JP2022134432A - Vibration damper for viscous systems - Google Patents

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Abstract

To provide a vibration damper for viscous systems capable of easily and reliably checking whether or not a disconnection pin has been cut with a simple configuration.SOLUTION: The vibration damper for viscous systems includes a disconnection pin 68 that horizontally connects a mounting plate and a viscous damper and has a constricted portion 67 configured so as to, when a certain level of horizontal force is generated on the mounting plate against a bottom wall plate, be broken to release the horizontal connection between the mounting plate and the viscous damper. The vibration damper includes: an accelerometer 111 that is placed in an office building 6 for observing the vibration acceleration acting on the office building as detection means 110 for detecting disconnection of the constricted portion; and Fourier analysis means 112 to which the vibration acceleration observed by the accelerometer is input, and which performs a Fourier analysis of dominant frequencies of the office building.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、連結解除ピンが切断されたか否かを、簡単な構成でありながら、容易かつ確実に確認することが可能な粘性系の振動減衰装置に関する。 BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a viscous vibration damping device capable of easily and reliably confirming whether or not a disconnection pin has been cut with a simple configuration.

従来、免震装置に組み合わせて用いられる粘性タイプの振動減衰装置として、特許文献1が知られている。 Conventionally, Patent Document 1 is known as a viscous type vibration damping device used in combination with a seismic isolation device.

特許文献1の「粘性系の振動減衰装置及びこれを具備した免震建物」は、水平方向に関して相対振動される上部構造物及び下部構造物の夫々に取り付けるための上部取付部及び下部取付部と、該上部取付部及び該下部取付部に連結されて該下部取付部に対する該上部取付部の水平方向の振動を減衰させる粘性ダンパーと、上記下部取付部に対して上記上部取付部に一定以上の水平力が生じると上記粘性ダンパーに対する該上部取付部及び該下部取付部のうちの少なくとも一方の該連結を解除する解除機構とを備えており、該解除機構は、上記上部取付部及び上記下部取付部のうちの一方と上記粘性ダンパーとを水平方向に関して連結していると共に該下部取付部に対して該上部取付部に一定以上の水平力が生じると切断されて該上部取付部及び該下部取付部のうちの一方と該粘性ダンパーとの水平方向に関する該連結を解除する脆弱部を有した連結解除ピンと、該連結解除ピンの上記脆弱部での曲げ応力の発生を阻止する曲げ応力阻止手段とを具備しており、該曲げ応力阻止手段は、上記上部取付部及び上記下部取付部のうちの一方と上記粘性ダンパーとの間であって上記連結解除ピンの周りに配されていると共に膨大頭部を有している複数のボルトと、上記上部取付部及び上記下部取付部のうちの一方と上記粘性ダンパーとのうちの一方に固着されていると共に上記各ボルトが螺着されている保持部材と、上記上部取付部及び上記下部取付部のうちの一方と上記粘性ダンパーとのうちの他方に固着されていると共に上記各ボルトの上記膨大頭部に水平方向に移動自在に接触する受面を有した受台と、上記各ボルトの上記保持部材からの突出量を調節するロックナットとを具備している。 A viscous vibration damping device and a base-isolated building having the same in Patent Document 1 includes an upper mounting portion and a lower mounting portion for mounting to an upper structure and a lower structure, respectively, which are relatively vibrated in the horizontal direction. a viscous damper connected to the upper mounting portion and the lower mounting portion for damping horizontal vibration of the upper mounting portion with respect to the lower mounting portion; a release mechanism for releasing the connection of at least one of the upper mounting portion and the lower mounting portion to the viscous damper when a horizontal force is generated, the releasing mechanism configured to release the upper mounting portion and the lower mounting portion from the viscous damper; One of the parts and the viscous damper are connected in the horizontal direction, and when a horizontal force exceeding a certain level is applied to the upper mounting part with respect to the lower mounting part, the upper mounting part and the lower mounting part are cut. a connection release pin having a weakened portion for releasing the horizontal connection between one of the parts and the viscous damper; wherein the bending stress blocking means is disposed about the decoupling pin between one of the upper mounting portion and the lower mounting portion and the viscous damper; a retaining member fixed to one of the upper mounting portion and the lower mounting portion and one of the viscous damper and having the bolts screwed thereon; and a receiving surface fixed to one of the upper mounting portion and the lower mounting portion and the other of the viscous damper and in contact with the expanded head portion of each bolt so as to be movable in the horizontal direction. and a lock nut for adjusting the amount of protrusion of each bolt from the holding member.

特許第4893061号公報Japanese Patent No. 4893061

上記背景技術では、一定以上の水平力が生じると切断される連結解除ピンを用いることで、粘性ダンパーに、振動減衰させる場合とそれ以外の場合とを切り替えるようにしている。 In the background art described above, by using a disconnection pin that is cut off when a horizontal force exceeding a certain level is generated, the viscous damper is switched between vibration damping and other cases.

このような構成であると、相当規模の地震が発生するたびに、連結解除ピンが切断されたか否かを確認する必要があった。また、その確認は、作業者が粘性ダンパーの設置場所で、目視により確認する必要があった。このため、連結解除ピンが切断されたか否かを手間取ることなく容易に確認することができる方策の案出が望まれていた。 With such a configuration, it was necessary to check whether or not the disconnection pin was cut each time an earthquake of considerable scale occurred. In addition, it is necessary for the operator to visually check the installation location of the viscous damper. For this reason, it has been desired to devise a measure that can easily confirm whether or not the disconnection pin has been cut without taking much time.

本発明は上記従来の課題に鑑みて創案されたものであって、連結解除ピンが切断されたか否かを、簡単な構成でありながら、容易かつ確実に確認することが可能な粘性系の振動減衰装置を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been devised in view of the above-mentioned problems in the conventional art. It is an object of the present invention to provide a damping device.

本発明にかかる粘性系の振動減衰装置は、水平方向に関して相対振動される上部構造物及び下部構造物の夫々に取り付けるための上部取付部及び下部取付部と、該上部取付部及び該下部取付部に連結されて該下部取付部に対する該上部取付部の水平方向の振動を減衰させる粘性ダンパーと、上記下部取付部に対して上記上部取付部に一定以上の水平力が生じると上記粘性ダンパーに対する該上部取付部及び該下部取付部のうちの少なくとも一方の該連結を解除する解除機構とを備えており、該解除機構は、上記上部取付部及び上記下部取付部のうちの一方と上記粘性ダンパーとを水平方向に関して連結していると共に該下部取付部に対して該上部取付部に一定以上の水平力が生じると切断されて該上部取付部及び該下部取付部のうちの一方と該粘性ダンパーとの水平方向に関する該連結を解除する脆弱部を有した連結解除ピンと、該連結解除ピンの上記脆弱部での曲げ応力の発生を阻止する曲げ応力阻止手段とを具備しており、該曲げ応力阻止手段は、上記上部取付部及び上記下部取付部のうちの一方と上記粘性ダンパーとの間であって上記連結解除ピンの周りに配されていると共に膨大頭部を有している複数のボルトと、上記上部取付部及び上記下部取付部のうちの一方と上記粘性ダンパーとのうちの一方に固着されていると共に上記各ボルトが螺着されている保持部材と、上記上部取付部及び上記下部取付部のうちの一方と上記粘性ダンパーとのうちの他方に固着されていると共に上記各ボルトの上記膨大頭部に水平方向に移動自在に接触する受面を有した受台と、上記各ボルトの上記保持部材からの突出量を調節するロックナットとを具備した粘性系の振動減衰装置において、さらに、上記脆弱部の切断を検知する検知手段を備え、該検知手段は、上記上部取付部側に設けられ、上記上部構造物側に作用する振動加速度を観測する加速度計と、該加速度計で観測された振動加速度が入力され、該上部構造物側の卓越周波数のフーリエ解析を実行するフーリエ解析手段とを備えたことを特徴とする。 A viscous vibration damping device according to the present invention comprises an upper mounting portion and a lower mounting portion for mounting to an upper structure and a lower structure that are relatively vibrated in a horizontal direction, and the upper mounting portion and the lower mounting portion. a viscous damper for damping horizontal vibration of the upper mounting portion with respect to the lower mounting portion; a release mechanism for releasing the coupling of at least one of the upper mounting portion and the lower mounting portion, the release mechanism connecting one of the upper mounting portion and the lower mounting portion with the viscous damper; are connected in the horizontal direction, and are cut when a horizontal force of a certain level or more is generated in the upper mounting portion with respect to the lower mounting portion, and one of the upper mounting portion and the lower mounting portion and the viscous damper and a bending stress prevention means for preventing bending stress from occurring in the weakened portion of the connection release pin. Means includes a plurality of bolts disposed about the decoupling pin between one of the upper mounting portion and the lower mounting portion and the viscous damper and having an enlarged head. a holding member fixed to one of the upper mounting portion and the lower mounting portion and one of the viscous dampers and to which the bolts are screwed; the upper mounting portion and the lower mounting portion; a pedestal fixed to one of the parts and the other of the viscous dampers and having a receiving surface that contacts the enlarged head of each bolt so as to be movable in the horizontal direction; The viscous vibration damping device comprising a lock nut for adjusting the amount of protrusion from the holding member, further comprising detecting means for detecting cutting of the fragile portion, the detecting means being located on the upper mounting portion side. An accelerometer for observing vibration acceleration acting on the upper structure side, and Fourier analysis means for inputting the vibration acceleration observed by the accelerometer and executing Fourier analysis of dominant frequencies on the upper structure side. and

