JP3135172B2 - Building damping device - Google Patents

Building damping device

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JP3135172B2
JP3135172B2 JP04212997A JP21299792A JP3135172B2 JP 3135172 B2 JP3135172 B2 JP 3135172B2 JP 04212997 A JP04212997 A JP 04212997A JP 21299792 A JP21299792 A JP 21299792A JP 3135172 B2 JP3135172 B2 JP 3135172B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、建物の制振装置、特に
ハイブリッド方式の制振装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a vibration damping device for a building, and more particularly to a hybrid vibration damping device.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、ビル等の建物においては、地震あ
るいは風圧などにより振動が発生した場合の振動を制振
するため、その制振装置が建物の屋上に設けられる。こ
のような建物の屋上で制振するシステムとしては、次に
示すものがある。
2. Description of the Related Art Conventionally, in a building such as a building, a vibration damping device is provided on a roof of the building in order to suppress vibration when vibration occurs due to an earthquake or wind pressure. As a system for damping the roof of such a building, there is the following system.

【0003】(1) アクティブ方式 図6(a)に示すように、ビル51の屋上52に、ビル
51の質量に応じた所定の重量を有する付加質量体53
を置き、これを積極的にビル51の振動状態に応じて変
位させて制振するものであり、制振性能は良いが高価な
システムとなる。
(1) Active method As shown in FIG. 6A, an additional mass body 53 having a predetermined weight corresponding to the mass of the building 51 is provided on the roof 52 of the building 51.
The vibration is damped by positively displacing the vibration according to the vibration state of the building 51, and the vibration damping performance is good but the system becomes expensive.

【0004】(2) パッシブ方式 建物入力に対して積極的な働きかけを行わないものであ
り、図6(b)に示すように、水ダンパー54等から成
るパッシブ制振手段を設けて、その水ダンパーの水の揺
動等でビル51の振動を吸収するものであるが、チュー
ニング(微調整)が必要であり1つの振動モードのみが
対象となる。
(2) Passive method This method does not actively work on building input. As shown in FIG. 6B, passive damping means including a water damper 54 and the like are provided, and Although the vibration of the building 51 is absorbed by the vibration of the water of the damper or the like, tuning (fine adjustment) is required, and only one vibration mode is targeted.

【0005】(3) ハイブリッド(混成)方式 パッシブ方式とアクティブ方式を併用したもので、図6
(c)及び図7に示すように、パッシブ型TMD(調整
質量ダンパー;Tuned Mass Damper )の主要付加質量体
55を、建物51の一部51aを反力としたアクチュエ
ータ56によりアクティブに駆動する方式である。
(3) Hybrid (hybrid) system This system uses both the passive system and the active system.
As shown in FIG. 7C and FIG. 7, a method in which a main additional mass body 55 of a passive type TMD (Tuned Mass Damper) is actively driven by an actuator 56 having a part 51a of the building 51 as a reaction force. It is.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のハイブ
リッド方式(図6(c))は、建物52に反力をとるシ
ステムであるため、その反力点からアクチュエータ56
のモータ、その他から発生する高周波振動が固体伝播音
として伝わり易い。従って、音の面からビルの居住性に
悪い影響を与えるという問題がある。
However, the conventional hybrid system (FIG. 6 (c)) is a system in which a reaction force is applied to the building 52.
The high-frequency vibrations generated from the motor and others are easily transmitted as solid-borne noise. Therefore, there is a problem that it has a bad influence on the livability of the building from the aspect of sound.

【0007】本発明は上記問題点に鑑みてなされたもの
で、その目的は、従来のハイブリッド方式の制振装置と
変わらない制振効果を発揮し得ると共に、アクティブ制
振手段からの固体伝播音を微少量に低減することができ
る建物の制振装置を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a vibration-suppressing effect that is not different from that of a conventional hybrid vibration-suppression device, and to achieve solid-state transmission sound from active vibration-suppression means. It is an object of the present invention to provide a vibration damping device for a building, which is capable of minimizing the amount of vibration.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記問題を解決するた
め、本発明による建物の制振装置は、建物の屋上に、主
要付加質量体をアイソレータで支持した構成の、該建物
の1次振動モードに同調させたパッシブ制振手段を設置
し、その主要付加質量体上に、アクティブ制振手段を構
成する、ベアリングを介して移動自在に支承された被駆
動付加質量体とこの被駆動付加質量体を動かす駆動装置
とを設置し、この被駆動付加質量体を動かす駆動装置の
反力点を上記主要付加質量体にとり、上記アクティブ制
振手段による上記建物の1次振動モードに対する減衰効
果を上記パッシブ制振手段で増幅させる構成のものであ
る(請求項1)。この場合、上記主要付加質量体はコン
クリート質量体とし、アイソレータは積層ゴムとするこ
とができる(請求項2)。
In order to solve the above-mentioned problems, a vibration damping device for a building according to the present invention comprises a primary vibration mode for a building having a structure in which a main additional mass body is supported by an isolator on the roof of the building. A passive additional mass body, tuned to, is mounted on the main additional mass body, and the driven additional mass body movably supported via a bearing and the driven additional mass body constituting active vibration suppression means. A driving device for moving the driven additional mass body, a reaction point of the driving device for moving the driven additional mass body is set to the main additional mass body, and a damping effect of the active vibration damping means on a primary vibration mode of the building by the passive vibration control means. It is configured to amplify by a vibration means (claim 1). In this case, the main additional mass may be a concrete mass, and the isolator may be a laminated rubber.

