JP2018193818A - Structure - Google Patents
Structure Download PDFInfo
- Publication number
- JP2018193818A JP2018193818A JP2017100119A JP2017100119A JP2018193818A JP 2018193818 A JP2018193818 A JP 2018193818A JP 2017100119 A JP2017100119 A JP 2017100119A JP 2017100119 A JP2017100119 A JP 2017100119A JP 2018193818 A JP2018193818 A JP 2018193818A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- building
- core
- response
- isolation layer
- sliding bearing
- 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.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Buildings Adapted To Withstand Abnormal External Influences (AREA)
- Vibration Prevention Devices (AREA)
Abstract
【課題】加速度の増加を抑制しながら応答変位を低減しつつ、地震後に残留変位を生じさせない構造物を提供する。
【解決手段】構造物100は、積層ゴム支承11と、積層ゴム支承11に支持された第一対象物12と、を有する第一建物1と、滑り支承21と、滑り支承21に支持された第二対象物22と、を有する第二建物2と、第一対象物12と第二対象物22とを連結する制震装置3と、を備え、制震装置3は、第一対象物12と第二対象物22とを水平方向に連結することを特徴とする。
【選択図】図1A structure that does not cause a residual displacement after an earthquake while reducing a response displacement while suppressing an increase in acceleration is provided.
A structure is supported by a first building having a laminated rubber bearing and a first object supported by the laminated rubber bearing, a sliding bearing, and a sliding bearing. A second building 2 having a second object 22, and a vibration control device 3 that connects the first object 12 and the second object 22. And the second object 22 are connected in the horizontal direction.
[Selection] Figure 1
Description
本発明は、構造物に関するものである。 The present invention relates to a structure.
従来から、免震機構について様々な提案がなされている。例えば、建物の固有周期をより長周期化させるために、積層ゴムだけでなく滑り支承を併用して建物を支持するもの(下記の特許文献1,2参照)や、共通の免震基礎上に複数の建物を建設し、建物どうしを制震装置で連結したもの(下記の特許文献3参照)が提案されている。
Various proposals have been made for seismic isolation mechanisms. For example, in order to make the natural period of the building longer, not only laminated rubber but also a sliding bearing is used in combination to support the building (see
ところで、長周期長時間地震動や巨大地震が発生した際に、免震層の変形が過大となり、擁壁に衝突する懸念や積層ゴムが破断する可能性があることが問題視されている。免震層変位を低減するだけならば、免震層に付加する減衰量を増加することで解決できるが、減衰量を増加するだけでは逆に加速度が増加し免震効果が損なわれてしまう。変位と加速度とはトレードオフ関係にあり、加速度の増加を抑制しながら変位を低減できる機構が求められている。また、地震後も残留変位を生じさせない構造物が望まれている。 By the way, when long-period long-time ground motion or a huge earthquake occurs, the seismic isolation layer is excessively deformed, and there is a concern that it may collide with the retaining wall or the laminated rubber may break. If only the displacement of the seismic isolation layer is reduced, it can be solved by increasing the amount of attenuation added to the seismic isolation layer. However, simply increasing the amount of attenuation will increase the acceleration and impair the seismic isolation effect. There is a trade-off relationship between displacement and acceleration, and there is a need for a mechanism that can reduce displacement while suppressing an increase in acceleration. In addition, a structure that does not cause residual displacement after an earthquake is desired.
そこで、本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、加速度の増加を抑制しながら応答変位を低減しつつ、地震後に残留変位を生じさせない構造物を提供する。 Therefore, the present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a structure that does not cause residual displacement after an earthquake while reducing response displacement while suppressing increase in acceleration.
上記目的を達成するために、本発明は以下の手段を採用している。
すなわち、本発明に係る構造物は、積層ゴム支承に支持された第一対象物と、滑り支承又は転がり支承に支持された第二対象物と、前記第一対象物と前記第二対象物とを連結する制震装置と、を備えることを特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention employs the following means.
That is, the structure according to the present invention includes a first object supported by a laminated rubber bearing, a second object supported by a sliding bearing or a rolling bearing, the first object, and the second object. And a vibration control device for connecting the two.
このように構成された構造物では、第二対象物は滑り支承又は転がり支承に支持されているため、第二対象物の応答加速度の増加を抑制しながら応答変位を大きく低減することができる。第一対象物は復元機能を有する積層ゴムで支持されていて、地震時に変形して、地震後には元の位置に戻るため、残留変位を生じさせない。したがって、互いに制震装置で連結された第一対象物及び第二対象物は共に、加速度の増加を抑制しながら応答変位を低減しつつ、地震後に残留変位を生じさせることがない。 In the structure configured as described above, since the second object is supported by the sliding bearing or the rolling bearing, the response displacement can be greatly reduced while suppressing an increase in the response acceleration of the second object. The first object is supported by a laminated rubber having a restoring function, and is deformed at the time of the earthquake and returns to the original position after the earthquake, so that no residual displacement is caused. Therefore, both the first object and the second object connected to each other by the vibration control device do not cause a residual displacement after the earthquake while reducing the response displacement while suppressing an increase in acceleration.