前記検知手段はさらに、前記下部取付部側に設けられ、前記下部構造物側に作用する振動加速度を観測する第2加速度計を備え、前記フーリエ解析手段は、前記加速度計及び上記第2加速度計夫々で観測された振動加速度が入力されて、前記上部構造物側及び上記下部構造物側夫々の卓越周波数のフーリエ解析を実行することを特徴とする。 The detection means further comprises a second accelerometer provided on the side of the lower mounting portion for observing vibration acceleration acting on the side of the lower structure, and the Fourier analysis means comprises the accelerometer and the second accelerometer. Vibration acceleration observed on each side is inputted, and Fourier analysis of dominant frequencies on the upper structure side and the lower structure side is performed.

前記フーリエ解析手段は、前記上部構造物側及び前記下部構造物側夫々で観測された振動加速度から、これら上部構造物側及び下部構造物側間のフーリエ振幅比の解析を実行することを特徴とする。 The Fourier analysis means analyzes the Fourier amplitude ratio between the upper structure side and the lower structure side from the vibration acceleration observed on the upper structure side and the lower structure side respectively. do.

本発明にかかる粘性系の振動減衰装置にあっては、連結解除ピンが切断されたか否かを、簡単な構成でありながら、容易かつ確実に確認することができる。 In the viscous vibration damping device according to the present invention, it is possible to easily and reliably confirm whether or not the disconnection pin has been cut, with a simple structure.

図2に示す例の振動減衰装置の断面説明図である。FIG. 3 is a cross-sectional explanatory view of the vibration damping device of the example shown in FIG. 2; 本発明の実施形態の好ましい例の正面説明図である。1 is a front explanatory view of a preferred example of an embodiment of the present invention; FIG. 図1に示す振動減衰装置のIII-III線矢視断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view of the vibration damping device shown in FIG. 1 taken along line III-III. 図1に示す例の連結解除ピンの斜視図である。FIG. 2 is a perspective view of the decoupling pin of the example shown in FIG. 1; 図1に示す例の動作説明図である。FIG. 2 is an operation explanatory diagram of the example shown in FIG. 1; 図1に示す例の動作説明図である。FIG. 2 is an operation explanatory diagram of the example shown in FIG. 1; 本発明の検知手段により、フーリエ解析した結果の一例のフーリエスペクトル比のグラフ図である。FIG. 4 is a graph of Fourier spectral ratios as an example of results of Fourier analysis performed by the detection means of the present invention;

以下に、本発明にかかる粘性系の振動減衰装置の好適な実施形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。まず、本発明の前提となる粘性系の振動減衰装置について説明する。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION A preferred embodiment of a viscous vibration damping device according to the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings. First, a viscous vibration damping device, which is a premise of the present invention, will be described.

図1から図4において、本例の免震建物1は、地盤に杭等により固定されて設置されたコンクリート製の基礎2と、鉛支柱3入りのアイソレータ4からなる免震装置5と、免震装置5を介して基礎2上に支承された上部構造物としての事務所ビル6と、基礎2と事務所ビル6との間に配された粘性系の振動減衰装置7とを具備している。 1 to 4, the seismic isolation building 1 of this example includes a concrete foundation 2 fixed to the ground by piles or the like, a seismic isolation device 5 consisting of an isolator 4 containing lead columns 3, and a base isolation device 5. It comprises an office building 6 as a superstructure supported on the foundation 2 via a seismic device 5, and a viscous vibration damping device 7 arranged between the foundation 2 and the office building 6. there is

上部構造物は、好ましくは、事務所ビル、集合住宅又は戸建住宅であるが、特に好ましくは高層の事務所ビル又は集合住宅であるが、本発明はこれらに限定されず、その他の上部構造物であってもよい。 The superstructure is preferably an office building, apartment house or detached house, particularly preferably a high-rise office building or apartment house, but the invention is not limited to these and other superstructures. It can be a thing.

また、上部構造物と下部構造物はそれぞれ、免震装置5が設置される免震層によって分断される構造体の上層部分及び下層部分であってもよい。 Further, the upper structure and the lower structure may be the upper layer portion and the lower layer portion of the structure divided by the base isolation layer on which the base isolation device 5 is installed, respectively.

下部構造物としての基礎2と事務所ビル6との間に介在されていると共に事務所ビル6の上下方向(鉛直方向)Vの荷重を支持する免震装置5は、地震による水平方向Hの振動に対して免震作動するアイソレータ4と、水平方向Hの振動を減衰させると共にアイソレータ4に埋設されている弾塑性体としての鉛支柱3と、アイソレータ4の上面及び下面の夫々に固着されていると共に事務所ビル6と基礎2との夫々にアンカーボルト等を介して固着された上下取付鋼板8及び9とを具備しており、アイソレータ4は、鋼板等からなる複数の剛性層10及びゴム等からなる複数の弾性層11が上下方向Vに交互に積層されている積層ゴムからなり、地震による水平方向Hの振動に対して免震作動すると共に当該振動を減衰させる斯かる免震装置5は、事務所ビル6の荷重を受けるべく、基礎2上に適当に分散されて複数個配されている。 A seismic isolation device 5 that is interposed between the foundation 2 as a substructure and the office building 6 and supports the load in the vertical direction (vertical direction) V of the office building 6 is the horizontal direction H caused by an earthquake. An isolator 4 that performs seismic isolation against vibration, a lead column 3 as an elastic plastic body that attenuates vibration in the horizontal direction H and is embedded in the isolator 4, and fixed to the upper and lower surfaces of the isolator 4. The isolator 4 is provided with upper and lower mounting steel plates 8 and 9 fixed to the office building 6 and the foundation 2 via anchor bolts or the like, respectively. A seismic isolation device 5 made of laminated rubber in which a plurality of elastic layers 11 are alternately laminated in the vertical direction V, and performs seismic isolation against vibration in the horizontal direction H caused by an earthquake and attenuates the vibration. are appropriately distributed on the foundation 2 in order to receive the load of the office building 6 .

免震装置5としては、鋼板等からなる剛性層と振動を効果的に減衰させる高減衰ゴムなどからなる弾性層とが交互に積層された積層ゴムからなるものでもよく、また上記例示した、剛性層及び弾性層が交互に積層された積層ゴムと、この積層ゴムに埋設されていると共に振動を効果的に減衰させる鉛支柱とを具備するものでもよく、更には、滑り摩擦を用いたものであっても、以上のものを適宜組み合わせたものであってよく、要は、地震による水平方向Hの振動に対して免震作動する(アイソレータ機能を発揮する)と共に当該振動を減衰させる(減衰機能を発揮する)ものであればよい。 The seismic isolation device 5 may be made of laminated rubber in which a rigid layer made of a steel plate or the like and an elastic layer made of a high-damping rubber or the like for effectively damping vibration are alternately laminated. It may be provided with laminated rubber in which layers and elastic layers are alternately laminated, and lead struts that are embedded in the laminated rubber and effectively dampen vibration. Even if there is, it may be a combination of the above as appropriate. ) can be used.

