JP2015151785A - 構造物の制振装置及びその諸元設定方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】制振装置1である付加振動系Bの各組のダンパ・支持バネ部6Bにおいて、回転マス13の慣性質量、及び付加系支持バネ部9の剛性の一方は、構造物2である主振動系Aの対応する組の質点・支持バネ部6Aにおける質点4の質量、及び主系支持バネ部5の剛性の対応する一方に対し、所定倍数に設定され、回転マス13の慣性質量及び付加系支持バネ部9の剛性の他方は、設定された所定倍数に応じ、構造物2である主振動系Aの全次数モードの固有振動数に対して同調するように設定される。
【選択図】図1
Description
なお、定点理論とは、動吸振器などの制振器の最適設計に適用される理論であり、構造物の応答倍率曲線のピークを最小化するように、最適同調条件(最適同調振動数比、最適減衰定数)を満足する付加振動系の諸元の最適値を求めるための理論である。
この方法1ではまず、ステップ1(第1工程)として、付加振動系Bの各組のダンパ・支持バネ部6Bにおける回転マス13の回転慣性質量md(i)を、主振動系Aの対応する組の質点・支持バネ部6Aにおける質点4の質量Ms(i)のβ倍に設定する。なお、β倍は、例えば5%や10%(β=0.05、0.10)などが採用される。
この方法2ではまず、ステップ1(第1工程)として、付加振動系Bの各組のダンパ・支持バネ部6Bにおける付加系支持バネ部9の剛性kb(i)を、主振動系Aの対応する組の質点・支持バネ部6Aにおける主系支持バネ部5の剛性Ks(i)のα倍に設定する。なお、α倍は、例えば5%や10%(α=0.05、0.10)などが採用される。
各層の質量:Ms1=120(ton)、Ms2=100(ton)、Ms3=110(ton)
各層の剛性:Ks1=20000(kN/m)、Ks2=19000(kN/m)、Ks3=18000(kN/m)
kb1=αKs1=1000(kN/m)
kb2=αKs2=950(kN/m)
kb3=αKs3=900(kN/m)
β=md(i)/Ms(i)
=α/(α+1)2
=0.05/(0.05+1)2
=0.0453515
md1=βMs1=5.442(ton)
md2=βMs2=4.535(ton)
md3=βMs3=4.989(ton)
hd=√{(3α)/8(α+1)}=0.13336307
cd1=2hdωs1md1=8.694(kNs/m)
cd2=2hdωs1md2=7.245(kNs/m)
cd3=2hdωs1md3=7.969(kNs/m)
md1=βMs1=6.0(ton)
md2=βMs2=5.0(ton)
md3=βMs3=5.5(ton)
α=kb(i)/Ks(i)
={1−√(1−2β)}/√(1−2β)
=0.054093
kb1=αKs1=1081.9(kN/m)
kb2=αKs2=1027.8(kN/m)
kb3=αKs3=973.7(kN/m)
hd=√{(3α)/8(α+1)}=0.1387219
cd1=2hdωs1md1=9.950(kNs/m)
cd2=2hdωs1md2=8.292(kNs/m)
cd3=2hdωs1md3=9.121(kNs/m)
2 構造物
4 質点
5 主系支持バネ部
6A 質点・支持バネ部
6B ダンパ・支持バネ部
7 フレーム
8 マスダンパ(ダンパ)
9 付加系支持バネ部
13 回転マス(慣性質量要素)
19 粘性体(減衰要素)
21 制振装置
22 構造物
31 第2実施形態の制振装置
32 第2実施形態の構造物
41 第3実施形態の制振装置
42 第3実施形態の構造物
43 スーパーラーメンフレーム
51 第4実施形態の制振装置
52 第4実施形態の構造物
54 フレーム
A 主振動系
B 付加振動系
Ms(i) 質点の質量
Ks(i) 主系支持バネ部の剛性、主系支持バネ部のせん断剛性
Ksθ(i) 主系支持バネ部の曲げ剛性
md(i) 回転マス(慣性質量要素)の慣性質量
kb(i) 付加系支持バネ部の剛性、付加系支持バネ部のせん断剛性
kbθ(i) 付加系支持バネ部の曲げ剛性
hd 最適減衰定数
cd(i) 粘性体(減衰要素)の減衰係数
Claims (8)
