JP2615397B2 - 橋梁用バリアブルダンパー装置 - Google Patents
橋梁用バリアブルダンパー装置Info
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- JP2615397B2 JP2615397B2 JP3291261A JP29126191A JP2615397B2 JP 2615397 B2 JP2615397 B2 JP 2615397B2 JP 3291261 A JP3291261 A JP 3291261A JP 29126191 A JP29126191 A JP 29126191A JP 2615397 B2 JP2615397 B2 JP 2615397B2
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- Japan
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- upper structure
- vibration
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Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E04—BUILDING
- E04H—BUILDINGS OR LIKE STRUCTURES FOR PARTICULAR PURPOSES; SWIMMING OR SPLASH BATHS OR POOLS; MASTS; FENCING; TENTS OR CANOPIES, IN GENERAL
- E04H9/00—Buildings, groups of buildings or shelters adapted to withstand or provide protection against abnormal external influences, e.g. war-like action, earthquake or extreme climate
- E04H9/02—Buildings, groups of buildings or shelters adapted to withstand or provide protection against abnormal external influences, e.g. war-like action, earthquake or extreme climate withstanding earthquake or sinking of ground
- E04H9/021—Bearing, supporting or connecting constructions specially adapted for such buildings
- E04H9/0235—Anti-seismic devices with hydraulic or pneumatic damping
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、橋梁用バリアブルダ
ンパー装置に関する。
ンパー装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のこの種の橋梁用ダンパー装置の典
型的なものが図３に示されており、これは通常粘性ダン
パーといわれ、１は上部構造物、２は下部構造物をそれ
ぞれ示し、上部構造物１に取付けたブラケット３に横向
きの粘性流体が充填されているシリンダ４が支持軸５に
よって枢支され、そのピストン杆６の先端が支持軸７に
よって下部構造物２に枢支されている。このような粘性
ダンパーは、温度変化等による上部構造物１の伸縮等の
ゆっくりした動きに対しては抵抗しないが、地震時のよ
うに早い振動に対しては、事実上固定支承と同等の役割
を果たす粘性ダンパーストッパとして機能することとな
る。したがって地震時には上部構造物１の慣性力をそれ
を支持する各下部構造物２に分散して、地震時の橋梁の
安定性を向上させようとするものである。この際は、粘
性ダンパーの減衰係数を大きくし、過減衰を越える値に
設定するのが一般的である。さらにこのような粘性ダン
パーは、減衰係数を小さくして慣性力の分散を図るスト
ッパとしてではなく、エネルギ吸収装置としても使用さ
れ、これは積極的に上部構造物１の振動エネルギの吸収
を図り、構造物全体としての減衰特性を向上させること
により、上部構造物１の振動を低減してさらに下部構造
物２に伝達する地震力を低減しようというものである。
型的なものが図３に示されており、これは通常粘性ダン
パーといわれ、１は上部構造物、２は下部構造物をそれ
ぞれ示し、上部構造物１に取付けたブラケット３に横向
きの粘性流体が充填されているシリンダ４が支持軸５に
よって枢支され、そのピストン杆６の先端が支持軸７に
よって下部構造物２に枢支されている。このような粘性
ダンパーは、温度変化等による上部構造物１の伸縮等の
ゆっくりした動きに対しては抵抗しないが、地震時のよ
うに早い振動に対しては、事実上固定支承と同等の役割
を果たす粘性ダンパーストッパとして機能することとな
る。したがって地震時には上部構造物１の慣性力をそれ
を支持する各下部構造物２に分散して、地震時の橋梁の
安定性を向上させようとするものである。この際は、粘