さらに、免震装置5は、減衰機能がないものであっても良く、その場合には、振動減衰装置7とは別に、油圧式ダンパー等の減衰作用のある装置を設ければよい。 Furthermore, the seismic isolation device 5 may not have a damping function. In that case, a device having a damping function such as a hydraulic damper may be provided in addition to the vibration damping device 7 .

免震装置5を介して基礎2に対して水平方向Hの振動に関して免震支持された高層の事務所ビル6の当該水平方向Hの振動を減衰させる振動減衰装置7は、水平方向Hに関して相対振動される基礎2及び事務所ビル6の夫々に取り付けられた下部取付部としての容器25の底壁板26及び上部取付部としての取付板66と、底壁板26及び取付板66に連結されて底板壁26に対する取付板66の水平方向Hの振動を減衰させる粘性ダンパー21と、事務所ビル6及び基礎2の水平方向Hに関する相対振動に起因して底壁板26に対して取付板66に一定以上の水平力が生じると粘性ダンパー21に対する取付板66及び底壁板26のうちの少なくとも一方、本例では取付板66の該連結を解除する解除機構22とを有している。 The vibration damping device 7 for damping the vibration in the horizontal direction H of the high-rise office building 6 which is seismically isolated and supported with respect to the vibration in the horizontal direction H with respect to the foundation 2 via the seismic isolation device 5 The bottom wall plate 26 and the mounting plate 66 as the upper mounting portion of the container 25 as the lower mounting portion attached to the base 2 to be vibrated and the office building 6 respectively, and the bottom wall plate 26 and the mounting plate 66 are connected to each other. and the viscous damper 21 damping the vibration of the mounting plate 66 with respect to the bottom plate wall 26 in the horizontal direction H, and At least one of the mounting plate 66 and the bottom wall plate 26 (in this example, the mounting plate 66) is released from the viscous damper 21 when a horizontal force exceeding a certain level is generated.

粘性ダンパー21は、上記の下部取付部としての底壁板26を介して基礎2にアンカーボルト等により固着されて連結された容器25と、容器25内に配されて容器25の底壁板26に取付機構27を介して夫々の外周縁部で固着されていると共に上下方向Vにおいて互いに隙間をもって配された複数枚の円環状の固定板28と、容器25内に配されて上下方向Vにおいて固定板28に対して隙間をもって当該固定板28間の隙間の夫々に配されていると共に固定板28に対して水平方向Hに可動に配されている複数枚の円環状の可動板29と、固定板28と可動板29との間の隙間に配されていると共に容器25内に収容された粘性体30と、各可動板29の内周縁部が取付機構31を介して鍔部32に固着されて可動板29を支持する鍔部32付の円筒体33と、円筒体33内に上下方向Vに移動自在に嵌挿された円柱部34を有すると共に円柱部34に一体に形成された取付鍔部35を有した連結部材36と、連結部材36の取付鍔部35が複数個のボルト37により下面38に固着された四角形の上基台39と、上基台39の上面40の四個の角部に複数個のボルト41により固着された四個の受台42とを具備している。 The viscous damper 21 consists of a container 25 fixed and connected to the foundation 2 by means of anchor bolts or the like via a bottom wall plate 26 as the lower mounting portion, and a bottom wall plate 26 of the container 25 arranged in the container 25. A plurality of annular fixed plates 28 fixed to each other at their outer peripheral edges via mounting mechanisms 27 and arranged with a gap in the vertical direction V, and arranged in the container 25 and arranged in the vertical direction V a plurality of annular movable plates 29 arranged in respective gaps between the fixed plates 28 with gaps from the fixed plates 28 and arranged movably in the horizontal direction H with respect to the fixed plates 28; The viscous body 30 disposed in the gap between the fixed plate 28 and the movable plate 29 and accommodated in the container 25 and the inner peripheral edge of each movable plate 29 are fixed to the flange 32 via the mounting mechanism 31. A cylindrical body 33 with a flange 32 that supports the movable plate 29, and a cylindrical part 34 that is inserted into the cylindrical body 33 so as to be movable in the vertical direction V, and is integrally formed with the cylindrical part 34. A connecting member 36 having a flange 35, a rectangular upper base 39 in which the mounting flange 35 of the connecting member 36 is fixed to a lower surface 38 by a plurality of bolts 37, and an upper surface 40 of the upper base 39. It has four pedestals 42 fixed by a plurality of bolts 41 to the corners of the housing.

容器25は、基礎2にアンカーボルト等により固着された四角形の底壁板26と、底壁板26に溶接、ボルト等を介して固着された円筒状の側壁板45と、側壁板45に溶接等を介して固着された環状の鍔板46と、鍔板46に溶接、ボルト等を介して固着されていると共に連結部材36を通過させる円形の開口47を中央に有した環状の蓋板48と、底壁板26、側壁板45及び鍔板46の夫々に溶接等を介して固着された複数の補強部材49とを具備している。 The container 25 has a rectangular bottom wall plate 26 fixed to the foundation 2 with anchor bolts or the like, a cylindrical side wall plate 45 fixed to the bottom wall plate 26 via welding or bolts, and a wall plate 45 welded to the side wall plate 45 . and an annular cover plate 48 fixed to the collar plate 46 via welding, bolts or the like and having a circular opening 47 in the center for allowing the connecting member 36 to pass through. and a plurality of reinforcing members 49 fixed to the bottom wall plate 26, the side wall plate 45 and the collar plate 46 by welding or the like.

底壁板26は、振動減衰装置7を下部構造物としての基礎2に取り付けるための下部取付部としても機能しているが、斯かる下部取付部としては、底壁板26に代えて、当該底壁板26に溶接、ボルト等を介して固着されると共に基礎2にもアンカーボルト等により固着される下部取付板であってもよい。 The bottom wall plate 26 also functions as a lower mounting portion for mounting the vibration damping device 7 to the foundation 2 as the lower structure. It may be a lower mounting plate fixed to the bottom wall plate 26 via welding, bolts or the like and also fixed to the foundation 2 with anchor bolts or the like.

取付機構27は、上下円環状板51と、各固定板28の外周縁部間に配された円環状スペーサ板52と、各固定板28の外周縁部と共に上下円環状板51及び円環状スペーサ板52を底壁板26に固着する複数個のボルト53とを具備しており、取付機構31は、円環状板54と、各可動板29の内周縁部間に配された円環状スペーサ板55と、各可動板29の内周縁部と共に円環状板54及び円環状スペーサ板55を鍔部32に固着する複数個のボルト56とを具備している。 The mounting mechanism 27 includes upper and lower annular plates 51, an annular spacer plate 52 disposed between the outer peripheral edges of the fixed plates 28, and the upper and lower annular plates 51 and the annular spacer plate 52 disposed between the outer peripheral edges of the fixed plates 28. The mounting mechanism 31 includes a plurality of bolts 53 that secure the plate 52 to the bottom wall plate 26, and the mounting mechanism 31 includes an annular plate 54 and an annular spacer plate disposed between the inner peripheral edges of each movable plate 29. 55 , and a plurality of bolts 56 that secure the inner peripheral edge of each movable plate 29 , the annular plate 54 and the annular spacer plate 55 to the flange 32 .

円筒体33の下面57は、底壁板26の上面58に水平方向Hに可動に接触しており、円柱部34の底面59と円筒体33の内側底面60との間には空間61が保持されており、可動板29の両面には、固定板28と可動板29との間の隙間を保持すると共に固定板28に摺動自在に接触したスペーサ(図示せず)が固着されている。斯かるスペーサは、固定板28に設けてもよい。 The lower surface 57 of the cylinder 33 is in movably contact with the upper surface 58 of the bottom wall plate 26 in the horizontal direction H, and a space 61 is maintained between the bottom surface 59 of the cylinder 34 and the inner bottom surface 60 of the cylinder 33. Spacers (not shown) are fixed to both surfaces of the movable plate 29 so as to maintain a gap between the fixed plate 28 and the movable plate 29 and to slidably contact the fixed plate 28 . Such spacers may be provided on the fixed plate 28 .

四個の受台42の夫々は、その上面に水平方向Hに平行であって平坦な滑り面からなる受面62を有している。 Each of the four cradles 42 has a receiving surface 62 parallel to the horizontal direction H on its upper surface and consisting of a flat sliding surface.