また、本発明に係る構造物では、前記制震装置は、前記第一対象物と前記第二対象物とを水平方向に連結することが好ましい。 Moreover, in the structure which concerns on this invention, it is preferable that the said damping device connects a said 1st target object and a said 2nd target object in a horizontal direction.
このように構成された構造物では、隣り合って配置された第一対象物と第二対象物とを、制震装置で水平方向に連結することができる。 In the structure configured as described above, the first object and the second object which are arranged next to each other can be connected in the horizontal direction by the vibration control device.
また、本発明に係る構造物では、前記第二対象物は、前記第一対象物に隣り合って配置された第二下部層と、該第二下部層から上方に延びる第二上部層と、該第二上部層から前記第一対象物の上方に延びる第二直上層と、を有し、前記制震装置は、前記第一対象物の上部と前記第二直上層の下部とを鉛直方向に連結してもよい。 In the structure according to the present invention, the second object includes a second lower layer disposed adjacent to the first object, a second upper layer extending upward from the second lower layer, A second direct upper layer extending above the first object from the second upper layer, and the vibration control device vertically extends the upper part of the first object and the lower part of the second upper layer. You may connect to.
このように構成された構造物では、隣り合って配置された第一対象物及び第二対象物において、第一対象物の上部と第二対象物のうち第一対象物の上方に配置された第二直上層とを、制震装置で鉛直方向に連結することができる。 In the structure configured in this way, in the first object and the second object that are arranged next to each other, the upper part of the first object and the second object are arranged above the first object. The second uppermost layer can be connected in the vertical direction by a vibration control device.
また、本発明に係る構造物では、前記第一対象物は、平面視で前記第二対象物の少なくとも下部を囲繞するように配置されていてもよい。 In the structure according to the present invention, the first object may be disposed so as to surround at least a lower part of the second object in a plan view.
このように構成された構造物では、平面視で第一対象物は第二対象物の少なくとも下部を囲繞するよう配置することができるため、建築計画の自由度を広げることができる。 In the structure configured as described above, the first object can be arranged so as to surround at least the lower part of the second object in plan view, so that the degree of freedom of the architectural plan can be expanded.
また、本発明に係る構造物では、前記第二対象物は、下部が前記第一対象物に囲繞されたコア体と、該コア体に隣接して設けられ、前記第一対象物と積層ゴム支承を介して連結されたコア周辺体と、を有し、前記制震装置は、前記第一対象物と前記コア体とを水平方向に連結してもよい。 Further, in the structure according to the present invention, the second object includes a core body having a lower part surrounded by the first object, and is provided adjacent to the core body. The first object and the laminated rubber A core peripheral body connected via a support, and the vibration control device may connect the first object and the core body in a horizontal direction.
このように構成された構造物では、第二対象物は滑り支承又は転がり支承に支持されているため、第二対象物の応答加速度の増加を抑制しながら応答変位を大きく低減することができる。第一対象物と第二対象物のコア周辺体との間に設けられた積層ゴムの復元力により、建物全体で、地震後に残留変位を生じさせることがない。 In the structure configured as described above, since the second object is supported by the sliding bearing or the rolling bearing, the response displacement can be greatly reduced while suppressing an increase in the response acceleration of the second object. Due to the restoring force of the laminated rubber provided between the first object and the core peripheral body of the second object, no residual displacement is caused in the entire building after the earthquake.
また、本発明に係る構造物は、前記コア体と前記コア周辺体とは、一体形成されていてもよい。 In the structure according to the present invention, the core body and the core peripheral body may be integrally formed.
このように構成された構造物では、第一対象物のコア体とコア周辺体とは一体形成されているため、建築計画の自由度を広げることができる。 In the structure configured as described above, the core body and the core peripheral body of the first object are integrally formed, so that the degree of freedom in building planning can be expanded.
本発明に係る免震建物によれば、加速度の増加を抑制しながら応答変位を低減しつつ、地震後に残留変位を生じさせない。 According to the base-isolated building according to the present invention, the residual displacement is not generated after the earthquake while reducing the response displacement while suppressing the increase in acceleration.
(第一実施形態)
本発明の第一実施形態に係る構造物について、図面を用いて説明する。
図1は、本発明の第一実施形態に係る構造物を(a)模式的に示した立面図であり、(b)模式的に示した平面図である。
図1に示すように、本実施形態の構造物100は、第一建物1と、第一建物1に隣接配置された第二建物2と、を備えている。第一建物1と第二建物2とは制震装置3で水平方向に連結されている。
(First embodiment)
A structure according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1A is an elevation view schematically showing a structure according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 1B is a plan view schematically showing it.
