JP2970480B2 - 制振装置 - Google Patents
制振装置Info
- Publication number
- JP2970480B2 JP2970480B2 JP19637995A JP19637995A JP2970480B2 JP 2970480 B2 JP2970480 B2 JP 2970480B2 JP 19637995 A JP19637995 A JP 19637995A JP 19637995 A JP19637995 A JP 19637995A JP 2970480 B2 JP2970480 B2 JP 2970480B2
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- Japan
- Prior art keywords
- cable
- damper
- cables
- drum
- vibration
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- Expired - Fee Related
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Landscapes
- Buildings Adapted To Withstand Abnormal External Influences (AREA)
- Vibration Prevention Devices (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、地震や風による
建物や倉庫ラックなどの構造物の振動（動揺）を抑制す
る制振装置に関し、特に、構造物の上部に固定したケー
ブルにより構造物の振動変位を地盤に設置したダンパに
伝達する方式の制振装置に関する。
建物や倉庫ラックなどの構造物の振動（動揺）を抑制す
る制振装置に関し、特に、構造物の上部に固定したケー
ブルにより構造物の振動変位を地盤に設置したダンパに
伝達する方式の制振装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種の制振装置としては特開昭
４−１７６９７４号公報（E04H 9/02,E04B 1/34 ）に開
示されたものがある。高層ビルなどの構造物が地震や風
により水平方向に揺れる振動について、１次モードの振
動変位がもっとも大きくなる構造物頂部付近にケーブル
を固定し、そのケーブルを滑車により折れ線状に案内し
て地盤に設置したダンパに連結する。その際、構造物に
対称的に２系統のケーブルを配設し、構造物が振動によ
り往復で変位するときに、両ケーブルが交互に緊張する
ような力学的に相補的な関係をつくりだす。また、せん
断変形により運動エネルギーを吸収する積層ゴム式のダ
ンパを構造物直下の地盤に設置し、両ケーブルの端部を
ダンパの両端にそれぞれ連結し、ケーブルの張力により
ダンパがせん断変形するように構成する。つまり、構造
物の振動変位を両ケーブルを介して往復でダンパに伝達
し、構造物の振動エネルギーをダンパにより吸収する。
４−１７６９７４号公報（E04H 9/02,E04B 1/34 ）に開
示されたものがある。高層ビルなどの構造物が地震や風
により水平方向に揺れる振動について、１次モードの振
動変位がもっとも大きくなる構造物頂部付近にケーブル
を固定し、そのケーブルを滑車により折れ線状に案内し
て地盤に設置したダンパに連結する。その際、構造物に
対称的に２系統のケーブルを配設し、構造物が振動によ
り往復で変位するときに、両ケーブルが交互に緊張する
ような力学的に相補的な関係をつくりだす。また、せん
断変形により運動エネルギーを吸収する積層ゴム式のダ
ンパを構造物直下の地盤に設置し、両ケーブルの端部を
ダンパの両端にそれぞれ連結し、ケーブルの張力により
ダンパがせん断変形するように構成する。つまり、構造
物の振動変位を両ケーブルを介して往復でダンパに伝達
し、構造物の振動エネルギーをダンパにより吸収する。
【０００３】この方式の制振装置の性能向上を図るため
に、本発明者らは先につぎのような改良技術を開発し
た。それは、ダンパの入力段に回転ドラムを設け、構造
物の振動変位をこのドラムの往復回動変位に変換する機
構を含んだものである。つまり、前述のように構造物の
振動変位を伝える前記のケーブルを回転ドラムに巻き付
けておき、ケーブルの張力により前記ドラムを回転さ
せ、その回転運動に対して適当なダンパ作用を与える構
成である。
に、本発明者らは先につぎのような改良技術を開発し
た。それは、ダンパの入力段に回転ドラムを設け、構造
物の振動変位をこのドラムの往復回動変位に変換する機
構を含んだものである。つまり、前述のように構造物の
振動変位を伝える前記のケーブルを回転ドラムに巻き付
けておき、ケーブルの張力により前記ドラムを回転さ
せ、その回転運動に対して適当なダンパ作用を与える構