粘性ダンパー21は、固定板28に対する可動板29の水平方向Hの移動において、固定板28と可動板29との間の隙間に配された粘性体30に粘性剪断変形を生じさせることにより、可動板29の水平方向Hの移動に対して粘性剪断変形に起因する抵抗力を及ぼして可動板29の水平方向Hの振動、延いては取付板66を介して事務所ビル6の水平方向Hの振動を減衰させるようになっている。 The viscous damper 21 moves the movable plate 29 relative to the fixed plate 28 in the horizontal direction H by causing viscous shear deformation in the viscous body 30 arranged in the gap between the fixed plate 28 and the movable plate 29 . A resistance force due to viscous shear deformation is exerted against the movement of the plate 29 in the horizontal direction H, causing the vibration of the movable plate 29 in the horizontal direction H, and the vibration of the office building 6 in the horizontal direction H via the mounting plate 66. It is designed to dampen vibrations.

取付板66は、事務所ビル6の下面65にボルト等により固着されている。 The mounting plate 66 is fixed to the lower surface 65 of the office building 6 with bolts or the like.

解除機構22は、上部取付部としての取付板66及び下部取付部としての底壁板26のうちの一方、本例では取付板66と粘性ダンパー21とを水平方向Hに関して連結していると共に事務所ビル6及び基礎2の水平方向Hに関する相対振動に起因して底壁板26に対して取付板66に一定以上の水平力が生じると切断、本例では水平方向Hに剪断されて取付板66と粘性ダンパー21との水平方向Hに関する該連結を解除する脆弱部としての括れ部67を有した連結解除ピン68と、連結解除ピン68の括れ部67への連結部材36付近を中心とするR方向の曲げモーメントの付加に起因する括れ部67での曲げ応力の発生を阻止する曲げ応力阻止手段70と、連結解除ピン68の一方の本体71を取付板66及び底壁板26のうちの一方、本例では取付板66に固定する固定手段72と、連結解除ピン68の他方の本体73を粘性ダンパー21の上基台39に固定する固定手段74とを具備している。 The release mechanism 22 connects one of the mounting plate 66 as the upper mounting portion and the bottom wall plate 26 as the lower mounting portion (in this example, the mounting plate 66 and the viscous damper 21 in the horizontal direction H). Due to the relative vibration of the building 6 and the foundation 2 in the horizontal direction H, the mounting plate 66 is cut when a horizontal force above a certain level is generated against the bottom wall plate 26, and in this example, the mounting plate is sheared in the horizontal direction H. A connection release pin 68 having a constricted portion 67 as a weakened portion for releasing the connection in the horizontal direction H between 66 and the viscous damper 21, and the connection member 36 vicinity of the connection release pin 68 to the constricted portion 67 is centered. Bending stress preventing means 70 for preventing bending stress from being generated at the constricted portion 67 due to the application of bending moment in the R direction, On the other hand, in this example, a fixing means 72 for fixing to the mounting plate 66 and a fixing means 74 for fixing the other main body 73 of the disconnecting pin 68 to the upper base 39 of the viscous damper 21 are provided.

連結解除ピン68は、固定手段72を介して取付板66に固定されていると共に一端面にねじ孔75を有した円柱状の本体71と、固定手段74を介して粘性ダンパー21の上基台39に固定されていると共に一端面にねじ孔76を有した円柱状の本体73と、両本体71及び73の間に介在された脆弱部としての括れ部67とを一体的に具備している。 The connection release pin 68 is fixed to the mounting plate 66 via fixing means 72 and is attached to a cylindrical main body 71 having a screw hole 75 on one end face and an upper base of the viscous damper 21 via fixing means 74 . 39 and integrally provided with a columnar main body 73 having a screw hole 76 on one end face, and a constricted portion 67 as a fragile portion interposed between the main bodies 71 and 73. .

連結解除ピン68は、通常、両本体71及び73と脆弱部とが一体形成されたものからなるが、脆弱部を両本体71及び73よりも機械的強度の低い材料から形成してもよく、斯かる機械的強度の低い材料を括れ部67に用いてもよい。 The decoupling pin 68 usually consists of both main bodies 71 and 73 and a fragile portion integrally formed, but the fragile portion may be formed of a material having a mechanical strength lower than that of both main bodies 71 and 73. A material with such low mechanical strength may be used for the constricted portion 67 .

固定手段72は、複数個のボルト81により取付板66の下面82に固着されていると共に本体71がぴったりと嵌合されている凹所83を有した保持部材84と、保持部材84の中央部を貫通していると共に本体71のねじ孔75に螺合しているボルト85とを具備しており、固定手段74は、複数個のボルト86により上基台39の上面40に固着されていると共に本体73がぴったりと嵌合されている凹所88を有した保持部材89と、保持部材89の中央部を貫通していると共に本体73のねじ孔76に螺合しているボルト90とを具備しており、保持部材84の下面と保持部材89の上面とは隙間91をもって対面されており、隙間91の位置に括れ部67が配されている。 The fixing means 72 consists of a holding member 84 fixed to the lower surface 82 of the mounting plate 66 by a plurality of bolts 81 and having a recess 83 in which the main body 71 is tightly fitted, and a central portion of the holding member 84. The fixing means 74 is fixed to the upper surface 40 of the upper base 39 by a plurality of bolts 86. a retaining member 89 having a recess 88 in which the body 73 is tightly fitted; The lower surface of the holding member 84 and the upper surface of the holding member 89 are opposed to each other with a gap 91 therebetween.

従って、粘性ダンパー21の可動板29が配される円筒体33内に、振動伝達のために嵌挿された円柱部34を備える上基台39は、連結解除ピン68を介して、上部取付部である取付板66から吊り下げられている。そして、連結解除ピン68による吊り下げにより、円柱部34の底面59と円筒体33の内側底面60との間に、空間61が形成されることになる。 Therefore, the upper base 39 having the cylindrical portion 34 inserted for vibration transmission in the cylindrical body 33 in which the movable plate 29 of the viscous damper 21 is arranged is attached to the upper mounting portion via the connection release pin 68. It is suspended from a mounting plate 66 which is . A space 61 is formed between the bottom surface 59 of the columnar portion 34 and the inner bottom surface 60 of the cylindrical body 33 by hanging by the connection release pin 68 .

曲げ応力阻止手段70は、取付板66及び底壁板26のうちの一方、本例では取付板66と粘性ダンパー21との間に介在されていると共に取付板66と粘性ダンパー21とのうちの少なくとも一方、本例では粘性ダンパー21に対して水平方向Hに移動自在である介在部材としての四個のボルト95(二個のみ図示)と、各ボルト95を保持するべく、受台42に対応して取付板66の下面82の四個の角部の夫々に複数のボルト96により固着されていると共に夫々ねじ孔97を有した四個の保持部材98とを具備している。 The bending stress preventing means 70 is interposed between one of the mounting plate 66 and the bottom wall plate 26 , in this example, between the mounting plate 66 and the viscous damper 21 and between the mounting plate 66 and the viscous damper 21 . Corresponding to at least one, in this example, four bolts 95 (only two are shown) as intervening members that are movable in the horizontal direction H with respect to the viscous damper 21, and the pedestal 42 to hold each bolt 95. Four holding members 98 are secured to the four corners of the lower surface 82 of the mounting plate 66 with a plurality of bolts 96 and have screw holes 97, respectively.

連結解除ピン68の周りに配された複数個の支柱としてのボルト95の夫々は、対応の保持部材98のねじ孔97に螺着されていると共にその膨大頭部で水平方向Hに移動自在に対応の受台42の受面62に接触している。各ボルト95の対応の保持部材98のねじ孔97への螺入量は、当該各ボルト95に螺着されたロックナット99により固定されている。斯かる螺入量、換言すれば、各ボルト95の対応の保持部材98からの突出量は、ロックナット99を緩めることにより調節することができるようになっている。 A plurality of bolts 95 as struts arranged around the connection release pin 68 are screwed into screw holes 97 of corresponding holding members 98 and are movable in the horizontal direction H with their enlarged heads. It is in contact with the receiving surface 62 of the corresponding cradle 42 . The amount of screwing of each bolt 95 into the screw hole 97 of the corresponding holding member 98 is fixed by a lock nut 99 screwed onto each bolt 95 . The amount of screwing, in other words, the amount of protrusion of each bolt 95 from the corresponding holding member 98 can be adjusted by loosening the lock nut 99 .