As shown in FIG. 1, the
第一建物1は、積層ゴム支承11と、積層ゴム支承11に支持された第一建物本体(第一対象物)12と、を有している。第二建物2は、滑り支承21と、滑り支承21に支持された第二建物本体(第二対象物)22と、を有している。第二建物2を支持する免震装置は、滑り支承21の他、CLBや弾性滑り支承、転がり支承であってもよい。なお、滑り支承21の摩擦係数μは、0.005〜0.10程度であることが好ましい。
The
制震装置3は、ばね要素31と減衰要素32と備える機構である。あるいは、制震装置3は、少なくともばね要素31を備えていればよい。本実施形態では、制震装置3は、鉛直方向に離間して2箇所に設置されている。
The
このように構成された構造物100では、第二建物2は滑り支承21又は転がり支承に支持されて、応答加速度が一定の大きさで打ち切られるため、第二建物2の応答加速度の増加を抑制しながら応答変位を大きく低減することができる。第一建物1は復元機能を有する積層ゴム支承11で支持されているため、地震時に変形して、地震後には元の位置に戻り、残留変位を生じさせない。したがって、互いに制震装置3で連結された第一建物1及び第二建物2は共に、加速度の増加を抑制しながら応答変位を低減しつつ、地震後に残留変位を生じさせることがない。
In the
また、積層ゴムのもつ復元力と履歴減衰により、共振時の振幅の大きい応答に対して加振力に対する反力を効率よく低減させることができる。 Further, due to the restoring force and hysteresis damping of the laminated rubber, the reaction force against the excitation force can be efficiently reduced with respect to a response with a large amplitude at the time of resonance.
また、隣り合って配置された第一建物1と第二建物2とを、制震装置3で水平方向に連結することができる。
Moreover, the
(第二実施形態)
次に、本発明の第二実施形態について、主に図2を用いて説明する。
以下の実施形態及び変形例において、前述した実施形態で用いた部材と同一の部材には同一の符号を付して、その説明を省略する。
図2は、本発明の第二実施形態に係る構造物を(a)模式的に示した図であり、(b)模式的に示した平面図である。
図2に示すように、本実施形態では、コア部4と、コア部4を囲繞するように配置された建物主要部5と、を備えている。
(Second embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described mainly using FIG.
In the following embodiments and modifications, the same members as those used in the above-described embodiments are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
FIG. 2: is the figure which showed typically the structure which concerns on 2nd embodiment of this invention, (a) is the top view shown typically.
As shown in FIG. 2, the present embodiment includes a
コア部4は、コア側基礎免震層41と、コア側基礎免震層41に支持されたコア部本体(第二対象物、コア体)42と、を有している。コア側基礎免震層41は、滑り支承で構成されていて、弾性滑り支承が好ましい。コア部本体42は、平面視正方形状をなし、最下層から最上層まで上下方向に連続的に延びている。コア部本体42は、例えば鉄筋コンクリート造の連層耐震壁からなる高剛性のコアウォールで構成されている。なお、コア部本体42は、本実施形態では平面視正方形状をなしているが、形状は限定されることなく、長方形状や円状等であってもよい。
The
建物主要部5は、主要側基礎免震層51と、主要側基礎免震層51に支持された下部層(第一対象物)52と、下部建物の上方に配置された上部層(第二対象物、コア周辺体)53と、下部層52と上部層53とを上下方向に連結する中間免震層54と、を備えている。主要側基礎免震層51及び中間免震層54は、積層ゴム支承で構成されている。
The building
コア部4のコア部本体42の上部(コア部本体42において建物主要部5の中間免震層54よりも上方の部分)と建物主要部5の上部層53とは、一体形成されている。コア部本体42の下部(コア部本体42において建物主要部5の中間免震層54よりも下方の部分)と建物主要部5の下部層52とは、水平方向に離間して配置されている。具体的には、建物主要部5の下部層52は、コア部本体42の下部と4方に離間して配置されている。
The upper part of the core part
コア部4のコア部本体42の下部と建物主要部5の下部層52とは、制震装置3で水平方向に連結されている。本実施形態では、制震装置3は、鉛直方向に離間して2箇所、且つコア部本体42の4方に設置されている。
The lower part of the core part
このように構成された構造物101では、平面視で建物主要部5はコア部4を囲繞するよう配置することができるため、建築計画の自由度を広げることができる。
In the
また、コア部4は滑り支承又は転がり支承に支持されているため、コア部4の応答加速度の増加を抑制しながら応答変位を大きく低減することができる。主要側基礎免震層51及び中間免震層54の積層ゴム支承の復元力により、建物全体で、地震後に残留変位を生じさせることがない。
Moreover, since the
また、建物主要部5の上部層53とコア部4の上部とは一体形成されているため、建築計画の自由度を広げることができる。
Moreover, since the
また、コア側基礎免震層41と中間免震層54とを有する複層免震構造としたことで、固有周期の超長周期化を実現することができる。
In addition, the multi-layer seismic isolation structure including the core-side
また、剛強なコア部4を建物全層にわたって貫通させ、構造的、機能的な心棒とし、さらに中間免震層54よりも下層の建物主要部5の下部層52(基壇架構)とコア部4とを接続した連結制震構造としたことによって、応答制御を効率的に行うことが可能になる。
Further, the
また、コア部4をコア側基礎免震層41で支持することで、地震時にコア側基礎免震層41を積極的に変形させてエネルギー吸収の効率化をすることができる。
Moreover, by supporting the
中間免震層54の位置は、用途の境界等の建築計画的な観点から決定することができる。
The position of the intermediate
ここで、第一実施形態に係る構造物の応答低減効果を検証するために、本実施形態の構造物の解析モデルを用いて時刻歴応答解析による検討(シミュレーション)を行った。解析モデルは滑り支承の復元機能の有無による応答の比較のため、Case1〜Case3を用意した。 Here, in order to verify the response reduction effect of the structure according to the first embodiment, examination (simulation) by time history response analysis was performed using the analysis model of the structure of the present embodiment. The analysis model prepared Case1-Case3 for the comparison of the response by the presence or absence of the restoration function of a sliding bearing.