成である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】高層ビルなどの制振を
対象としているので、構造物の振動変位をダンパに伝え
る前記ケーブルには数千トンの張力が発生する。この張
力で従来のように積層ゴム式ダンパをせん断変形させる
機構は容易に実現できるが、ケーブルの張力をドラムの
回動変位に変換し、かつ構造物の振動の往復変位をドラ
ムの往復の回動変位に変換するのは容易ではない。単に
ケーブルをドラムに巻き付けて、ケーブルの両側をドラ
ムから引き出して構造物へと導く構成では、ケーブルと
ドラムが滑り、ケーブルの引っ張り変位がドラムの回動
変位に結び付かないことがある。そのため構造物の振動
エネルギーをダンパに効率よく伝達できず、制振効果が
著しく低下する。
対象としているので、構造物の振動変位をダンパに伝え
る前記ケーブルには数千トンの張力が発生する。この張
力で従来のように積層ゴム式ダンパをせん断変形させる
機構は容易に実現できるが、ケーブルの張力をドラムの
回動変位に変換し、かつ構造物の振動の往復変位をドラ
ムの往復の回動変位に変換するのは容易ではない。単に
ケーブルをドラムに巻き付けて、ケーブルの両側をドラ
ムから引き出して構造物へと導く構成では、ケーブルと
ドラムが滑り、ケーブルの引っ張り変位がドラムの回動
変位に結び付かないことがある。そのため構造物の振動
エネルギーをダンパに効率よく伝達できず、制振効果が
著しく低下する。
【０００５】この発明は前述した問題点に鑑みなされた
もので、その目的は、構造物の振動変位をケーブルを介
してダンパの回転ドラムに効率よく伝達し、構造物の振
動エネルギーを逃がすことなく回転ドラムの往復回動運
動に変換できるようにした制振装置を提供することにあ
る。
もので、その目的は、構造物の振動変位をケーブルを介
してダンパの回転ドラムに効率よく伝達し、構造物の振
動エネルギーを逃がすことなく回転ドラムの往復回動運
動に変換できるようにした制振装置を提供することにあ
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この発明の制振装置は以
下の各要件〜を備えたものである。 構造物の上部に固定されたケーブルが滑車により折れ
線状に案内されて地盤に設置されたダンパに結合され、
構造物の振動変位が前記ケーブルを介して前記ダンパに
伝達され、構造物の振動エネルギーが前記ダンパにより
吸収される。 構造物に対称的に配された２系統の前記ケーブルが共
通の前記ダンパに結合され、構造物が振動変位するとき
に一方のケーブルが緊張して他方のケーブルが弛緩する
ように力学的に相補的な関係になっている。 前記ダンパは回転ドラムを有し、当該回転ドラムに前
記両ケーブルが巻き付けられているとともに当該回転ド
ラムに前記両ケーブルの端部が固定されている。 一方の前記ケーブルが緊張したとき、その張力で当該
ケーブルが前記回転ドラムを回転させつつ前記回転ドラ
ムから引き出され、同時に弛緩した他方の前記ケーブル
が前記回転ドラムに巻き取られる。
下の各要件〜を備えたものである。 構造物の上部に固定されたケーブルが滑車により折れ
線状に案内されて地盤に設置されたダンパに結合され、
構造物の振動変位が前記ケーブルを介して前記ダンパに
伝達され、構造物の振動エネルギーが前記ダンパにより
吸収される。 構造物に対称的に配された２系統の前記ケーブルが共
通の前記ダンパに結合され、構造物が振動変位するとき
に一方のケーブルが緊張して他方のケーブルが弛緩する
ように力学的に相補的な関係になっている。 前記ダンパは回転ドラムを有し、当該回転ドラムに前
記両ケーブルが巻き付けられているとともに当該回転ド
ラムに前記両ケーブルの端部が固定されている。 一方の前記ケーブルが緊張したとき、その張力で当該
ケーブルが前記回転ドラムを回転させつつ前記回転ドラ
ムから引き出され、同時に弛緩した他方の前記ケーブル
が前記回転ドラムに巻き取られる。
【０００７】
【発明の実施の形態】この発明の一実施例による制振装
置の全体的な概略構成を図１に示している。地盤１上に
高層・超高層の構造物２が構築されている。１次モード
の振動において振動変位がもっとも顕著に現れる構造物
２頂部付近の左右２箇所にそれぞれケーブル３ａと３ｂ
の一端が固定されている。この一対のケーブル３ａと３
ｂは斜め下方に向けてたすき掛け状に交差して構造物２
の基部へと導かれ、構造物２の基部の左右両端それぞれ
に配設された滑車４に掛け回されて、構造物２の基部の
中央へと案内され、つぎに説明するダンパ５に連結され
ている。
置の全体的な概略構成を図１に示している。地盤１上に
高層・超高層の構造物２が構築されている。１次モード
の振動において振動変位がもっとも顕著に現れる構造物
２頂部付近の左右２箇所にそれぞれケーブル３ａと３ｂ
の一端が固定されている。この一対のケーブル３ａと３