曲げ応力阻止手段70は、好ましい例では、上部取付部(取付板66)及び下部取付部(底壁板26)のうちの一方と粘性ダンパー21との間に介在されると共に上部取付部及び下部取付部のうちの一方と粘性ダンパーとのうちの少なくとも一方に対して水平方向Hに移動自在である介在部材(ボルト95)を具備しており、斯かる介在部材は、上部取付部及び下部取付部のうちの一方と粘性ダンパーとのうちの一方に一端で水平方向Hに移動自在に接触するか又は上部取付部及び下部取付部のうちの一方と粘性ダンパーとのうちの他方に他端で水平方向Hに移動自在に接触するか又は上部取付部及び下部取付部のうちの一方と粘性ダンパーとに一端及び他端で水平方向Hに移動自在に接触するようになっているとよく、また、連結解除ピン68の周りに配された複数個、好ましくは、少なくとも3個の支柱(ボルト95)からなっていてもよい。 In a preferred example, the bending stress preventing means 70 is interposed between one of the upper mounting portion (mounting plate 66) and the lower mounting portion (bottom wall plate 26) and the viscous damper 21, and An intervening member (bolt 95) is provided which is horizontally movable with respect to one of the mounting portions and/or the viscous damper, such intervening member connecting the upper mounting portion and the lower mounting portion. one of the parts and the viscous damper at one end, or the other of the upper mounting part and the lower mounting part and the viscous damper at the other end. preferably in horizontal movably contact H or in horizontal movably contact with one of the upper mounting portion and the lower mounting portion and the viscous damper at one end and the other; , a plurality, preferably at least three, of struts (bolts 95) arranged around the decoupling pin 68. As shown in FIG.

以上の制振機能付の免震建物1では、通常時には、図1及び図2に示すように、円柱部34が水平方向Hにおいて容器25のほぼ中央部に配され、ボルト95の夫々の膨大頭部が水平方向Hにおいて対応の受台42の受面62のほぼ中央部に接触している。この状態で、強風が生じて免震装置5の弾性層11の剪断変形により基礎2に対して事務所ビル6が水平方向Hに振動される場合であって、その振動が例えば強風等による所定振幅以下であると共にその振動を生起させる水平力の大きさが一定以下である場合には、括れ部67が剪断されることなしに、事務所ビル6の水平方向Hの振動が上基台39に伝達される結果、アイソレータ4に埋設されている鉛支柱3の水平方向Hの弾塑性変形に加えて、図5に示すように、可動板29も事務所ビル6の水平方向Hの移動と共に水平方向Hに移動されて、可動板29の水平方向Hの移動により可動板29と固定板28との間の隙間の粘性体30が粘性剪断変形され、そして、鉛支柱3の水平方向Hの弾塑性変形に起因する抵抗力に加えて、粘性ダンパー21におけるこの粘性剪断変形に起因する抵抗力は、可動板29の水平方向Hの振動を減衰させ、これにより事務所ビル6の水平方向Hの振動を減衰させる。強風が収まると、免震装置5の弾性層11による原点復帰機能により免震建物1は、図1及び図2に示す状態に戻される。 In the seismic isolation building 1 with the damping function, normally, as shown in FIGS. The head is in contact with the substantially central portion of the receiving surface 62 of the corresponding receiving base 42 in the horizontal direction H. In this state, when a strong wind is generated and the shear deformation of the elastic layer 11 of the seismic isolation device 5 causes the office building 6 to vibrate in the horizontal direction H with respect to the foundation 2, the vibration is caused by the strong wind or the like. If the amplitude is less than the amplitude and the magnitude of the horizontal force that causes the vibration is less than a certain level, the vibration in the horizontal direction H of the office building 6 is transmitted to the upper base 39 without shearing the constricted portion 67 . As a result, in addition to the elasto-plastic deformation of the lead support 3 embedded in the isolator 4 in the horizontal direction H, as shown in FIG. The viscous body 30 in the gap between the movable plate 29 and the fixed plate 28 is viscous shear-deformed by the movement of the movable plate 29 in the horizontal direction H, and the lead column 3 is deformed in the horizontal direction H. In addition to the resistance force due to elasto-plastic deformation, the resistance force due to this viscous shear deformation in the viscous damper 21 damps the vibration of the movable plate 29 in the horizontal direction H, thereby damping the vibration of the office building 6 in the horizontal direction H attenuate the vibration of When the strong wind subsides, the base isolation building 1 is returned to the state shown in FIGS.

地震が生じて免震装置5の弾性層11の剪断変形により基礎2に対して事務所ビル6が水平方向Hに振動される場合であって、その振動を生起させる水平力の大きさが一定以下である場合も上記と同様であって、鉛支柱3の水平方向Hの弾塑性変形に起因する抵抗力と粘性ダンパー21における粘性剪断変形に起因する抵抗力とで事務所ビル6の水平方向Hの振動は減衰される。 When an earthquake occurs and the office building 6 vibrates in the horizontal direction H with respect to the foundation 2 due to the shear deformation of the elastic layer 11 of the seismic isolation device 5, the magnitude of the horizontal force causing the vibration is constant. In the case below, the horizontal direction of the office building 6 is the same as the above. The oscillation of H is damped.

一方、地震が生じて免震装置5の弾性層11の剪断変形により基礎2に対して事務所ビル6が水平方向Hに振動される場合であって、その振動を生起させる水平力の大きさが一定以上である場合には、換言すれば、地震の加速度が大きい場合には、図6に示すように、括れ部67が水平方向Hに剪断されて取付板66と粘性ダンパー21との水平方向Hに関する該連結、換言すれば、事務所ビル6と粘性ダンパー21との水平方向Hに関する連結が解除されて基礎2に対する事務所ビル6の水平方向Hの振動の上基台39への伝達がなされない結果、可動板29はその位置に停止されて減衰動作を行わないようになる一方、事務所ビル6の水平方向Hの移動で鉛支柱3が十分に変形され、大きな水平力に基づく事務所ビル6の水平方向Hの移動が鉛支柱3の弾塑性変形でもって好ましく早期に減衰されることになる。 On the other hand, when an earthquake occurs and the office building 6 vibrates in the horizontal direction H with respect to the foundation 2 due to shear deformation of the elastic layer 11 of the seismic isolation device 5, the magnitude of the horizontal force causing the vibration is is greater than a certain value, in other words, when the acceleration of the earthquake is large, as shown in FIG. The connection in the direction H, in other words, the connection in the horizontal direction H between the office building 6 and the viscous damper 21 is released, and the vibration of the office building 6 in the horizontal direction H with respect to the foundation 2 is transmitted to the upper base 39. As a result, the movable plate 29 is stopped at that position and does not perform the damping action, while the movement of the office building 6 in the horizontal direction H sufficiently deforms the lead column 3, resulting in a large horizontal force. The movement of the office building 6 in the horizontal direction H is damped favorably and early due to the elasto-plastic deformation of the lead column 3 .

括れ部67の剪断後は、空間61の分だけ上基台39が落下する結果、受台42の夫々の受面62は、対応のボルト95の膨大頭部から離れることになる。 After the constricted portion 67 is sheared, the upper base 39 is dropped by the space 61 , and as a result, the receiving surfaces 62 of the cradles 42 are separated from the enlarged heads of the corresponding bolts 95 .

ところで、免震建物1によれば、事務所ビル6に加わる強風又は地震に起因する水平力の大きさが一定以下である場合には、連結解除ピン68の周りに配されたボルト95の膨大頭部が水平方向Hに移動自在に対応の受台42の受面62に接触しているために、斯かる強風又は地震に起因して連結部材36付近を中心とするR方向の曲げモーメントが事務所ビル6を介して取付板66に生じても、R方向の曲げモーメントの括れ部67への付加が阻止されることとなり、而して、R方向の曲げモーメントによる括れ部67での曲げ応力の発生が阻止され、斯かる応力発生による機械的疲労を避けることができ、機械的疲労による括れ部67の意図しない破断(切断)をなくすることができることになる。 By the way, according to the base-isolated building 1, if the magnitude of the horizontal force caused by strong winds or earthquakes applied to the office building 6 is below a certain level, the bolts 95 arranged around the disconnection pin 68 will be expanded. Since the head is in contact with the receiving surface 62 of the corresponding cradle 42 so as to be movable in the horizontal direction H, a bending moment in the R direction around the connecting member 36 is generated due to such strong winds or earthquakes. Even if it occurs in the mounting plate 66 through the office building 6, the application of the bending moment in the R direction to the constricted portion 67 is prevented, and the bending at the constricted portion 67 due to the bending moment in the R direction is prevented. Generation of stress is prevented, mechanical fatigue caused by such stress generation can be avoided, and unintended breakage (cutting) of the constricted portion 67 due to mechanical fatigue can be eliminated.

