に配置されているので、第1質量体21と第2質量体31との間隔分だけは、第1積層ゴム支承22が変形して、また、第1質量体21と第1積層ゴム支承22とが設けられた滑り材23と滑り板24との間にて滑動して、第1制振ユニット20の制振効果を得ることが可能である。このため、第1制振ユニット20が第2質量体31と接触するまでは、建物1を効果的に制振することが可能である。   In addition, the second mass body 31 is provided outside the first vibration damping unit 20 and is provided at a distance from the first mass body 21 in the horizontal direction. The second mass body 31 is disposed in the horizontal direction. Are disposed on both sides of the first mass body 1, the first laminated rubber support 22 is deformed only by the distance between the first mass body 21 and the second mass body 31, and the first mass body It is possible to obtain the damping effect of the first damping unit 20 by sliding between the sliding member 23 provided with 21 and the first laminated rubber support 22 and the sliding plate 24. For this reason, it is possible to effectively dampen the building 1 until the first damping unit 20 comes into contact with the second mass body 31.

そして、第1質量体21が第2質量体31と接触した後には、第1質量体21と第2質量体31とがほぼ一体となり共動して相対移動するので、建物1に対する第1質量体21の相対移動量を抑えることが可能である。   And after the 1st mass body 21 contacts the 2nd mass body 31, since the 1st mass body 21 and the 2nd mass body 31 are united together and move together relatively, the 1st mass with respect to the building 1 The relative movement amount of the body 21 can be suppressed.

また、第1質量体21と第2質量体31との間に緩衝材31cが設けられているので、振動が入力されて第1質量体21が大きく相対移動し第2質量体31と接触する場合であっても、衝撃を抑えることが可能である。   In addition, since the buffer material 31 c is provided between the first mass body 21 and the second mass body 31, vibration is input so that the first mass body 21 is relatively moved and contacts the second mass body 31. Even in this case, the impact can be suppressed.

さらに、第1質量体21及び第2質量体31と建物1との間には、水平方向の振動を減衰させる第1ダンパー25及び第2ダンパー33が設けられているので、入力された振動が小さい場合には、主に第1質量体21と建物1との間に設けられた第1ダンパー25により、第1ダンパー25を効果的に作用させて振動を抑えることが可能である。また、入力された振動が大きい場合には、第1質量体21及び第2質量体31と建物1との相対移動量を小さく抑えつつも、第1質量体21及び第2質量体31と建物1との間に設けられた第1ダンパー25及び第2ダンパー33を作用させて振動を抑えることが可能である。   Furthermore, between the first mass body 21 and the second mass body 31 and the building 1, the first damper 25 and the second damper 33 that attenuate the vibration in the horizontal direction are provided. In the case of being small, it is possible to effectively suppress the vibration by causing the first damper 25 to act effectively by the first damper 25 provided mainly between the first mass body 21 and the building 1. Moreover, when the input vibration is large, the first mass body 21 and the second mass body 31 and the building are suppressed while keeping the relative movement amount between the first mass body 21 and the second mass body 31 and the building 1 small. It is possible to suppress vibration by acting the first damper 25 and the second damper 33 provided between the first damper 25 and the second damper 33.

上記実施形態においては、立方体状の第1質量体21と、第1立方体を囲むように設けられ矩形状の孔31aを有する矩形状の第2質量体31とを有する制振装置10について説明したが、この限りではない。例えば、第1質量体が円柱状をなし、その外側に間隔を隔てて、円筒状の第2質量体が設けられた形態であっても構わない。また、立方体状または直方体状の第1質量体21の4つの外周面と対向する面を有する4つの第2質量体が、第1質量体21の各外周面と対向するように設けられていても良い。   In the said embodiment, the damping device 10 which had the cube-shaped 1st mass body 21 and the rectangular-shaped 2nd mass body 31 provided so that the 1st cube might be enclosed and having the rectangular-shaped hole 31a was demonstrated. But this is not the case. For example, the first mass body may have a columnar shape, and a cylindrical second mass body may be provided outside the first mass body with an interval therebetween. Further, four second mass bodies having surfaces facing the four outer peripheral surfaces of the cubic or rectangular parallelepiped first mass body 21 are provided so as to oppose the respective outer peripheral surfaces of the first mass body 21. Also good.

上記実施形態においては、制振蔵置10が建物1の屋上部分に設けられている例について説明したが、必ずしも屋上にある必要はない。   In the said embodiment, although the vibration control storage 10 demonstrated the example provided in the rooftop part of the building 1, it does not necessarily need to be on the rooftop.

上記実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれることはいうまでもない。   The above embodiment is for facilitating the understanding of the present invention, and is not intended to limit the present invention. The present invention can be changed and improved without departing from the gist thereof, and it is needless to say that the present invention includes equivalents thereof.