図3は、時刻歴応答解析で用いた解析モデルを示す図である。
解析モデルは図3に示し通りであり、1質点系連結モデルを用いた。以下の説明において、建物1は上記に示す実施形態の第一建物本体(第一建物)に相当し、建物2は上記に示す実施形態の第二建物本体(第二建物)に相当する。建物1は、積層ゴムで支持された構造であり、建物2は傾斜滑り支承で支持された構造である。建物1と建物2とは、ばね要素k3と減衰要素c3とによって連結されている。
FIG. 3 is a diagram showing an analysis model used in the time history response analysis.
The analysis model is as shown in FIG. 3, and a one mass point system connection model was used. In the following description, the
上記の解析で使用した諸元を表1に示す。なお、解析諸元は一例である。 Table 1 shows the specifications used in the above analysis. The analysis specifications are an example.
建物1は質量10,000t、免震周期4秒、減衰定数20%の免震建物であり、積層ゴムは線形の天然ゴムとしてモデル化した。建物2は建物1の半分の質量として傾斜滑り支承によって支持されている。傾斜滑り支承の摩擦係数は0.05とし、傾斜角度は1/70と設定した。
The
Case1は、建物1のみの場合である。Case2は、建物1と建物2をばね要素と減衰要素で接続し、さらに建物2に傾斜滑り支承を併用した場合である。Case3は、Case2における傾斜滑り支承の傾斜角をなくし、単純な剛滑り支承とした場合である。
時刻歴応答解析に使用した入力地震動一覧を表2に示す。 Table 2 shows the list of input earthquake motions used for time history response analysis.
図4は、時刻歴応答解析で用いた入力地震動の応答スペクトルを示す図である。減衰20%時で、各地震動の加速度応答スペクトルと変位応答スペクトルとを示す。EL CENTROと八戸とは50cm/s(Lv.2相当)に基準化して入力した。 FIG. 4 is a diagram showing the response spectrum of the input ground motion used in the time history response analysis. The acceleration response spectrum and displacement response spectrum of each seismic motion are shown when the attenuation is 20%. EL CENTRO and Hachinohe were standardized and input at 50 cm / s (equivalent to Lv.2).
表3にCase1〜Case3の建物1の最大変位と最大加速度を示し、さらにCase3のCase1に対する応答比率及びCase2のCase1に対する応答比率を示す。
Table 3 shows the maximum displacement and the maximum acceleration of
図5(a)は時刻歴応答解析で用いた解析モデルCase3の解析モデルCase1に対する応答比率を示し、(b)は時刻歴応答解析で用いた解析モデルCase2の解析モデルCase1に対する応答比率を示す。 FIG. 5A shows the response ratio of the analysis model Case3 used in the time history response analysis to the analysis model Case1, and FIG. 5B shows the response ratio of the analysis model Case2 used in the time history response analysis to the analysis model Case1.
さらに、表4は、Case3及びCase2において、建物2の応答変位と応答加速度、残留変形、建物1との相対変形を示す。
Further, Table 4 shows response displacement and response acceleration of the
まず、Case1とCase3とを比較することにより、通常の滑り支承を適用した場合の本発明の架構の効果について考察する。
建物1について、表3と図5(a)より、Case1とCase3とを比較すると、EL CENTROを入力した場合は応答加速度が13%増加しているものの、その他の地震動においては本発明の機構により加速度の増加を抑制しながら変位を低減できている。特に八戸については、加速度と変位の両方を低減可能となった。また、表7より、建物2の応答を見ると、Case3では滑り支承により建物2に伝達される力が小さくなり、全ての地震において一般的な免震建物の応答目標とされる200(cm/s2)以下に抑えることができている。さらに免震部材に復元機能がない場合でも、残留変形は2cm程度であり、特に問題が無いことがわかる。
First, the effect of the frame of the present invention when a normal sliding bearing is applied will be considered by comparing Case1 and Case3.