即ち、地震による水平方向Hの振動に対して免震作動すると共に当該振動を減衰させる免震装置5を介して事務所ビル6を基礎2上で支承してなる免震建物1によれば、粘性ダンパー21が事務所ビル6及び基礎2に水平方向Hに関して連結されて事務所ビル6の水平方向Hの振動を減衰させるようになっており、基礎2に対して事務所ビル6に一定以上の水平力が生じると解除機構22がその括れ部67の剪断で事務所ビル6に対する粘性ダンパー21の該連結を解除するようになっているために、免震装置5に加えて粘性ダンパー21でもって風等による微小振動を効果的に早期に減衰できて強風時の制振効果を得ることができ、しかも、一定以上の水平力を生じさせる地震による大きな振動に対しては事務所ビル6に対する振動減衰に関して免震装置5のみを作動させるようにしているために、一定以上の水平力に起因する大きな振動に対しても作動させることができるように粘性ダンパー21のストロークを長大にする必要もない結果、小型の粘性ダンパー21を用いることができる上に、剪断解除機構22が、連結解除ピン68の括れ部67への水平力の付加を許容すると共に括れ部67での剪断を許容する一方、連結解除ピン68の括れ部67へのR方向の曲げモーメントの付加に起因する括れ部67での曲げ応力の発生を阻止する曲げ応力阻止手段70を具備しているために、R方向の曲げモーメントによる連結解除ピン68の括れ部67の機械的疲労を避けることができ、斯かる機械的疲労による連結解除ピン68の括れ部67の意図しない破断(切断)をなくすることができ、一定以上の水平力に起因する水平方向Hの剪断が連結解除ピン68の括れ部67に生じない限りにおいて、粘性ダンパー21でもって風等による微小振動をも効果的に早期に減衰できて強風時の制振効果を得ることができる。 That is, according to the base-isolated building 1, an office building 6 is supported on a foundation 2 via a base-isolation device 5 that isolates vibration in the horizontal direction H caused by an earthquake and attenuates the vibration. A viscous damper 21 is connected to the office building 6 and the foundation 2 in the horizontal direction H to attenuate the vibration of the office building 6 in the horizontal direction H. is generated, the release mechanism 22 shears the constricted portion 67 to release the connection of the viscous damper 21 to the office building 6. Therefore, it is possible to effectively attenuate minute vibrations due to wind etc. at an early stage and obtain a damping effect during strong winds. Since only the seismic isolation device 5 is operated for vibration damping, it is also necessary to increase the stroke of the viscous damper 21 so that it can be operated against a large vibration caused by a horizontal force exceeding a certain level. As a result, a smaller viscous damper 21 can be used, while the shear release mechanism 22 allows horizontal force to be applied to the constriction 67 of the decoupling pin 68 and shear at the constriction 67. , the bending stress prevention means 70 for preventing the generation of bending stress at the constricted portion 67 due to the application of the bending moment to the constricted portion 67 of the connection release pin 68 in the R direction. Mechanical fatigue of the constricted portion 67 of the connection release pin 68 due to moment can be avoided, and unintended breakage (cutting) of the constricted portion 67 of the connection release pin 68 due to such mechanical fatigue can be eliminated. As long as shear in the horizontal direction H caused by the horizontal force does not occur in the constricted portion 67 of the disconnection pin 68, the viscous damper 21 can effectively damp minute vibrations caused by wind etc. You can get the vibration effect.

免震装置としては、鉛支柱3を用いる代わりに、摩擦を用いた摩擦系の免震装置を用いてもよく、また、基礎2に対して事務所ビル6に相対的に一定以上の水平力が生じる場合に、粘性ダンパー21と取付板66を介する事務所ビル6との水平方向Hの連結を解除する代わりに、粘性ダンパー21と底壁板26を介する基礎2との水平方向Hの連結を解除するようにしてもよい。また、空間61を設けないで、括れ部67の剪断後に上基台39が落下しないようにしてもよく、更には、空間61に弾性体を配して、連結解除ピン68の括れ部67に上基台39等の荷重に基づく上下方向の引っ張り力ができるだけ付加されないようにしてもよく、これら剪断後に上基台39が落下しないようにする場合には、剪断後も受面62とボルト95との接触が確保されるように受面62の広さを十分に大きくすると共に必要に応じて受面62とボルト95との接触面にグリース等の潤滑剤を介在させるか又は例えば受面62とボルト95との間に低摩擦部材を介在させるかのいずれか少なくとも一方の手段を適用してもよいが、剪断前に括れ部67に不要な水平方向Hの剪断力が加わらないようにするためには、受面62とボルト95との接触面を多少の摩擦抵抗が生じるように粗面にしてもよい。 As the seismic isolation device, instead of using the lead columns 3, a friction-based seismic isolation device using friction may be used. , instead of releasing the horizontal H connection between the viscous damper 21 and the office building 6 via the mounting plate 66, the horizontal H connection between the viscous damper 21 and the foundation 2 via the bottom wall plate 26 may be released. Alternatively, the space 61 may not be provided so that the upper base 39 does not drop after the constricted portion 67 is sheared. The vertical tensile force based on the load of the upper base 39 and the like may be applied as little as possible. The width of the receiving surface 62 is sufficiently large so as to ensure contact with the bolt 95, and if necessary, a lubricant such as grease is interposed in the contact surface between the receiving surface 62 and the bolt 95, or for example, the receiving surface 62 and the bolt 95, or at least one of interposing a low-friction member between the bolt 95, but avoid applying an unnecessary horizontal shearing force to the constricted portion 67 before shearing. For this purpose, the contact surface between the receiving surface 62 and the bolt 95 may be roughened so as to generate some frictional resistance.

なお、括れ部67で剪断された連結解除ピン68を括れ部67で剪断されていない新たな連結解除ピン68と交換することにより、再度、解除機構22として免震建物1に用いることができる。 By replacing the decoupling pin 68 sheared at the constricted portion 67 with a new decoupling pin 68 that is not sheared at the constricted portion 67, the releasing mechanism 22 can be used again in the base-isolated building 1.

次に、本発明に係る粘性系の振動減衰装置の好適な実施形態について説明する。本実施形態の粘性系の振動減衰装置には、連結解除ピン68の括れ部67(脆弱部)の切断を検知する検知手段が備えられる。 Next, a preferred embodiment of the viscous system vibration damping device according to the present invention will be described. The viscous vibration damping device of the present embodiment is provided with detection means for detecting cutting of the constricted portion 67 (weak portion) of the disconnection pin 68 .

検知手段110は図2に示すように、加速度計111及び第2加速度計113と、これら加速度計111及び113に接続されたフーリエ解析手段112とから構成される。 The sensing means 110 is composed of an accelerometer 111, a second accelerometer 113, and a Fourier analysis means 112 connected to these accelerometers 111 and 113, as shown in FIG.

加速度計111は、基礎2側に作用する地震動による事務所ビル6の応答、即ち事務所ビル6に作用する振動加速度を観測するために、粘性ダンパー21の取付板66側、例えば事務所ビル6の適宜箇所に設けられる。加速度計111は、事務所ビル6の1階床面に設けることが好ましい。 The accelerometer 111 is attached to the mounting plate 66 side of the viscous damper 21 , for example, the office building 6 , in order to observe the response of the office building 6 to the seismic motion acting on the foundation 2 side, that is, the vibration acceleration acting on the office building 6 . is provided at an appropriate location. The accelerometer 111 is preferably provided on the first floor of the office building 6 .

第2加速度計113は、基礎2側に作用する地震動の振動加速度を観測するために、基礎2側、例えば基礎2の適宜箇所に設けられる。 The second accelerometer 113 is provided on the side of the foundation 2, for example, at an appropriate location on the foundation 2 in order to observe the vibration acceleration of the seismic motion acting on the side of the foundation 2. FIG.