性ダンパーの減衰係数を大きくし、過減衰を越える値に
設定するのが一般的である。さらにこのような粘性ダン
パーは、減衰係数を小さくして慣性力の分散を図るスト
ッパとしてではなく、エネルギ吸収装置としても使用さ
れ、これは積極的に上部構造物１の振動エネルギの吸収
を図り、構造物全体としての減衰特性を向上させること
により、上部構造物１の振動を低減してさらに下部構造
物２に伝達する地震力を低減しようというものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】このような粘性ダンパ
ーは、前記のように地震時の上部構造物１の慣性力の分
散を図るものであって、上部構造物１の慣性力を低減し
ようとするものではなく、一方エネルギ吸収装置として
の粘性ダンパーは、減衰性能を向上させて地震時の慣性
力の低減を図るものであって、慣性力を分散させようと
いうものではない。ところで橋梁に設置するダンパー装
置は、１つでこのような慣性力の低減と、慣性力の分散
という両機能を具えているものが望ましいのであるが、
そのようなものがないため、それぞれの機能をもつ個別
のダンパー装置を同時に設置しなければならなくなる。
しかしながら橋梁の下部構造物２は、その上面にこれら
の別個の機能を有する複数のダンパー装置を同時に設置
することのできる広いスペースが少ないため、いずれか
の機能をもつもの１台を設置して、他の機能を犠牲にす
るか、又は多額の費用を費やして広いスペースを設けて
複数台設置するかしなければならないという問題があ
る。
ーは、前記のように地震時の上部構造物１の慣性力の分
散を図るものであって、上部構造物１の慣性力を低減し
ようとするものではなく、一方エネルギ吸収装置として
の粘性ダンパーは、減衰性能を向上させて地震時の慣性
力の低減を図るものであって、慣性力を分散させようと
いうものではない。ところで橋梁に設置するダンパー装
置は、１つでこのような慣性力の低減と、慣性力の分散
という両機能を具えているものが望ましいのであるが、
そのようなものがないため、それぞれの機能をもつ個別
のダンパー装置を同時に設置しなければならなくなる。
しかしながら橋梁の下部構造物２は、その上面にこれら
の別個の機能を有する複数のダンパー装置を同時に設置
することのできる広いスペースが少ないため、いずれか
の機能をもつもの１台を設置して、他の機能を犠牲にす
るか、又は多額の費用を費やして広いスペースを設けて
複数台設置するかしなければならないという問題があ
る。
【０００４】そこでこの発明の目的は、前記のような従
来のダンパー装置のもつ問題を解消し、粘性ダンパース
トッパ、エネルギ吸収装置、緩衝機能付の移動制限装置
等の機能を合わせもつので、１台で異なる機能をもち複
数台と同等の作用をして、地震時における橋梁の揺れを
小さくすることになり、狭いスペースの橋梁の下部構造
物の上面をそのまま利用することができ、設置費用が安
価ですむ橋梁用バリアブルダンパー装置を提供するにあ
る。
来のダンパー装置のもつ問題を解消し、粘性ダンパース
トッパ、エネルギ吸収装置、緩衝機能付の移動制限装置
等の機能を合わせもつので、１台で異なる機能をもち複
数台と同等の作用をして、地震時における橋梁の揺れを
小さくすることになり、狭いスペースの橋梁の下部構造
物の上面をそのまま利用することができ、設置費用が安
価ですむ橋梁用バリアブルダンパー装置を提供するにあ
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この発明は、前記のよう
な目的を達成するために、上部構造物と下部構造物との
間にシリンダを設置し、該シリンダのピストンの両側の
チャンバを管で連通し、該管にバルブユニットを設置
し、上下部構造物にそれぞれ第１，２センサを取付け、
この第１，２センサをバルブコントローラに連結し、こ
のバルブコントローラをバルブユニットに連結し、第
１，２センサによって検知された上下部構造物の変位量
をバルブコントローラに入力して、それらの間の相対変
位量を検知し、バルブコントローラによってバルブユニ
ットを制御して、上部構造物の振動の振幅が小さい場合
は、バルブの開度を小さくして粘性ダンパーストッパと
しての機能をもたせ、上部構造物の振動の振幅がある程
度大きくなった場合は、バルブの開度を大きくしてエネ
ルギ吸収装置としての機能をもたせ、上部構造物の振動
の振幅が大きくなりすぎた場合は、バルブの開度を徐々
に小さくして緩衝機能付の移動制限機能をもたせること
を特徴とする橋梁用バリアブルダンパー装置にかかるも
のである。
な目的を達成するために、上部構造物と下部構造物との
間にシリンダを設置し、該シリンダのピストンの両側の
チャンバを管で連通し、該管にバルブユニットを設置
し、上下部構造物にそれぞれ第１，２センサを取付け、
この第１，２センサをバルブコントローラに連結し、こ
のバルブコントローラをバルブユニットに連結し、第
１，２センサによって検知された上下部構造物の変位量
をバルブコントローラに入力して、それらの間の相対変
位量を検知し、バルブコントローラによってバルブユニ
ットを制御して、上部構造物の振動の振幅が小さい場合
は、バルブの開度を小さくして粘性ダンパーストッパと
しての機能をもたせ、上部構造物の振動の振幅がある程
度大きくなった場合は、バルブの開度を大きくしてエネ
ルギ吸収装置としての機能をもたせ、上部構造物の振動