As shown in Table 3 and Fig. 5 (a) for
次に、傾斜角を付けた傾斜滑り支承を採用した場合(Case2)の応答について考察する。
建物1の応答は、表3と図5(b)より、Case2のCase1に対する応答比をみると、傾斜角がある分Case3よりも加速度が数%増加する地震動はあるものの、変位の低減効果はほぼ同じである。建物2の応答加速度は、傾斜がある場合においても全ての地震波に対して200(cm/s2)以下となっている。また、表4より、残留変形はほとんど生じていない。建物1と建物2の相対変形については、全ての地震動でCase2とCase3とを比較して大きな差はみられない。
Next, the response when the inclined sliding bearing with the inclination angle is adopted (Case 2) will be considered.
The response of
次に、第二実施形態に係る構造物の効果について、等価せん断型の多質点系解析モデルを用いて示す。
図6は、時刻歴応答解析で用いた解析モデルの対象となる(a)従来の免震構造を示す図であり、(b)第二実施形態に係る構造物を示す図である。図7は、時刻歴応答解析で用いた解析モデルの対象となる従来の免震構造及び第二実施形態に係る構造物をそれぞれモデル化した図である。
図6(a)に示す従来の免震構造及び図6(b)に示す本発明システムについて、それぞれ図7に示すようにモデル化を行い、時刻歴応答解析を実施して効果を比較した。
Next, the effect of the structure according to the second embodiment will be described using an equivalent shear type multi-mass system analysis model.
FIG. 6 is a diagram showing (a) a conventional seismic isolation structure that is an object of the analysis model used in the time history response analysis, and (b) a diagram showing a structure according to the second embodiment. FIG. 7 is a diagram obtained by modeling a conventional seismic isolation structure and a structure according to the second embodiment, which are objects of the analysis model used in the time history response analysis.
The conventional seismic isolation structure shown in FIG. 6 (a) and the system of the present invention shown in FIG. 6 (b) were modeled as shown in FIG. 7, and time history response analysis was performed to compare the effects.
従来の免震構造の復元力は鉛プラグ入り積層ゴムまたは鋼材系ダンパーと天然ゴム系積層ゴムを併用したバイリニア型の復元力特性とし、免震層歪200%時に1次周期が5秒となるようにした。また、構造減衰として免震層を除く各層に剛性比例で2%の減衰を付与し、等価線形化して得られる履歴減衰を含めた1次の減衰定数がおよそ12%となるように設定した。本発明の復元力は天然ゴム系積層ゴムのみとし、減衰量は下記の式(1)〜(3)のように設定した。 The restoring force of the conventional seismic isolation structure is a bilinear type restoring force characteristic that uses a laminated rubber with lead plug or a steel damper and a natural rubber laminated rubber, and the primary period is 5 seconds when the seismic isolation layer strain is 200%. I did it. In addition, 2% attenuation was given to each layer excluding the seismic isolation layer as a structural attenuation in proportion to rigidity, and the first-order attenuation constant including the hysteresis attenuation obtained by equivalent linearization was set to be about 12%. The restoring force of the present invention is only natural rubber-based laminated rubber, and the attenuation is set as in the following formulas (1) to (3).
表5に各モデルの諸元を示し、表6に設置した弾性滑り支承の諸元を示す。 Table 5 shows the specifications of each model, and Table 6 shows the specifications of the elastic sliding bearing installed.
図8は、入力波の時刻歴加速度波形を示す図である。入力加速度の大きさは全てLv.2に基準化して用いた。なお、入力地震動はエルセントロNS、タフトEW、告示神戸NS、告示ランダム波を用いた。 FIG. 8 is a diagram showing a time history acceleration waveform of an input wave. The magnitudes of input acceleration were all standardized to Lv.2. For the input ground motion, El Centro NS, Taft EW, Notification Kobe NS, and Notification Random Wave were used.
表7に、各モデルのコアウォール下免震層の残留変位を示す。 Table 7 shows the residual displacement of the seismic isolation layer below the core wall of each model.
摩擦係数が小さくなるほど残留変位は生じにくくなっているが、μ=0.1の場合でも30mm以下の残留変位であるため、どのモデルでも問題ない範囲であった。 Although the residual displacement is less likely to occur as the friction coefficient becomes smaller, even if μ = 0.1, the residual displacement is 30 mm or less, and therefore, there was no problem in any model.
図9は、応答加速度について従来の免震構造と摩擦係数を変えた弾性滑り支承を設置した第二実施形態の応答を比較して示す図であり、(a)エルセントロNS、(b)タフトEW、(c)告示神戸NS、(d)告示ランダムを示している。図10は、免震層変形について従来の免震構造と摩擦係数を変えた弾性滑り支承を設置した第二実施形態の応答を比較して示す図であり、(a)上部免震層の変形、(b)下部免震層の変形、(d)コア下免震層の変形を示している。
図9,10より、摩擦係数が0.01,0.03の場合はいずれの地震動でも、従来の免震構造に対して本実施形態(本発明システム)は大きく応答低減している。摩擦係数が0.1と高くなると従来の免震構造よりも応答加速度が大きくなってしまう。しかし、図10の免震層変位を比較した場合、従来の免震構造よりも最大で50%も低減できているため、免震層変形を積極的に抑えたい場合には有効である。
FIG. 9 is a diagram comparing the response of the second embodiment in which an elastic sliding bearing with a changed friction coefficient is installed with the conventional seismic isolation structure for response acceleration, (a) El Centro NS, (b) Tuft EW , (C) Notification Kobe NS, (d) Notification random. FIG. 10 is a diagram showing a comparison of the response of the second embodiment in which an elastic sliding bearing having a different friction coefficient is installed with the conventional base isolation structure for base isolation layer deformation, (a) deformation of the upper base isolation layer (B) Deformation of the lower base isolation layer, (d) Deformation of the lower core base isolation layer.
9 and 10, when the friction coefficient is 0.01 or 0.03, the response of the present embodiment (the system of the present invention) is greatly reduced with respect to the conventional seismic isolation structure for any earthquake motion. When the friction coefficient is as high as 0.1, the response acceleration becomes larger than that of the conventional seismic isolation structure. However, when the displacement of the base isolation layer shown in FIG. 10 is compared, it can be reduced by up to 50% as compared with the conventional base isolation structure, which is effective when it is desired to actively suppress the base isolation layer deformation.
図11は、コアウォール下の免震層に弾性滑り支承(μ=0.01)と剛滑り支承(μ=0.01)を設置した場合において、(a)エルセントロNS、(b)タフトEW、(c)告示神戸NS、(d)告示ランダムを示している。図12は、免震層変形について従来の免震構造と摩擦係数を変えた弾性滑り支承を設置した第二実施形態の応答を比較して示す図であり、(a)上部免震層の変形、(b)下部免震層の変形、(d)コア下免震層の変形を示している。
表8には、弾性滑り支承と剛滑り支承の残留変位を示している。
FIG. 11 shows (a) El Centro NS and (b) Tuft EW when an elastic sliding bearing (μ = 0.01) and a rigid sliding bearing (μ = 0.01) are installed in the base isolation layer below the core wall. , (C) Notification Kobe NS, (d) Notification random. FIG. 12 is a diagram showing a comparison of the response of the second embodiment in which an elastic sliding bearing with a changed friction coefficient is installed in comparison with the conventional base isolation structure for the base isolation layer deformation, (a) deformation of the upper base isolation layer (B) Deformation of the lower base isolation layer, (d) Deformation of the lower core base isolation layer.
Table 8 shows the residual displacement of the elastic sliding bearing and the rigid sliding bearing.
弾性滑り支承を用いた場合より、低層階の応答加速度が大きくなるが、高層階の応答加速度値はほぼ変わらずに低減できている。表8の結果からは、剛滑りの方が弾性滑り支承の場合よりも残留変位が生じていることがわかる。これらの結果より、滑り支承(摩擦係数μが0.005〜0.1)をコアウォール下の免震層に設置することにより、建物応答に対しては以下に示す効果があることがわかった。
(1)摩擦係数が0.005〜0.1の範囲内の滑り支承であれば、他の免震層に設置した積層ゴムなどの復元力により残留変形が生じにくい。弾性滑り支承の方が、剛滑り支承よりも残留変位を小さくできる。
(2)摩擦係数が0.005〜0.03程度であれば、従来の免震構造よりも大幅に応答加速度と免震層変形を低減することが可能となる。
(3)摩擦係数が0.1程度の高摩擦タイプを使用することで、応答加速度は従来の免震構造よりも増加するが、免震層変形を最大で50%程度低減可能である。
Although the response acceleration of the lower floor is larger than that when the elastic sliding bearing is used, the response acceleration value of the higher floor can be reduced almost unchanged. From the results in Table 8, it can be seen that the residual displacement is generated in the case of the rigid sliding than in the case of the elastic sliding bearing. From these results, it was found that installing the sliding bearing (friction coefficient μ is 0.005 to 0.1) in the base isolation layer under the core wall has the following effects on the building response. .
(1) If the sliding bearing has a friction coefficient in the range of 0.005 to 0.1, residual deformation is unlikely to occur due to the restoring force of laminated rubber or the like installed in another seismic isolation layer. The elastic sliding bearing can make the residual displacement smaller than the rigid sliding bearing.
(2) If the friction coefficient is about 0.005 to 0.03, the response acceleration and the seismic isolation layer deformation can be greatly reduced as compared with the conventional base isolation structure.
(3) By using a high friction type with a friction coefficient of about 0.1, the response acceleration is increased as compared with the conventional base isolation structure, but the base isolation deformation can be reduced by about 50% at the maximum.