【0009】本発明においては、建物の屋上に、コンク
リート質量体を複数の積層ゴムで支持し且つそのコンク
リート質量体と屋上間をダンパーで連結した構成の、該
建物の1次振動モードに同調させたパッシブ制振手段を
設置し、そのコンクリート質量体上に、アクティブ制振
手段を構成する、ベアリングを介して移動自在に支承さ
れた被駆動付加質量体とこの被駆動付加質量体を動かす
駆動装置とを設置し、この被駆動付加質量体を動かす駆
動装置の反力点を上記主要付加質量体にとり、上記アク
ティブ制振手段による上記建物の1次振動モードに対す
る減衰効果を上記パッシブ制振手段で増幅させる構成と
することが好ましい(請求項3)。
In the present invention, a concrete mass is supported on a roof of a building by a plurality of laminated rubbers, and the concrete mass and the roof are connected to each other by a damper so as to tune to a primary vibration mode of the building. The passive mass damping means is installed, and it is movably supported on the concrete mass via bearings that constitute the active mass damping means.
The driven additional mass body and the driving device for moving the driven additional mass body are installed, and the reaction point of the driving device for moving the driven additional mass body is set to the main additional mass body, and the active vibration damping means is used. It is preferable that the passive vibration damping means amplify the damping effect on the primary vibration mode of the building (claim 3).

【0010】[0010]

【作用】請求項1〜3の発明においては、主要付加質量
体を動かすための反力を建物に直接とらず、主要付加質
量体の上に被駆動付加質量体を設置して、主要付加質量
体を動かすための反力は、被駆動付加質量体を動かすこ
とによって発生する被駆動付加質量体の慣性力を用いて
いる。この被駆動付加質量体によって発生する慣性力
は、そのうちの特に建物の1次振動モードに対応する慣
性力が当該建物の1次振動モードに同調させて設定した
パッシブ型TMDとして構成された主要付加質量体によ
って増幅され、建物に制振力として伝達される。この制
振効果は、従来の図6(c)と同等あるいはそれ以上と
なる。また、主要付加質量体の上にベアリングを介して
移動自在に支承された被駆動付加質量体を備えて、この
被駆動付加質量体を駆動装置で動かすようにしたアクテ
ィブ制振手段から発生する当該被駆動付加質量体の移動
に伴う機械的摺動音などの高周波振動は、本来的にはパ
ッシブ制振を目的に設置したアイソレータを構成するバ
ネなどの弾性手段によって、別途防振装置などを設ける
必要なく合理的かつ好都合に遮断され、建物には固体伝
播音が伝わらない。従って、固体伝播音が微量になり、
居住性が良くなる。
According to the first to third aspects of the present invention, a reaction force for moving the main additional mass body is not directly applied to the building, but the driven additional mass body is installed on the main additional mass body to provide the main additional mass body. The reaction force for moving the body uses the inertial force of the driven additional mass body generated by moving the driven additional mass body. The inertial force generated by the driven additional mass body is a main additional force configured as a passive TMD in which the inertial force corresponding to the primary vibration mode of the building is set in synchronization with the primary vibration mode of the building. It is amplified by the mass and transmitted to the building as a damping force. This vibration damping effect is equivalent to or higher than that of the conventional FIG. 6 (c). Also, through the bearing on the main additional mass
With a driven additional mass supported movably,
Movement of the driven additional mass body generated from the active vibration damping means in which the driven additional mass body is moved by the driving device.
High-frequency vibrations such as mechanical sliding sound associated with is, is inherently path
Separate vibration isolators are provided by elastic means such as springs that constitute an isolator installed for passive vibration suppression.
It is cut off reasonably and conveniently without need, and no building-borne sound is transmitted to the building. Therefore, the amount of solid-borne sound is small,
Comfortability is improved.