の振幅が大きくなりすぎた場合は、バルブの開度を徐々
に小さくして緩衝機能付の移動制限機能をもたせること
を特徴とする橋梁用バリアブルダンパー装置にかかるも
のである。
【０００６】
【作用】前記のようなこの発明において、上下部構造物
のそれぞれの変位量を検知して、それらの間の相対変位
量を検知し、この検知値に対応して振動を低減するよう
に減衰特性を変化させる。
のそれぞれの変位量を検知して、それらの間の相対変位
量を検知し、この検知値に対応して振動を低減するよう
に減衰特性を変化させる。
【０００７】
【実施例】図１に示すこの発明の実施例において、前記
従来のダンパー装置と同様の部分には、同一の符号を引
用して説明を省略し、主として異なる部分について説明
する。シリンダ４のピストン８の両側のチャンバを管11
で連通し、この管11に例えばリニアモータを用いたサー
ボバルブを具えたバルブユニット12を設置し、上下部構
造物１，２にそれぞれ変位計又は加速度計からなる第
１，２センサ13，14を取付け、これらの第１，２センサ
13，14を上部構造物１に設けたバルブコントローラ16に
連結し、このバルブコントローラ16をバルブユニット12
に連結している。
従来のダンパー装置と同様の部分には、同一の符号を引
用して説明を省略し、主として異なる部分について説明
する。シリンダ４のピストン８の両側のチャンバを管11
で連通し、この管11に例えばリニアモータを用いたサー
ボバルブを具えたバルブユニット12を設置し、上下部構
造物１，２にそれぞれ変位計又は加速度計からなる第
１，２センサ13，14を取付け、これらの第１，２センサ
13，14を上部構造物１に設けたバルブコントローラ16に
連結し、このバルブコントローラ16をバルブユニット12
に連結している。
【０００８】前記のようなものにおいて、第１，２セン
サ13，14によって上下部構造物１，２のそれぞれの変位
量を検知し、これをバルブコントローラ16に入力して、
それらの間の相対変位量を検知し、バルブコントローラ
16からその相対変位量に対応した電圧を出力し、その電
圧によりバルブユニット12のバルブの開度を制御し、
上部構造物１の振動の振幅すなわち応答変位が小さい場
合は、バルブコントローラ16によってバルブユニット12
を制御して、バルブの開度を小さくして図２（Ａ）に示
すようにダンパーの粘性係数を大きくし、車両の制動加
重等に対しては事実上固定支承と同じ機能をもたせ、速
度の遅い温度変化による上部構造物１の伸縮に対しては
移動可能な粘性ダンパーストッパとしての機能をもたせ
る。つぎに地震が発生して上部構造物１の振動の振幅
すなわち応答変位がある程度大きくなった場合は、バル
ブの開度を大きくして図２（Ｂ）に示すようにダンパー
の粘性係数を小さくして、下部構造物２に伝達される地
震力を適切に低減できるように減衰係数を下げ、エネル
ギ吸収装置として機能をもたせる。さらに上部構造物
１の振動の振幅すなわち応答変位がある大きくなりすぎ
た場合は、これ以上の上部構造物１の振動を抑えるため
に、バルブの開度を徐々に小さくして図２（Ｃ）に示す
ように、ダンパーの粘性係数を徐々に大きくして緩衝機
能付の移動制限装置の機能をもたせる。このように減衰
係数を変化させることにより地震時における橋梁の揺れ
を小さくすることとなる。
サ13，14によって上下部構造物１，２のそれぞれの変位
量を検知し、これをバルブコントローラ16に入力して、
それらの間の相対変位量を検知し、バルブコントローラ
16からその相対変位量に対応した電圧を出力し、その電
圧によりバルブユニット12のバルブの開度を制御し、
上部構造物１の振動の振幅すなわち応答変位が小さい場
合は、バルブコントローラ16によってバルブユニット12
を制御して、バルブの開度を小さくして図２（Ａ）に示
すようにダンパーの粘性係数を大きくし、車両の制動加
重等に対しては事実上固定支承と同じ機能をもたせ、速
度の遅い温度変化による上部構造物１の伸縮に対しては
移動可能な粘性ダンパーストッパとしての機能をもたせ
る。つぎに地震が発生して上部構造物１の振動の振幅
すなわち応答変位がある程度大きくなった場合は、バル
ブの開度を大きくして図２（Ｂ）に示すようにダンパー
の粘性係数を小さくして、下部構造物２に伝達される地
震力を適切に低減できるように減衰係数を下げ、エネル
ギ吸収装置として機能をもたせる。さらに上部構造物
１の振動の振幅すなわち応答変位がある大きくなりすぎ
た場合は、これ以上の上部構造物１の振動を抑えるため
に、バルブの開度を徐々に小さくして図２（Ｃ）に示す
ように、ダンパーの粘性係数を徐々に大きくして緩衝機
能付の移動制限装置の機能をもたせる。このように減衰
係数を変化させることにより地震時における橋梁の揺れ
を小さくすることとなる。
【０００９】
【発明の効果】この発明は前記のようであって、上部構
造物と下部構造物との間にシリンダを設置し、該シリン
ダのピストンの両側のチャンバを管で連通し、該管にバ
ルブユニットを設置し、上下部構造物にそれぞれ第１，
２センサを取付け、この第１，２センサをバルブコント
ローラに連結し、このバルブコントローラをバルブユニ
ットに連結し、第１，２センサによって検知された上下
部構造物の変位量をバルブコントローラに入力して、そ
れらの間の相対変位量を検知し、バルブコントローラに
よってバルブユニットを制御して、上部構造物の振動の