フーリエ解析手段112には、加速度計111及び第2加速度計113夫々で観測された振動加速度が個々に入力され、フーリエ解析手段112は、入力されたこれら振動加速度に対し、フーリエ解析を実行する。 Vibration accelerations observed by the accelerometer 111 and the second accelerometer 113 are individually input to the Fourier analysis means 112, and the Fourier analysis means 112 performs Fourier analysis on these input vibration accelerations.

フーリエ解析手段112は例えば、フーリエ解析の実行が可能なエクセル(登録商標)などの表計算ソフトを搭載したパソコンで構成される。パソコンの場合、解析結果を画面に表示したり、印刷したり、保存することができる。フーリエ解析手段112は、上記表計算ソフトを搭載したパソコンに限らず、どのようなものであってもよい。 The Fourier analysis means 112 is composed of, for example, a personal computer loaded with spreadsheet software such as Excel (registered trademark) capable of executing Fourier analysis. In the case of a personal computer, analysis results can be displayed on the screen, printed, and saved. The Fourier analysis means 112 is not limited to the personal computer loaded with the spreadsheet software, and may be of any type.

フーリエ解析手段112は、解析結果として、入力された振動加速度夫々から、事務所ビル6における卓越周波数及び基礎2における卓越周波数を算出し、出力する。 The Fourier analysis means 112 calculates and outputs the dominant frequency in the office building 6 and the dominant frequency in the foundation 2 from each of the input vibration accelerations as an analysis result.

本実施形態では、フーリエ解析手段112は、事務所ビル6及び基礎2に関して得られた卓越周波数から、さらに事務所ビル6と基礎2との間のフーリエ振幅比を算出し、出力する。 In this embodiment, the Fourier analysis means 112 further calculates and outputs the Fourier amplitude ratio between the office building 6 and the foundation 2 from the dominant frequencies obtained with respect to the office building 6 and the foundation 2 .

フーリエ解析手段112の解析結果として、事務所ビル6及び基礎2夫々における卓越周波数を個々に検討するのに比して、フーリエ振幅比を検討すれば、連結解除ピン68の括れ部67の切断を、より明確に判断することができる。 As the analysis result of the Fourier analysis means 112, when considering the Fourier amplitude ratio, compared with individually examining the dominant frequencies in the office building 6 and the foundation 2, it is possible to cut the constricted portion 67 of the disconnecting pin 68. , can be determined more clearly.

例えば、地震の発生前と発生後で、フーリエ振幅比が所定値以上変化したとき、括れ部67が破断したと判断することができる。 For example, when the Fourier amplitude ratio changes by a predetermined value or more between before and after the occurrence of an earthquake, it can be determined that the constricted portion 67 has broken.

フーリエ解析した結果の一例のグラフが図7に示されている。横軸に周波数が表示され、縦軸にフーリエ振幅比が表示されている。 A graph of an example of the result of Fourier analysis is shown in FIG. The frequency is displayed on the horizontal axis and the Fourier amplitude ratio is displayed on the vertical axis.

実線Xは、粘性ダンパー21とアイソレータ4が免震に寄与している場合、一点鎖線Yは、粘性ダンパー21の括れ部67が破断されて、アイソレータ4だけが免震に寄与している場合を示している。 The solid line X represents the case where the viscous damper 21 and the isolator 4 contribute to seismic isolation, and the dashed line Y represents the case where the constricted portion 67 of the viscous damper 21 is broken and only the isolator 4 contributes to seismic isolation. showing.

本実施形態の検知手段110によれば、地震により括れ部67が破断すると、加速度計111及び第2加速度計113で観測された時系列の記録において、フーリエスペクトル比が、実線Xから一点鎖線Yに移行する。この際、卓越周波数の変化により、連結解除ピン68の括れ部67が破断したと判定することができる。 According to the detection means 110 of the present embodiment, when the constricted portion 67 breaks due to an earthquake, the Fourier spectral ratio changes from the solid line X to the dashed line Y in the time-series records observed by the accelerometer 111 and the second accelerometer 113. transition to At this time, it can be determined that the constricted portion 67 of the disconnection pin 68 has broken due to the change in the dominant frequency.

基礎2側の地盤の加速度と、アイソレータ4や粘性ダンパー21を介した事務所ビル6側の加速度とは、入出力の関係にあり、これら両者のフーリエスペクトル比は、基礎2側から事務所ビル6側への伝達関数である。 The acceleration of the ground on the side of the foundation 2 and the acceleration on the side of the office building 6 via the isolator 4 and the viscous damper 21 are in an input/output relationship, and the Fourier spectrum ratio of these two is the same as that of the office building from the foundation 2 side. 6 is the transfer function to the 6 side.

フーリエスペクトル比の変化は、伝達関数の変化があったことを意味し、応力の伝達機構に変化があったと判断される。 A change in the Fourier spectrum ratio means that the transfer function has changed, and it is determined that there has been a change in the stress transmission mechanism.

同様に、フーリエ振幅比の変化、例えばフーリエ振幅比が大きくなって減衰効果が減じたという変化によっても、応力伝達機構に変化があったと推定することができ、連結解除ピン68の括れ部67が破断したと判定することができる。 Similarly, a change in the Fourier amplitude ratio, for example, a change in which the damping effect is reduced due to an increase in the Fourier amplitude ratio, can also be inferred that there has been a change in the stress transmission mechanism, and the constricted portion 67 of the disconnect pin 68 is It can be determined that it is broken.

ただし、振動の特性によっては、フーリエスペクトル比とフーリエ振幅比のいずれか一方のみが変化し、他方が変化しない場合もあり得る。フーリエスペクトル比の変化があり、さらにフーリエ振幅比が大きくなった場合は、確実に連結解除ピン68の括れ部67が切断したと判定することができる。 However, depending on the vibration characteristics, only one of the Fourier spectrum ratio and the Fourier amplitude ratio may change, and the other may not change. When the Fourier spectrum ratio changes and the Fourier amplitude ratio increases, it can be reliably determined that the constricted portion 67 of the disconnection pin 68 has been cut.

このため、いずれか一方のみが変化した場合は、「点検作業」を行うという目安になり、両方が変化した場合は、そもそも最初から「交換作業」を実施するという目安にすることができる。 Therefore, if only one of them has changed, it can be used as a guideline to perform "inspection work", and if both have changed, it can be used as a guideline to perform "replacement work" from the beginning.

フーリエスペクトル比とフーリエ振幅比の変化に関し、連結解除ピン68の括れ部67が破断したと判断するための閾値は、予め構造解析等を行って決定しておくことが望ましい。 With respect to changes in the Fourier spectrum ratio and the Fourier amplitude ratio, it is desirable to determine the threshold value for determining that the constricted portion 67 of the disconnection pin 68 has broken in advance by structural analysis or the like.

例えば、図7の例は、鉄骨造2階建て、基礎免震あり、高さ10m、建築面積1,500m2程度の構造物の場合であり、フーリエスペクトル比が0.1Hz以上低下し、かつフーリエ振幅比が2倍以上となったときに、連結解除ピン68が破断したと判断される。このとき、地震の発生前と発生後の常時微動による振動加速度の計測値を用いて比較することが望ましい。 For example, the example in FIG. 7 is a two-story steel-framed structure with base isolation, a height of 10 m, and a building area of about 1,500 m2. It is determined that the disconnection pin 68 has broken when the amplitude ratio is doubled or more. At this time, it is desirable to compare using the measured values of the vibration acceleration due to microtremors before and after the occurrence of the earthquake.

装置を復旧するときには、新しい連結解除ピン68に交換するだけでよく、検知手段110である加速度計111、第2加速度計113及びフーリエ解析手段112はメンテナンスフリーでそのまま引き続き使用することができる。 When the device is restored, it is sufficient to replace it with a new decoupling pin 68, and the accelerometer 111, the second accelerometer 113, and the Fourier analysis means 112, which are the detection means 110, can continue to be used without maintenance.

本実施形態にあっては、加速度計111と第2加速度計113とフーリエ解析手段112を設けるだけという簡単な構成で、連結解除ピン68が切断されたか否かをいつでも、容易かつ確実に確認することができ、粘性系の振動減衰装置を適切に使用することができる。 In this embodiment, it is possible to easily and reliably check at any time whether or not the disconnection pin 68 has been cut, with a simple configuration in which only the accelerometer 111, the second accelerometer 113, and the Fourier analysis means 112 are provided. and suitable use of viscous vibration dampers.

上記実施形態では、事務所ビル6側及び基礎2側夫々で観測された振動加速度から、フーリエ解析手段112により、これら事務所ビル6側及び基礎2側間のフーリエ振幅比の解析を実行する場合について説明したが、フーリエ解析手段112による解析によって事務所ビル6及び基礎2夫々の卓越周波数を算定するだけでもよく、このような場合でも、地震の発生前と発生後で変化した卓越周波数に基づいて連結解除ピン68の破断の判断を行うことができる。 In the above embodiment, the Fourier analysis means 112 analyzes the Fourier amplitude ratio between the office building 6 side and the foundation 2 side from the vibration acceleration observed on the office building 6 side and the foundation 2 side. , but it is sufficient to calculate the dominant frequencies of the office building 6 and the foundation 2 respectively by the Fourier analysis means 112. Even in such a case, based on the dominant frequencies that changed before and after the earthquake, It is possible to determine whether or not the disconnection pin 68 is broken.

またさらに、上記実施形態では、事務所ビル6で観測される振動加速度に加えて、第2加速度計113で観測された基礎2に作用する振動加速度をフーリエ解析手段112に入力してフーリエ解析を実行するようにしたが、第2加速度計113を省略して加速度計111のみを備え、この加速度計111で観測された事務所ビル6の振動加速度のみを用いてフーリエ解析手段112により事務所ビル6側の卓越周波数を算定するだけであってもよく、このような場合でも、地震の発生前と発生後で、事務所ビル6側の卓越周波数が所定値以上変化したことにより、括れ部67が破断したと判断することができる。 Furthermore, in the above embodiment, in addition to the vibration acceleration observed in the office building 6, the vibration acceleration acting on the foundation 2 observed by the second accelerometer 113 is input to the Fourier analysis means 112 for Fourier analysis. However, the second accelerometer 113 is omitted and only the accelerometer 111 is provided, and only the vibration acceleration of the office building 6 observed by this accelerometer 111 is used to calculate the office building by the Fourier analysis means 112. The dominant frequency on the side of office building 6 may be calculated only. can be determined to be broken.

2 基礎
6 事務所ビル
21 粘性ダンパー
22 解除機構
26 底壁板
33 円筒体
34 円柱部
42 受台
61 空間
62 受面
66 取付板
67 括れ部
68 連結解除ピン
70 曲げ応力阻止手段
71 本体
73 本体
95 ボルト
98 保持部材
99 ロックナット
110 検知手段
111 加速度計
112 フーリエ解析手段
113 第2加速度計
2 Foundation 6 Office Building 21 Viscous Damper 22 Release Mechanism 26 Bottom Wall Plate 33 Cylindrical Body 34 Cylindrical Part 42 Receptacle 61 Space 62 Receiving Surface 66 Mounting Plate 67 Constricted Part 68 Disconnection Pin 70 Bending Stress Preventing Means 71 Main Body 73 Main Body 95 bolt 98 holding member 99 lock nut 110 detection means 111 accelerometer 112 Fourier analysis means 113 second accelerometer

Claims (3)

水平方向に関して相対振動される上部構造物及び下部構造物の夫々に取り付けるための上部取付部及び下部取付部と、
該上部取付部及び該下部取付部に連結されて該下部取付部に対する該上部取付部の水平方向の振動を減衰させる粘性ダンパーと、
上記下部取付部に対して上記上部取付部に一定以上の水平力が生じると上記粘性ダンパーに対する該上部取付部及び該下部取付部のうちの少なくとも一方の該連結を解除する解除機構とを備えており、
該解除機構は、
上記上部取付部及び上記下部取付部のうちの一方と上記粘性ダンパーとを水平方向に関して連結していると共に該下部取付部に対して該上部取付部に一定以上の水平力が生じると切断されて該上部取付部及び該下部取付部のうちの一方と該粘性ダンパーとの水平方向に関する該連結を解除する脆弱部を有した連結解除ピンと、
該連結解除ピンの上記脆弱部での曲げ応力の発生を阻止する曲げ応力阻止手段とを具備しており、
該曲げ応力阻止手段は、
上記上部取付部及び上記下部取付部のうちの一方と上記粘性ダンパーとの間であって上記連結解除ピンの周りに配されていると共に膨大頭部を有している複数のボルトと、
上記上部取付部及び上記下部取付部のうちの一方と上記粘性ダンパーとのうちの一方に固着されていると共に上記各ボルトが螺着されている保持部材と、
上記上部取付部及び上記下部取付部のうちの一方と上記粘性ダンパーとのうちの他方に固着されていると共に上記各ボルトの上記膨大頭部に水平方向に移動自在に接触する受面を有した受台と、
上記各ボルトの上記保持部材からの突出量を調節するロックナットとを具備した粘性系の振動減衰装置において、
さらに、上記脆弱部の切断を検知する検知手段を備え、
該検知手段は、上記上部取付部側に設けられ、上記上部構造物側に作用する振動加速度を観測する加速度計と、該加速度計で観測された振動加速度が入力され、該上部構造物側の卓越周波数のフーリエ解析を実行するフーリエ解析手段とを備えたことを特徴とする粘性系の振動減衰装置。
an upper mounting part and a lower mounting part for mounting to the upper structure and the lower structure, respectively, which are relatively vibrated with respect to the horizontal direction;
a viscous damper coupled to the upper mounting portion and the lower mounting portion for damping horizontal vibration of the upper mounting portion relative to the lower mounting portion;
a releasing mechanism for releasing the connection of at least one of the upper mounting portion and the lower mounting portion to the viscous damper when a horizontal force of a certain level or more is generated in the upper mounting portion with respect to the lower mounting portion; cage,
The release mechanism is
One of the upper mounting portion and the lower mounting portion is connected to the viscous damper in the horizontal direction, and is cut when a horizontal force exceeding a certain level is applied to the upper mounting portion with respect to the lower mounting portion. a decoupling pin having a weakened portion for decoupling the horizontal connection between one of the upper mounting portion and the lower mounting portion and the viscous damper;
bending stress preventing means for preventing bending stress from being generated in the weakened portion of the disconnection pin;
The bending stress blocking means comprises:
a plurality of bolts disposed about the decoupling pin between one of the upper mounting portion and the lower mounting portion and the viscous damper and having an enlarged head;
a holding member fixed to one of the upper mounting portion and the lower mounting portion and one of the viscous damper and to which each of the bolts is screwed;
a receiving surface fixed to one of the upper mounting portion and the lower mounting portion and the other one of the viscous damper and in contact with the expanded head portion of each bolt so as to be movable in the horizontal direction; a cradle;
A viscous vibration damping device comprising a lock nut for adjusting the amount of protrusion of each bolt from the holding member,
Furthermore, a detection means for detecting cutting of the vulnerable portion is provided,
The detection means includes an accelerometer provided on the side of the upper mounting portion for observing vibration acceleration acting on the side of the upper structure, and a vibration acceleration observed by the accelerometer. and Fourier analysis means for performing Fourier analysis of dominant frequencies.
前記検知手段はさらに、前記下部取付部側に設けられ、前記下部構造物側に作用する振動加速度を観測する第2加速度計を備え、前記フーリエ解析手段は、前記加速度計及び上記第2加速度計夫々で観測された振動加速度が入力されて、前記上部構造物側及び上記下部構造物側夫々の卓越周波数のフーリエ解析を実行することを特徴とする請求項1に記載の粘性系の振動減衰装置。 The detection means further comprises a second accelerometer provided on the side of the lower mounting portion for observing vibration acceleration acting on the side of the lower structure, and the Fourier analysis means comprises the accelerometer and the second accelerometer. 2. A vibration damping device for a viscous system according to claim 1, wherein the vibration acceleration observed at each of said upper structure side and said lower structure side is subjected to Fourier analysis of dominant frequencies respectively. . 前記フーリエ解析手段は、前記上部構造物側及び前記下部構造物側夫々で観測された振動加速度から、これら上部構造物側及び下部構造物側間のフーリエ振幅比の解析を実行することを特徴とする請求項2に記載の粘性系の振動減衰装置。 The Fourier analysis means analyzes the Fourier amplitude ratio between the upper structure side and the lower structure side from the vibration acceleration observed on the upper structure side and the lower structure side respectively. 3. The viscous system vibration damping device according to claim 2.
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