【0011】請求項3の発明においては、コンクリート
質量体、多段積層ゴム、ダンパーからパッシブ型TMD
が構成される。パッシブ制振手段にダンパーを設けた場
合、高周波成分に対応する駆動装置の挙動はダンパーに
よってカットできると共に、駆動装置の作動遅れに対し
ても、その悪影響を除去することができる。また、この
ダンパーにより制御系の発振を抑制し、安定化が図られ
る。もちろん当該構成によって、アクティブ制振手段か
ら発生する被駆動付加質量体の移動に伴う上記機械的摺
動音などの高周波振動も遮断され、建物には固体伝播音
が伝わらない。
According to the third aspect of the present invention, a passive type TMD is formed from the concrete mass, the multi-layered rubber, and the damper.
Is configured. When a damper is provided in the passive vibration damping means, the behavior of the driving device corresponding to the high-frequency component can be cut by the damper, and the adverse effect of the operation delay of the driving device can be eliminated. Further, the oscillation of the control system is suppressed by this damper, and stabilization is achieved. Of course, depending on the configuration, active damping means
Mechanical sliding caused by the movement of the driven additional mass
High-frequency vibrations such as dynamic sounds are also blocked, and
Is not transmitted.

【0012】更に、請求項1〜3の発明のパッシブ制振
手段は、主要付加質量体とアイソレータにより、又は、
コンクリート質量体と積層ゴム、更にダンパーを組合わ
せてパッシブ型TMDとして構成したものであるので、
効率よく1次振動モードを制御することが可能である。
Further, the passive vibration damping means according to the first to third aspects of the present invention includes a main additional mass and an isolator, or
Since it is configured as a passive TMD by combining a concrete mass, laminated rubber, and a damper,
It is possible to efficiently control the primary vibration mode.

【0013】[0013]

【実施例】以下、本発明の建物の制振装置を、図示の実
施例に基づいて説明する。図1において、1はビル2の
屋上2aに設置された制振装置であり、ビル2の1次振
動モードに同調させたパッシブ制振手段Pとその上に装
置されたアクティブ制振手段Aとから成り、ハイブリッ
ド型となっている。前者のパッシブ制振手段Pは、図2
に示すように、主要付加質量体3をアイソレータ4で支
持した構成であり、また後者のアクティブ制振手段A
は、主要付加質量体3の上に被駆動付加質量体5を直接
に設置し、この被駆動付加質量体5を動かす駆動装置6
の反力点を上記主要付加質量体3の一部3aにとった構
成となっている。従って、パッシブ制振手段Pから見た
場合、従来と異なり、主要付加質量体3を動かすための
反力点は建物にとられてはおらず、主要付加質量体3を
動かすための反力は、被駆動付加質量体5を動かすこと
によって発生する被駆動付加質量体5の慣性力による構
成となっている。
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a perspective view of a vibration damping device for a building according to the present invention. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a vibration damping device installed on a roof 2 a of a building 2,
It is composed of passive vibration damping means P tuned to the dynamic mode and active vibration damping means A mounted thereon, and is of a hybrid type. The former passive damping means P is shown in FIG.
As shown in the figure, the main additional mass body 3 is supported by the isolator 4, and the latter active vibration damping means A
Is a driving device 6 that directly installs the driven additional mass 5 on the main additional mass 3 and moves the driven additional mass 5
Of the main additional mass 3 described above. Therefore, when viewed from the passive vibration damping means P, unlike the related art, the reaction point for moving the main additional mass body 3 is not set in the building, and the reaction force for moving the main additional mass body 3 is not affected. The configuration is based on the inertial force of the driven additional mass body 5 generated by moving the driving additional mass body 5.

【0014】上記アクティブ制振手段Aの数は、制振す
べき振動方向が1方向のときは1台,これと直交する方
向をも考慮した2方向のときはそれぞれの方向について
各1台(計2台)が用いられ、1方向あるいは2方向の
建物応答が公知のハイブリッド方式で制御される。本実
施例の場合、アクティブ制振手段Aの数は1台であり、
ビル2の短辺(矢印X)方向についての振動を制振する
ように設置されている。従って、この矢印X方向につい
ての1方向ハイブリッドとなっていると共に、主要付加
質量体3の慣性方向についての1方向パッシブとなって
いる。
The number of the active vibration damping means A is one when the vibration direction to be damped is one direction, and one for each direction when the vibration direction to be damped is two directions taking into account the direction orthogonal to this direction. 2 in total), and the building response in one or two directions is controlled by a known hybrid method. In the case of this embodiment, the number of the active vibration suppression means A is one,
The building 2 is installed so as to suppress vibration in the short side (arrow X) direction. Therefore, it is a one-way hybrid in the direction of the arrow X and is one-way passive in the direction of inertia of the main additional mass body 3.