ｂは斜め下方に向けてたすき掛け状に交差して構造物２
の基部へと導かれ、構造物２の基部の左右両端それぞれ
に配設された滑車４に掛け回されて、構造物２の基部の
中央へと案内され、つぎに説明するダンパ５に連結され
ている。
【０００８】ダンパ５は地盤１に回転自在に支持された
回転ドラム５１を備える。一対のケーブル３ａと３ｂの
端部がそれぞれ回転ドラム５１の周囲に図２に示すよう
に巻き付けられている。地震や風によって構造物２が左
右に振動する場合に、一対のケーブル３ａと３ｂが交互
に緊張・弛緩するように、力学的に相補的な関係になっ
ている。つまり、図１において構造物２が右側へ動揺す
るときはケーブル３ａが緊張してケーブル３ｂが弛緩
し、また構造物２が左側へ動揺するときはケーブル３ｂ
が緊張してケーブル３ａが弛緩する。
回転ドラム５１を備える。一対のケーブル３ａと３ｂの
端部がそれぞれ回転ドラム５１の周囲に図２に示すよう
に巻き付けられている。地震や風によって構造物２が左
右に振動する場合に、一対のケーブル３ａと３ｂが交互
に緊張・弛緩するように、力学的に相補的な関係になっ
ている。つまり、図１において構造物２が右側へ動揺す
るときはケーブル３ａが緊張してケーブル３ｂが弛緩
し、また構造物２が左側へ動揺するときはケーブル３ｂ
が緊張してケーブル３ａが弛緩する。
【０００９】回転ドラム５１と両ケーブル３ａ・３ｂの
巻き付け形態を図２に詳細に示している。回転ドラム５
１はその両端部で地盤１に軸受支持されており（図示省
略）、両ケーブル３ａ・３ｂの端部は回転ドラム５１の
両端近くにそれぞれ固定されており、その固定位置Ａと
Ｂから中央部に向けて両ケーブル３ａ・３ｂが回転ドラ
ム５１に巻き付けられている。そして、一方のケーブル
３ａが緊張したとき、その張力でケーブル３ａが回転ド
ラム５１を矢印Ｘ方向に回転させつつ回転ドラム５１か
ら引き出され、同時に弛緩した他方のケーブル３ｂが回
転ドラム５１に巻き取られる。また反対に、ケーブル３
ｂが緊張したときは、ケーブル３ｂの張力で回転ドラム
５１は反対方向（矢印Ｙ）に回転し、ケーブル３ｂが回
転ドラム５１から引き出されると同時に、弛緩した他方
のケーブル３ａが回転ドラム５１に巻き取られる。
巻き付け形態を図２に詳細に示している。回転ドラム５
１はその両端部で地盤１に軸受支持されており（図示省
略）、両ケーブル３ａ・３ｂの端部は回転ドラム５１の
両端近くにそれぞれ固定されており、その固定位置Ａと
Ｂから中央部に向けて両ケーブル３ａ・３ｂが回転ドラ
ム５１に巻き付けられている。そして、一方のケーブル
３ａが緊張したとき、その張力でケーブル３ａが回転ド
ラム５１を矢印Ｘ方向に回転させつつ回転ドラム５１か
ら引き出され、同時に弛緩した他方のケーブル３ｂが回
転ドラム５１に巻き取られる。また反対に、ケーブル３
ｂが緊張したときは、ケーブル３ｂの張力で回転ドラム
５１は反対方向（矢印Ｙ）に回転し、ケーブル３ｂが回
転ドラム５１から引き出されると同時に、弛緩した他方
のケーブル３ａが回転ドラム５１に巻き取られる。
【００１０】このように構造物２の振動による左右の往
復変位がケーブル３ａ・３ｂを介して回転ドラム５１に
伝達され、ドラム５１の往復の回動変位に変換される。
回転ドラム５１と一体に回動変位する回転系には４本の
支持軸５２が放射状に配設され、その支持軸５２の先端
部分にオモリ５３が取り付けられている。さらに、オモ
リ５３と地盤１とが油圧ダンパ５４を介して連結されて
いる。オモリ５３は制振装置全体の固有振動周波数を適
宜に調整するために付加されており、油圧ダンパ５４は
回転ドラム５１とともに往復回動するオモリ５３の運動
エネルギーを吸収する。これにより構造物２の振動エネ
ルギーを吸収して制振効果を発揮する。
復変位がケーブル３ａ・３ｂを介して回転ドラム５１に
伝達され、ドラム５１の往復の回動変位に変換される。
回転ドラム５１と一体に回動変位する回転系には４本の
支持軸５２が放射状に配設され、その支持軸５２の先端
部分にオモリ５３が取り付けられている。さらに、オモ
リ５３と地盤１とが油圧ダンパ５４を介して連結されて
いる。オモリ５３は制振装置全体の固有振動周波数を適
宜に調整するために付加されており、油圧ダンパ５４は
回転ドラム５１とともに往復回動するオモリ５３の運動
エネルギーを吸収する。これにより構造物２の振動エネ
ルギーを吸収して制振効果を発揮する。
【００１１】
【発明の効果】この発明の制振装置では、構造物の振動
変位に対して一方のケーブルが緊張するときには他方の
ケーブルが弛緩するように相補的に動作する２系統のケ
ーブルを介して構造物の振動変位をダンパの回転ドラム
に伝える。両ケーブルはその端部がそれぞれ回転ドラム
に固定されて当該ドラムに巻き付けられている。そし
て、一方のケーブルが緊張したとき、その張力で当該ケ
ーブルが回転ドラムを回転させつつ回転ドラムから引き