1 建物、1a 屋上面、10 制振装置、20 第1制振ユニット、
21 第1質量体、22 第1積層ゴム支承、23 滑り材、24 滑り板、
25 第1ダンパー、30 第2制振ユニット、31 第2質量体、
31a 孔、31b 内周面、31c 緩衝材、32 第2積層ゴム支承、
32a 積層ゴム、32b 鋼板、33 第2ダンパー
1 building, 1a roof surface, 10 vibration control device, 20 first vibration control unit,
21 first mass body, 22 first laminated rubber bearing, 23 sliding material, 24 sliding plate,
25 1st damper, 30 2nd damping unit, 31 2nd mass body,
31a hole, 31b inner peripheral surface, 31c cushioning material, 32 second laminated rubber bearing,
32a Laminated rubber, 32b Steel plate, 33 Second damper

Claims (5)

第1質量体を有し、当該第1質量体が設けられた構造物の固有振動周波数に同調させて設定され、前記構造物に入力された振動を制振する第1制振ユニットと、
前記第1制振ユニットと並列に設けられ第2質量体を有する第2制振ユニットと、
を有し、
前記振動による前記構造物に対する前記第1質量体の相対移動量が所定量より大きくなったときに、前記第1制振ユニットと前記第2ユニットとが共動し、同調される周波数が変更されることを特徴とする制振装置。
A first damping unit that has a first mass body, is set in synchronization with a natural vibration frequency of a structure provided with the first mass body, and controls vibrations input to the structure;
A second damping unit provided in parallel with the first damping unit and having a second mass body;
Have
When the relative movement amount of the first mass body with respect to the structure due to the vibration becomes larger than a predetermined amount, the first damping unit and the second unit co-operate and the frequency to be tuned is changed. A vibration damping device characterized by that.
請求項1に記載の制振装置であって、
前記第1質量体は、弾性支承体にて前記構造物上に支持されており、
前記弾性支承体と前記構造物との間には、いずれか一方に滑り板が、他方に滑り材が備えられており、
前記滑り板と前記滑り材との間に作用している静摩擦力は、
前記第1質量体と前記構造物とが相対移動して前記弾性支承体が破壊される破壊限界に至る相対移動を生じさせる力より小さいことを特徴とする制振装置。
The vibration damping device according to claim 1,
The first mass body is supported on the structure by an elastic support,
Between the elastic support body and the structure, a sliding plate is provided on either side, and a sliding material is provided on the other side,
The static friction force acting between the sliding plate and the sliding material is
The vibration damping device according to claim 1, wherein the first mass body and the structure are smaller in force than a force that causes a relative movement to reach a fracture limit where the elastic support body is broken by relative movement.
請求項1または請求項2に記載の制振装置であって、
前記第2質量体は、前記第1制振ユニットの外側に設けられており、
水平方向において前記第1質量体と間隔を隔てて両側に配置されていることを特徴とする制振装置。
The vibration damping device according to claim 1 or 2,
The second mass body is provided outside the first damping unit,
A vibration damping device, wherein the vibration damping device is disposed on both sides of the first mass body in a horizontal direction with a gap therebetween.
請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の制振装置であって、
前記第1質量体と前記第2質量体との間には緩衝材が設けられていることを特徴とする制振装置。
A vibration damping device according to any one of claims 1 to 3,
A vibration damping device, wherein a buffer material is provided between the first mass body and the second mass body.
請求項1乃至請求項4のいずれかに記載の制振装置であって、
前記第1質量体及び前記第2質量体と前記構造物との間には、水平方向の減衰装置が設けられていることを特徴とする制振装置。
A vibration damping device according to any one of claims 1 to 4,
A damping device in which a horizontal damping device is provided between the first mass body, the second mass body, and the structure.
JP2010093432A 2010-04-14 2010-04-14 Vibration control device Pending JP2011220510A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010093432A JP2011220510A (en) 2010-04-14 2010-04-14 Vibration control device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010093432A JP2011220510A (en) 2010-04-14 2010-04-14 Vibration control device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2011220510A true JP2011220510A (en) 2011-11-04

Family

ID=45037738

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2010093432A Pending JP2011220510A (en) 2010-04-14 2010-04-14 Vibration control device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2011220510A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015014150A (en) * 2013-07-05 2015-01-22 株式会社竹中工務店 Vibration control device

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015014150A (en) * 2013-07-05 2015-01-22 株式会社竹中工務店 Vibration control device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9394967B2 (en) Three-dimensional shock-absorbing device
RU2578419C1 (en) Khodakova vibration isolator for equipment
US20130292541A1 (en) Vibration isolating device
KR20170062916A (en) Power Distributing Board with Apparatus for enduring Earthquake
JP5012346B2 (en) Isolation device
CN108240415B (en) Large-load high-damping vibration absorber of composite bending beam/plate negative-stiffness dynamic vibration absorber
JP2006153210A (en) Seismic isolator
JP2011220511A (en) Vibration control device
JP2011220510A (en) Vibration control device
JP2015148095A (en) seismic isolation structure
KR100761906B1 (en) Seismic isolation system
JP5462059B2 (en) Foundation structure
JP5801139B2 (en) Shock damper
JP5240341B2 (en) Isolation device
JP2013257026A (en) Vibration damping device
JP6384817B2 (en) Base-isolated building for long-period earthquakes
JP2016056875A (en) Seismic base isolation structure with vibration control function
JP2013124751A (en) Vibration isolation device with seismic isolation function
JP5917291B2 (en) Mass damper type damping device
JP7141638B2 (en) Vibration isolation structure
JP6150489B2 (en) Vibration control device
JP6384174B2 (en) Vibration control structure
JP2016151278A (en) Vibration control device
KR102630257B1 (en) Composite Damping Table
JP2024090144A (en) Vibration-damping structure