また、コア側基礎免震層41及び主要側基礎免震層51の免震装置を任意とすると、地震時にコア部本体42の直下のコア側基礎免震層41の変形が他の免震層(主要側基礎免震層51及び中間免震層54)と比較して約2倍程度変位する可能性がある。そのため、長周期成分を多く含んだ巨大地震が発生した場合、コア側基礎免震層41の変位は1m程度に達する可能性がある。既存の積層ゴムでも1mの変位を許容可能な製品はあるが、応答低減効果を期待した諸元の適用範囲内では積層ゴムを単独で使用すると水平剛性が高くなりすぎてしまう。そこで、滑り支承(弾性滑り支承が望ましい)をコア側基礎免震層41に設置し、他の免震層(主要側基礎免震層51及び中間免震層54)に積層ゴムなどの復元力を有する免震装置を設置することで、滑り支承のみで支持されたコア部本体42は、1m程度の変形に追従可能である。
Further, if the seismic isolation devices for the core-side basic
なお、上述した実施の形態において示した組立手順、あるいは各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。 It should be noted that the assembly procedure shown in the above-described embodiment, or the shapes and combinations of the constituent members are examples, and various modifications can be made based on design requirements and the like without departing from the gist of the present invention.
例えば、上記に示す実施形態の変形例について図13を用いて説明する。
(変形例1)
図13(a)に示すように、第二建物本体22を囲繞するように第一建物本体12が配置され、第一建物本体12と第二建物本体22とは独立していて(一体で形成されていなくて)もよい。
For example, a modification of the embodiment described above will be described with reference to FIG.
(Modification 1)
As shown to Fig.13 (a), the 1st building
(変形例2)
また、図13(b)に示すように、第二建物本体22は、第一建物本体12に隣り合って配置された第二下部層23と、第二下部層23から上方に延びる第二上部層24と、第二上部層24から第一建物本体12の上方に延びる第二直上層25と、を備えていてもよい。制震装置3は、第一建物本体12の上部と第二直上層25の下部とを鉛直方向に連結している。
(Modification 2)
13B, the
このように構成された構造物では、隣り合って配置された第一建物本体12及び第二建物本体22において、第一建物本体12の上部と第二建物本体22のうち第一建物本体12の上方に配置された第二直上層25とを、制震装置3で鉛直方向に連結することができる。
In the structure configured as described above, in the first building
また、上記に示す第二実施形態では、中央コアとして示しているが、偏心コアや両端コアであってもよい。 Moreover, in 2nd embodiment shown above, although shown as a center core, an eccentric core and a both-ends core may be sufficient.
また、上記に示す実施形態等では、制震装置が連結する対象物(第一対象物、第二対象物)は建築物または建築物の一部であるが、本発明はこれに限れられない。例えば、対象物が装置や設備であってもよい。 Moreover, in embodiment etc. which are shown above, although the target object (1st target object, 2nd target object) which a damping device connects is a building or a part of building, this invention is not limited to this. . For example, the object may be a device or facility.
1…第一建物
2…第二建物
3…制震装置
4…コア部
5…建物主要部
11…積層ゴム支承
12…第一建物本体(第一対象物)
21…滑り支承
22…第二建物本体(第二対象物)
23…第二下部層
24…第二上部層
25…第二直上層
31…ばね要素
32…減衰要素
41…コア側基礎免震層(滑り支承)
42…コア部本体(第二対象物、コア体)
51…主要側基礎免震層(積層ゴム支承)
52…下部層(第一対象物)
53…上部層(第二対象物、コア周辺体)
54…中間免震層
100,101…構造物
DESCRIPTION OF
21 ... Sliding
23 ... Second
42 ... Core body (second object, core body)
51 ... Main side basic seismic isolation layer (laminated rubber bearing)
52 ... Lower layer (first object)
53 ... Upper layer (second object, core peripheral body)
54 ... Intermediate
Claims (6)
滑り支承又は転がり支承に支持された第二対象物と、
前記第一対象物と前記第二対象物とを連結する制震装置と、を備えることを特徴とする構造物。 A first object supported by a laminated rubber bearing;
A second object supported by a sliding bearing or a rolling bearing;
A structure comprising a vibration control device that connects the first object and the second object.
前記第一対象物に隣り合って配置された第二下部層と、
該第二下部層から上方に延びる第二上部層と、
該第二上部層から前記第一対象物の上方に延びる第二直上層と、を有し、
前記制震装置は、前記第一対象物の上部と前記第二直上層の下部とを鉛直方向に連結することを特徴とする請求項1に記載の構造物。 The second object is:
A second lower layer disposed adjacent to the first object;
A second upper layer extending upward from the second lower layer;
A second directly upper layer extending above the first object from the second upper layer,
The structure according to claim 1, wherein the vibration control device connects an upper portion of the first object and a lower portion of the second directly upper layer in a vertical direction.
下部が前記第一対象物に囲繞されたコア体と、
該コア体に隣接して設けられ、前記第一対象物と積層ゴム支承を介して連結されたコア周辺体と、を有し、
前記制震装置は、前記第一対象物と前記コア体とを水平方向に連結することを特徴とする請求項4に記載の構造物。 The second object is:
A core body whose lower part is surrounded by the first object;
A core peripheral body provided adjacent to the core body and connected to the first object via a laminated rubber bearing;
The structure according to claim 4, wherein the vibration control device connects the first object and the core body in a horizontal direction.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2017100119A JP6936623B2 (en) | 2017-05-19 | 2017-05-19 | Structure |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2017100119A JP6936623B2 (en) | 2017-05-19 | 2017-05-19 | Structure |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2018193818A true JP2018193818A (en) | 2018-12-06 |
| JP6936623B2 JP6936623B2 (en) | 2021-09-15 |
Family
ID=64571646
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2017100119A Active JP6936623B2 (en) | 2017-05-19 | 2017-05-19 | Structure |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP6936623B2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2023019840A (en) * | 2021-07-30 | 2023-02-09 | 株式会社竹中工務店 | building |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09310510A (en) * | 1996-05-23 | 1997-12-02 | Ohbayashi Corp | Earthquake resistant reinforcing construction of existing building |
| JP2003106004A (en) * | 2001-09-28 | 2003-04-09 | Takenaka Komuten Co Ltd | Seismically isolated structure of cable reinforcement |
| JP2008057121A (en) * | 2006-08-29 | 2008-03-13 | Takenaka Komuten Co Ltd | Vibration isolation structure of building |
| JP2008115567A (en) * | 2006-11-01 | 2008-05-22 | Miracle Three Corporation | Seismic-control reinforcing method for building, and building with seismic-control reinforcing structure |
| JP2011069068A (en) * | 2009-09-24 | 2011-04-07 | Shimizu Corp | Base isolating and seismic response control structure |
| JP2013124476A (en) * | 2011-12-14 | 2013-06-24 | Taisei Corp | Base-isolation structure |
| JP2013224559A (en) * | 2012-04-23 | 2013-10-31 | Hayashi Bussan Hatsumei Kenkyusho:Kk | Vibration isolation method for building |
| JP2015189536A (en) * | 2014-03-27 | 2015-11-02 | 株式会社奥村組 | Damping structure of structure |
-
2017
- 2017-05-19 JP JP2017100119A patent/JP6936623B2/en active Active
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09310510A (en) * | 1996-05-23 | 1997-12-02 | Ohbayashi Corp | Earthquake resistant reinforcing construction of existing building |
| JP2003106004A (en) * | 2001-09-28 | 2003-04-09 | Takenaka Komuten Co Ltd | Seismically isolated structure of cable reinforcement |
| JP2008057121A (en) * | 2006-08-29 | 2008-03-13 | Takenaka Komuten Co Ltd | Vibration isolation structure of building |
| JP2008115567A (en) * | 2006-11-01 | 2008-05-22 | Miracle Three Corporation | Seismic-control reinforcing method for building, and building with seismic-control reinforcing structure |
| JP2011069068A (en) * | 2009-09-24 | 2011-04-07 | Shimizu Corp | Base isolating and seismic response control structure |
| JP2013124476A (en) * | 2011-12-14 | 2013-06-24 | Taisei Corp | Base-isolation structure |
| JP2013224559A (en) * | 2012-04-23 | 2013-10-31 | Hayashi Bussan Hatsumei Kenkyusho:Kk | Vibration isolation method for building |
| JP2015189536A (en) * | 2014-03-27 | 2015-11-02 | 株式会社奥村組 | Damping structure of structure |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2023019840A (en) * | 2021-07-30 | 2023-02-09 | 株式会社竹中工務店 | building |
| JP7712816B2 (en) | 2021-07-30 | 2025-07-24 | 株式会社竹中工務店 | building |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP6936623B2 (en) | 2021-09-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5458370B2 (en) | Connected vibration control structure | |
| JP6979805B2 (en) | Seismic isolation structure | |
| JP6482373B2 (en) | Seismic isolation structure | |
| JP6636383B2 (en) | Seismic isolation structure and method of designing seismic isolation structure | |
| JP5621101B1 (en) | Seismic foundation for buildings | |
| JP5316849B2 (en) | Damping structure | |
| JP6936623B2 (en) | Structure | |
| JP2010203150A (en) | Seismic response control frame | |
| JP2010242449A (en) | Seismic retrofit structure and seismic retrofit method for existing buildings | |
| JP2017071908A (en) | Multistoried base-isolated structure | |
| JP5586566B2 (en) | Damping structure | |
| JP2017125324A (en) | Base isolation structure | |
| JP2017145621A (en) | Seismic isolation structure | |
| JP2020133243A (en) | Multistory base insulation building | |
| JP2015105554A (en) | Base-isolation structure | |
| JP2017043988A (en) | Damping building | |
| JP3690450B2 (en) | Building vibration control method and damping structure | |
| JP2017009040A (en) | Seismic isolator | |
| JP2017071909A (en) | Multistoried base-isolated structure | |
| JP7055985B2 (en) | Construction method of seismic isolation structure and connection structure of seismic isolation structure | |
| JP7145669B2 (en) | Seismic isolation structure | |
| Shaikh et al. | Base isolation at different levels in building | |
| JP2005090101A (en) | Seismic response control structure | |
| JP6994977B2 (en) | Seismic isolation structure | |
| JP7628829B2 (en) | Linked vibration control structure |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| RD03 | Notification of appointment of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423 Effective date: 20181005 |
|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20200515 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20210511 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20210625 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20210803 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20210827 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6936623 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