- 所定方向に延びるように設置され、複数の質点を有する振動モデルでモデル化可能な構造物に対し、その振動を抑制するための構造物の制振装置であって、
前記構造物の長さ方向に沿って延び、当該構造物と別個に設置されたフレームと、
各々が慣性質量要素及び減衰要素を有し、前記複数の質点にそれぞれ対応するとともに、前記構造物と前記フレームの間を連結するように設けられた複数のダンパと、
を備え、
前記構造物は、前記各質点及びそれを支持する支持バネ部である主系支持バネ部を一組とする複数組の質点・支持バネ部によって、主振動系を構成し、
前記制振装置は、前記各ダンパ、及びそれを支持する支持バネ部である、前記フレームの付加系支持バネ部を一組とし、前記複数組の質点・支持バネ部にそれぞれ対応する複数組のダンパ・支持バネ部によって、前記主振動系の振動を抑制するための付加振動系を構成しており、
前記付加振動系の各組のダンパ・支持バネ部において、
前記慣性質量要素の慣性質量、及び前記付加系支持バネ部の剛性の一方は、前記主振動系の対応する組の質点・支持バネ部における前記質点の質量、及び前記主系支持バネ部の剛性の対応する一方に対し、所定倍数に設定され、前記慣性質量要素の慣性質量及び前記付加系支持バネ部の剛性の他方は、前記設定された所定倍数に応じ、前記主振動系の全次数モードの固有振動数に対して同調するように設定されることを特徴とする構造物の制振装置。 - 所定方向に延びるように設置され、複数の質点を有する振動モデルでモデル化可能な構造物に対し、その振動を抑制するための構造物の制振装置の諸元設定方法であって、
前記制振装置は、前記構造物の長さ方向に沿って延び、当該構造物と別個に設置されたフレームと、各々が慣性質量要素及び減衰要素を有し、前記複数の質点にそれぞれ対応するとともに、前記構造物と前記フレームの間を連結するように設けられた複数のダンパと、を備えており、
前記構造物は、前記各質点及びそれを支持する支持バネ部である主系支持バネ部を一組とする複数組の質点・支持バネ部によって、主振動系を構成し、
前記制振装置は、前記各ダンパ、及びそれを支持する支持バネ部である、前記フレームの付加系支持バネ部を一組とし、前記複数組の質点・支持バネ部にそれぞれ対応する複数組のダンパ・支持バネ部によって、前記主振動系の振動を抑制するための付加振動系を構成しており、
前記付加振動系の各組のダンパ・支持バネ部において、
前記慣性質量要素の慣性質量、及び前記付加系支持バネ部の剛性の一方を、前記主振動系の対応する組の質点・支持バネ部における前記質点の質量、及び前記主系支持バネ部の剛性の対応する一方に対し、所定倍数に設定する第1工程と、
前記慣性質量要素の慣性要素及び前記付加系支持バネ部の剛性の他方を、前記設定された所定倍数に応じ、前記主振動系の全次数モードの固有振動数に対して同調するように設定する第2工程と、
を備えていることを特徴とする構造物の制振装置の諸元設定方法。
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---|---|---|---|---|
WO2019116410A1 (en) * | 2017-12-14 | 2019-06-20 | Permasteelisa S.P.A. | Dynamic vibration damping system for high- rise buildings |
JP2020100981A (ja) * | 2018-12-20 | 2020-07-02 | 大和ハウス工業株式会社 | 建物の制振機構 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010070908A (ja) * | 2008-09-16 | 2010-04-02 | Shimizu Corp | 制震構造 |
JP2013181366A (ja) * | 2012-03-05 | 2013-09-12 | Aseismic Devices Co Ltd | 制振装置 |
-
2014
- 2014-02-17 JP JP2014027316A patent/JP6289929B2/ja active Active
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