振幅が小さい場合は、バルブの開度を小さくして粘性ダ
ンパーストッパとしての機能をもたせ、上部構造物の振
動の振幅がある程度大きくなった場合は、バルブの開度
を大きくしてエネルギ吸収装置としての機能をもたせ、
上部構造物の振動の振幅が大きくなりすぎた場合は、バ
ルブの開度を徐々に小さくして緩衝機能付の移動制限機
能をもたせるので、１台で異なる機能をもち複数台と同
等の作用をすることになり、狭いスペースの橋梁の下部
構造物の上面をそのまま利用することができ、設置費用
が安価ですむという効果がある。
造物と下部構造物との間にシリンダを設置し、該シリン
ダのピストンの両側のチャンバを管で連通し、該管にバ
ルブユニットを設置し、上下部構造物にそれぞれ第１，
２センサを取付け、この第１，２センサをバルブコント
ローラに連結し、このバルブコントローラをバルブユニ
ットに連結し、第１，２センサによって検知された上下
部構造物の変位量をバルブコントローラに入力して、そ
れらの間の相対変位量を検知し、バルブコントローラに
よってバルブユニットを制御して、上部構造物の振動の
振幅が小さい場合は、バルブの開度を小さくして粘性ダ
ンパーストッパとしての機能をもたせ、上部構造物の振
動の振幅がある程度大きくなった場合は、バルブの開度
を大きくしてエネルギ吸収装置としての機能をもたせ、
上部構造物の振動の振幅が大きくなりすぎた場合は、バ
ルブの開度を徐々に小さくして緩衝機能付の移動制限機
能をもたせるので、１台で異なる機能をもち複数台と同
等の作用をすることになり、狭いスペースの橋梁の下部
構造物の上面をそのまま利用することができ、設置費用
が安価ですむという効果がある。
【図１】この発明の実施例の一部切欠正面図である。
【図２】同上のダンパの粘性係数と上部構造物の応答変
位との相関図である。
位との相関図である。
【図３】従来のこの種の装置の正面図である。
１ 上部構造物 ２ 下部構造物 ３ ブラケット ４ シリンダ ５ 支持軸 ６ ピストン杆 ７ 支持軸 11 管 12 バルブユニット 13 第１センサ 14 第２センサ 16 バルブコントローラ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き 特許法第30条第１項適用申請有り 土木技術資料、33 ［７］（平３−７−１）財団法人土木研究センター第２ 〜３頁に発表。 前置審査 (56)参考文献 特開 平２−289769（ＪＰ，Ａ) 特公 昭37−10465（ＪＰ，Ｂ１)
Claims (1)
- 【請求項１】 上部構造物と下部構造物との間にシリン
ダを設置し、該シリンダのピストンの両側のチャンバを
管で連通し、該管にバルブユニットを設置し、上下部構
造物にそれぞれ第１，２センサを取付け、この第１，２
センサをバルブコントローラに連結し、このバルブコン
トローラをバルブユニットに連結し、第１，２センサに
よって検知された上下部構造物の変位量をバルブコント
ローラに入力して、それらの間の相対変位量を検知し、
バルブコントローラによってバルブユニットを制御し
て、上部構造物の振動の振幅が小さい場合は、バルブの
開度を小さくして粘性ダンパーストッパとしての機能を
もたせ、上部構造物の振動の振幅がある程度大きくなっ
た場合は、バルブの開度を大きくしてエネルギ吸収装置
としての機能をもたせ、上部構造物の振動の振幅が大き
くなりすぎた場合は、バルブの開度を徐々に小さくして
緩衝機能付の移動制限機能をもたせることを特徴とする
橋梁用バリアブルダンパー装置。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3291261A JP2615397B2 (ja) | 1991-11-07 | 1991-11-07 | 橋梁用バリアブルダンパー装置 |
| NZ244984A NZ244984A (en) | 1991-11-07 | 1992-11-02 | Adjustable damper apparatus responsive to sensed acceleration forces |
| CA002082018A CA2082018A1 (en) | 1991-11-07 | 1992-11-03 | Variable damper for bridges |
| US07/970,720 US5349712A (en) | 1991-11-07 | 1992-11-03 | Variable damper for bridges and bridge |
| FR9213332A FR2683558B1 (fr) | 1991-11-07 | 1992-11-05 | Systeme d'amortissement variable pour un pont. |
| ITTO920906A IT1257271B (it) | 1991-11-07 | 1992-11-06 | Smorzatore variabile per ponti. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3291261A JP2615397B2 (ja) | 1991-11-07 | 1991-11-07 | 橋梁用バリアブルダンパー装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05339910A JPH05339910A (ja) | 1993-12-21 |