出され、同時に弛緩した他方のケーブルが回転ドラムに
巻き取られる。このように構造物の振動変位を回転ドラ
ムの回動変位に変換し、その運動エネルギーを吸収す
る。ケーブルには数千トンにも及ぶきわめて大きな張力
が作用するが、ケーブルの端部は回転ドラムに固定され
ているので、ドラムとケーブルのスリップは発生せず、
したがって構造物の振動変位をケーブルを介してダンパ
の回転ドラムに効率よく伝達し、構造物の振動エネルギ
ーを逃がすことなく回転ドラムの往復回動運動に変換で
きる。その結果、良好な制振効果が得られる。
変位に対して一方のケーブルが緊張するときには他方の
ケーブルが弛緩するように相補的に動作する２系統のケ
ーブルを介して構造物の振動変位をダンパの回転ドラム
に伝える。両ケーブルはその端部がそれぞれ回転ドラム
に固定されて当該ドラムに巻き付けられている。そし
て、一方のケーブルが緊張したとき、その張力で当該ケ
ーブルが回転ドラムを回転させつつ回転ドラムから引き
出され、同時に弛緩した他方のケーブルが回転ドラムに
巻き取られる。このように構造物の振動変位を回転ドラ
ムの回動変位に変換し、その運動エネルギーを吸収す
る。ケーブルには数千トンにも及ぶきわめて大きな張力
が作用するが、ケーブルの端部は回転ドラムに固定され
ているので、ドラムとケーブルのスリップは発生せず、
したがって構造物の振動変位をケーブルを介してダンパ
の回転ドラムに効率よく伝達し、構造物の振動エネルギ
ーを逃がすことなく回転ドラムの往復回動運動に変換で
きる。その結果、良好な制振効果が得られる。
【図１】この発明の一実施例による制振装置の全体的な
概略構成図である。
概略構成図である。
【図２】同上実施例における回転ドラムとケーブルの関
係を示す詳細図である。
係を示す詳細図である。
１ 地盤 ２ 構造物 ３ａ・３ｂ ケーブル ４ 滑車 ５ ダンパ ５１ 回転ドラム ５２ 支持軸 ５３ オモリ ５４ 油圧ダンパ
Claims (1)
- 【請求項１】 以下の各要件〜を備えた制振装置。 構造物の上部に固定されたケーブルが滑車により折れ
線状に案内されて地盤に設置されたダンパに結合され、
構造物の振動変位が前記ケーブルを介して前記ダンパに
伝達され、構造物の振動エネルギーが前記ダンパにより
吸収される。 構造物に対称的に配された２系統の前記ケーブルが共
通の前記ダンパに結合され、構造物が振動変位するとき
に一方のケーブルが緊張して他方のケーブルが弛緩する
ように力学的に相補的な関係になっている。 前記ダンパは回転ドラムを有し、当該回転ドラムに前
記両ケーブルが巻き付けられているとともに当該回転ド
ラムに前記両ケーブルの端部が固定されている。 一方の前記ケーブルが緊張したとき、その張力で当該
ケーブルが前記回転ドラムを回転させつつ前記回転ドラ
ムから引き出され、同時に弛緩した他方の前記ケーブル
が前記回転ドラムに巻き取られる。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19637995A JP2970480B2 (ja) | 1995-08-01 | 1995-08-01 | 制振装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19637995A JP2970480B2 (ja) | 1995-08-01 | 1995-08-01 | 制振装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0941717A JPH0941717A (ja) | 1997-02-10 |
| JP2970480B2 true JP2970480B2 (ja) | 1999-11-02 |
Family
ID=16356897
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19637995A Expired - Fee Related JP2970480B2 (ja) | 1995-08-01 | 1995-08-01 | 制振装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2970480B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6249209B2 (ja) * | 2013-08-28 | 2017-12-20 | 国立大学法人埼玉大学 | 変位抑制装置及び変位抑制システム |
-
1995
- 1995-08-01 JP JP19637995A patent/JP2970480B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0941717A (ja) | 1997-02-10 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |