JP2012514162A - 磁気浮上型防振構造体 - Google Patents

Abstract

本発明の主な目的は、地震よる震動を遮断し、構造体の耐震性を高めることができる磁気浮上型防振構造体を提供することにある。
磁気浮上型防振構造体であって、主構造体（４）と、１つ或いは１つ以上の副構造体（８）を含み、副構造体（８）の底面に第一電磁石（２）が形成され、第一電磁石（２）の下側の支持部の上に対応する第二電磁石（１）が形成され、第一電磁石（２）と第二電磁石（１）は、電流を流した時に同じ磁極を有し、第一電磁石（２）と第二電磁石（１）は電磁石制御装置（６）に連結され、前記電磁石制御装置（６）は地震信号接収装置（５）を備える。

Description

本発明は、構造体に関し、特に構造体の耐震に適用する磁気浮上型の技術に関する。

現在、建築物などのような構造体の耐震性を高めるために、通常構造体の強度を向上させるか、或いは構造体の下に防振ゴムなどのような耐震装置を設置する方法を使用する。これらの方法は、構造体の耐震性を高めることができるが、構造体に対する地震の影響を完全になくすことができない。特に、高層或いは超高層建築物の高さが高いので、地震によってもっと激しい変形或いは加速度が発生し、建築物の構造、内部施設及び内部の人員に被害を与える。

本発明の主な目的は、耐震効果があり、地震よる震動を遮断して構造体の耐震性を向上させることができる磁気浮上型防振構造体を提供することにある。

上記課題を解決するために本発明では、以下の構造を有する磁気浮上型防振構造体を提供する。

本発明の磁気浮上型防振構造体は、主構造体と、１つ或いは１つ以上の副構造体を含み、前記副構造体の底面に第一電磁石が形成され、前記第一電磁石の下側の支持部の上に対応する第二電磁石が形成されている。前記第一電磁石と第二電磁石は、電流を流した時に同じ磁極によって互いに反発するように対向して設置されている。前記第一電磁石と第二電磁石は、地震信号接収装置を具備する電磁石制御装置に電気的に接続されている。

上述する磁気浮上型防振構造体において、前記副構造体が独立する構造体、設備或いは装置である。

上述する磁気浮上型防振構造体において、前記底面が副構造体の底面或いは荷重部の底面である。

上述する磁気浮上型防振構造体において、前記第一電磁石と第二電磁石が電導電磁石或いは超電導電磁石から構成されている。

本発明の磁気浮上型防振構造体において、耐震構造体の底面に第一電磁石が形成され、前記第一電磁石の下側の副構造体の上面に対応する第二電磁石が形成されている。前記第一電磁石と第二電磁石は、電流を流した時に同じ磁極によって互いに反発するように対向して設置されている。前記第一電磁石と第二電磁石は、電磁石制御装置に電気的に接続され、前記電磁石制御装置は、地震信号接収装置を具備する。

上述する磁気浮上型防振構造体において、前記副構造体が独立する構造体、設備或いは装置である。

上述する磁気浮上型防振構造体において、底面が副構造体の底面或いは荷重部の底面である。

上述する磁気浮上型防振構造体において、前記第一電磁石と第二電磁石が電導電磁石或いは超電導電磁石から構成されている。

上述する磁気浮上型防振構造体は、単層、多層、又は高層建築物、工業建築、公用建築、大規模空間構造、架渡構造、海洋プラットホーム、原子力発電所構造、特殊構造、前記既存構造の補強、及び設備機器に適用される。

本発明の磁気浮上型防振構造体は、以下の発明効果を起こすことができる。

１．本発明の磁気浮上型防振構造体に機械的接触が発生しないので、以下の発明効果を起こすことができる（１）摩損が全くなく、汚染がなく、長時間使うことができる。（２）機械的な摩損がなく、消耗が少なく、ノイズが低く、効率が高く、潤滑と密閉の工程を実施する必要ない。（３）電磁力と、強度と、ダンパーをコントロールすることができるので、構造体のバランスを取り、震動を抑制し、且つ震動を主動的にコントロールすることができる。（４）位置センサーによって浮上される各部分の移動特性を獲得することができるので、移動状態の診断と検査を容易に行うことができる。

２．本発明の磁気浮上型防振構造体は、構造体に対する震動の影響を完全に切断し、特に地震による震動の影響を切断することができる。

３．本発明の第一電磁石と第二電磁石を容易に検査、修理或いは交換することができる。

４．本発明の磁気浮上型防振構造体の使用範囲が広い。

本発明の第一実施形態に係る磁気浮上型防振構造体を示す。 本発明の第二実施形態に係る磁気浮上型防振構造体を示す。 本発明の第二実施形態に係る磁気浮上型防振構造体を示す。 本発明の第二実施形態に係る磁気浮上型防振構造体の変形例を示す。

以下、添付される図面を参照しながら、本発明の実施形態に係る磁気浮上型防振構造体に対して詳しく説明する。

本発明の耐震構造体は、主構造体４と１つ或いは１つ以上の副構造体を含む。前記副構造体の底面には、第一電磁石が形成され、前記第一電磁石の下側の支持部の上には、対応する第二電磁石が形成されている。第一電磁石と第二電磁石に電流を流した時に２つの電磁石の磁極が同じになる。前記第一電磁石と第二電磁石は、電磁石制御装置に電気的に接続され、前記電磁石制御装置は、地震信号接収装置を具備する。