| JP2615397B2 true JP2615397B2 (ja) | 1997-05-28 |
Family
ID=17766580
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3291261A Expired - Lifetime JP2615397B2 (ja) | 1991-11-07 | 1991-11-07 | 橋梁用バリアブルダンパー装置 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5349712A (ja) |
| JP (1) | JP2615397B2 (ja) |
| CA (1) | CA2082018A1 (ja) |
| FR (1) | FR2683558B1 (ja) |
| IT (1) | IT1257271B (ja) |
| NZ (1) | NZ244984A (ja) |
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| FR2750440B1 (fr) * | 1996-06-26 | 1999-04-23 | Jarret | Dispositif pour le positionnement d'au moins un point fixe dans un ouvrage de genie civil et application a de tels ouvrages |
| DE10161972B4 (de) * | 2001-12-17 | 2010-09-09 | Maurer Söhne Gmbh & Co. Kg | Energieabsorptionsvorrichtung |
| JP5316842B2 (ja) * | 2008-06-04 | 2013-10-16 | 清水建設株式会社 | 免震機構 |
| JP5173988B2 (ja) * | 2009-11-12 | 2013-04-03 | 中部電力株式会社 | 既設水門柱の耐震性向上構造、及び連成耐震構造物 |
| DE102013103337A1 (de) * | 2013-04-03 | 2014-10-09 | Industrial Science GmbH powered by IAV | Tilgereinrichtung für ein schwingungsfähiges Gebilde |
| US9595404B2 (en) | 2013-07-19 | 2017-03-14 | General Electric Company | Electrical switching apparatus including an adjustable damper assembly |
| CN103422428A (zh) * | 2013-08-28 | 2013-12-04 | 东南大学 | 主梁设置刚性铰的斜拉桥的横向风振反应的控制系统 |
| DE102013224460A1 (de) * | 2013-11-28 | 2015-05-28 | Maurer Söhne Engineering GmbH & Co. KG | Überbrückungsvorrichtung |
| CN103806369B (zh) * | 2014-01-07 | 2015-09-16 | 中铁大桥局集团武汉桥梁科学研究院有限公司 | 用于大跨度桥梁抗震的粘滞阻尼器的连接方式 |
| CN104233951B (zh) * | 2014-07-24 | 2016-03-23 | 中铁大桥科学研究院有限公司 | 一种多功能粘滞阻尼器及其连接方法 |
| JP6567265B2 (ja) * | 2014-10-24 | 2019-08-28 | 株式会社東芝 | 免震装置および免震方法 |
| WO2018036519A1 (zh) * | 2016-08-24 | 2018-03-01 | 中铁二院工程集团有限责任公司 | 一种利用梁体提高桥梁抗震性能的方法及耗能减震桥梁支座 |
| US10746251B2 (en) | 2018-05-11 | 2020-08-18 | Itt Manufacturing Enterprises Llc | Load damping assembly with gapping feature |
| CN111305041B (zh) * | 2020-02-28 | 2021-10-12 | 江苏大学 | 一种多级抗冲耗能桥梁限位器 |
| CN112195754B (zh) * | 2020-09-25 | 2022-08-05 | 陈松 | 一种用于桥梁的防碰撞连接装置 |
| CN113356034A (zh) * | 2021-07-06 | 2021-09-07 | 哈尔滨工业大学 | 一种抑制桥梁振动的阻尼器减振系统及实现方法 |
| CN114875773B (zh) * | 2022-05-20 | 2023-08-29 | 鞍山公路工程有限公司 | 一种桥梁抗震用粘滞阻尼器固定安装结构 |
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|---|---|---|---|---|
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