図１は、本発明の第一実施形態に係る磁気浮上型防振構造体を示す図である。高層又は高層建築物などのような主構造体４において、主構造体４の耐風性を実現するために、主構造体と副構造体を含む構造体にすることができる。即ち、現在の耐風技術或いはＴＭＤ技術によって主構造体が耐風するようにすることができる。前記主構造体４の内部には、１つ或いは１つ以上の副構造体８が形成され、各々の副構造体８は磁気浮上型防振構造体に形成されている。即ち、各々の副構造体８の底面３に第一電磁石２が形成され、主構造体４の水平支持部の上に対応する第二電磁石１が形成されている。地震が発生する場合、主構造体４が地震信号接収装置５を通して地震信号を接収し、且つ電磁石制御装置６を起動して、第一電磁石２と第二電磁石１に電流を流す。通電される２つの電磁石が同じな磁極によって互いに反発するので、前記副構造体８を浮上させる。副構造体が主構造体から離れるので、主構造体からの震動を受けない。従来の耐震技術で形成する主構造体において、縦方向構造（例えば、せん断壁（shear wall））の中にエレベータ、階段、通風通路などを設置することができる。地震が発生する時に副構造体８が浮上されるので、副構造体による水平力を抑制することができる。即ち、前記主構造体４に対する地震の影響を減らし、主構造体を従来の耐震構造より安全にすることができる。

高層或いは超高層の建築物は、主構造体と副構造体を含む構造体に設けることができる。耐風技術で構造体が耐風するように設け、従来耐震技術で主構造体が耐震するように設け、磁気浮上型技術で副構造体が耐震するように設けることができる。即ち、従来技術の利点と本発明の利点を利用して、副構造体の耐震性を確保し、主構造体と内部施設の安全を確保することができる。

図２は、本発明の第二実施形態に係る磁気浮上型防振構造体を示す図である。本実施形態で、耐震構造体の底面３に第一電磁石２が形成され、前記第一電磁石２の下側の基礎の上に第二電磁石１が形成されている。第一電磁石２と第二電磁石１に電流を流した時に磁極が同じになる。第一電磁石２と第二電磁石１は電気線７を通って電磁石制御装置６に電気的に接続され、前記電磁石制御装置６は地震信号接収装置５を含む。

地震が発生しない場合、耐震構造体が直接に前記基礎に接触されている。即ち、第一電磁石２が直接に第二電磁石１に接触されている。地震が発生或いは発生しようと場合、地震検出装置が地震信号を発送する。前記地震信号接収装置５が前記地震信号を接収すると、前記電磁石制御装置６を起動させる。前記電磁石制御装置６は、前記電気線７を通して第一電磁石２と第二電磁石１に電流を流す。通電される時に第一電磁石２と第二電磁石１の磁極が同じになるので、第一電磁石２と第二電磁石１との間に反発力が発生する。この場合、図３と図４に示すように、第一電磁石２が底面３を通して耐震構造体を浮上させるので、耐震構造体が基礎から離れる。地震の震動が終わると、地震信号が小さくなるので、電磁石制御装置６が第一電磁石２と第二電磁石１に流す電流を減らす。これにより、第一電磁石２と第二電磁石１との間の反発力が小さくなるので、耐震構造体が再度基礎の上に静止する。即ち、地震がある場合、耐震構造体が地面から離れるように浮上されるので、地震の影響を遮断することができる。

図３は、第二実施形態に係る磁気浮上型防振構造体の一例を示す図である。底面３は、耐震構造体に底板４１である。

図４は、第二実施形態に係る磁気浮上型防振構造体の他の一例を示す図である。底面３は、耐震構造体の荷重受け構造体の底部４２である。

１ 第二電磁石
２ 第一電磁石
３ 底面
４ 主構造体
５ 地震信号接収装置
６ 電磁石制御装置
７ 電気線
４１ 底板
４２ 荷重受け構造体の底部
８ 副構造体

Claims (9)

1. 主構造体と、１つ或いは１つ以上の副構造体を含み、副構造体の底面に第一電磁石が形成され、第一電磁石の下側の支持部の上に対応する第二電磁石が形成され、第一電磁石と第二電磁石は、電流を流した時に同じ磁極を有し、第一電磁石と第二電磁石は電磁石制御装置に連結され、前記電磁石制御装置は地震信号接収装置を備えることを特徴とする磁気浮上型防振構造体。
2. 前記副構造体は、独立する構造体、単一の設備或いは機器であることを特徴とする請求項１に記載の磁気浮上型防振構造体。
3. 前記底面は、副構造体の底板、或いは、荷重受け構造体の底部であることを特徴とする請求項１に記載の磁気浮上型防振構造体。
4. 前記第一電磁石と第二電磁石は、電導電磁石或いは超電導電磁石から構成されることを特徴とする請求項１に記載の磁気浮上型防振構造体。
5. 耐震構造体の底面に第一電磁石が形成され、第一電磁石の下側の基体に第二電磁石が形成され、第一電磁石と第二電磁石は、電流を流した時に同じ磁極を有し、第一電磁石と第二電磁石は電磁石制御装置に連結され、前記電磁石制御装置は地震信号接収装置を備えることを特徴とする磁気浮上型防振構造体。
6. 前記副構造体は、独立する構造体、単一の設備或いは機器であることを特徴とする請求項５に記載の磁気浮上型防振構造体。
7. 前記底面は、防振構造体の底板、或いは、荷重受け構造体の底部であることを特徴とする請求項５に記載の磁気浮上型防振構造体。
8. 前記第一電磁石と第二電磁石は、電導電磁石或いは超電導電磁石であることを特徴とする請求項５に記載の磁気浮上型防振構造体。
9. 単層、多層、又は高層建築物、工業建築、公用建築、大規模空間構造、架渡構造、海洋プラットホーム、原子力発電所構造、特殊構造、及び前記既存構造の補強に適用されることを特徴とする磁気浮上型防振構造体。