【0015】図3,図4に制振装置1の具体的構成を示
す。図示するように、パッシブ制振手段Pは、主要付加
質量体3としてのコンクリート質量体30と、このコン
クリート質量体30を複数箇所で支えるアイソレータ4
としての多段積層ゴム40と、主要付加質量体3と建物
の屋上間を連結するダンパー41とからなり、全体はパ
ッシブ型TMDとして構成される。多段積層ゴム40の
バネ剛性は、主要付加質量体3および被駆動付加質量体
5等の重量を勘案し、パッシブ制振系の固有振動数が建
物の1次振動モードの固有振動数にほぼ一致することを
前提として決定される。一方、ダンパー41は減衰力可
変型のダンパーとする。すなわち、通常はパッシブ制振
系において最適減衰力が得られるように設定するが、多
段積層ゴム40の変形が過大になった場合は自動的に減
衰力が切り替わり、前記最適減衰力に比べ1桁程度大き
な減衰力が得られるシステムとし、これをブレーキ用と
して用いるようにしている。
3 and 4 show a specific configuration of the vibration damping device 1. FIG. As shown, the passive vibration damping means P includes a concrete mass body 30 as a main additional mass body 3 and an isolator 4 supporting the concrete mass body 30 at a plurality of locations.
, And a damper 41 connecting the main additional mass body 3 and the roof of the building, and the whole is configured as a passive TMD. Considering the weight of the main additional mass body 3 and the driven additional mass body 5 etc., the spring rigidity of the multi-layer laminated rubber 40 is such that the natural frequency of the passive vibration damping system substantially matches the natural frequency of the primary vibration mode of the building. Is determined on the assumption that On the other hand, the damper 41 is a variable damping force type damper. That is, the damping force is normally set so as to obtain the optimum damping force in the passive vibration damping system. However, when the deformation of the multi-layer laminated rubber 40 becomes excessive, the damping force is automatically switched, and is reduced by one digit compared to the optimum damping force. The system has a large damping force and is used for braking.

【0016】コンクリート質量体30の上面には長方形
の凹所31が形成されており、ここにアクティブ制振手
段Aの下部が収められている。一方、アクティブ制振手
段Aは、ボルト12によりコンクリート質量体30の上
面の凹所31内に固定された本体11を有する。11a
は本体の上面を、11bは固定部を示す。アクティブ制
振手段Aの被駆動付加質量体5はT字状の断面形状とさ
れており、その下部が本体11に設けた溝状凹部13内
に挿入され、また、両側の腕部は溝状凹部13の周縁の
上面に対向するように張り出し、リニアベアリング14
を介して支承され、溝状凹部13に沿って移動可能とな
っている。
On the upper surface of the concrete mass 30, a rectangular recess 31 is formed, in which the lower part of the active damping means A is housed. On the other hand, the active vibration damping means A has a main body 11 fixed in a recess 31 on the upper surface of the concrete mass body 30 by a bolt 12. 11a
Denotes an upper surface of the main body, and 11b denotes a fixing portion. The driven additional mass body 5 of the active vibration damping means A has a T-shaped cross section, the lower part of which is inserted into a groove-shaped recess 13 provided in the main body 11, and the arms on both sides are groove-shaped. The linear bearing 14 extends so as to face the upper surface of the peripheral edge of the concave portion 13.
And is movable along the groove-shaped recess 13.

【0017】図5に示すように、被駆動付加質量体5を
動かすため、被駆動付加質量体5にはボールネジ機構1
5が設けてあり、これに螺入する雄ネジ16の両端は本
体上面11a上に設けた第1の軸受部18と第2の軸受
部19により支承されている。また本体上面11a上に
は駆動装置6としてのACサーボモータ20が設けてあ
り、その出力軸21はカップリング17を介して雄ネジ
16に結合され、その回転駆動力がボールネジ機構15
に伝達されて、被駆動付加質量体5を図5の矢印X方向
に摺動させ得るる構成となっている。尚、上記軸受部1
8,19は、図示してないがアンギュラコンタクト玉軸
受とこれを保持するストッパから成り、ラジアル方向だ
けでなくスラスト方向(矢印X方向)の加重にも耐えら
れる構造となっている。これは被駆動付加質量体5を移
動させる際の反作用を考慮したものである。また、上記
ACサーボモータ20の出力軸21の他端は、上面11
aに固定された電磁ブレーキ機構22に連結され、停電
時等に電源供給が無くなったとき、自動的に出力軸21
を制動する構成になっている。
As shown in FIG. 5, in order to move the driven additional mass body 5, the driven additional mass body 5 has a ball screw mechanism 1 attached thereto.
5 are provided, and both ends of a male screw 16 screwed into the screw 5 are supported by a first bearing portion 18 and a second bearing portion 19 provided on the main body upper surface 11a. An AC servomotor 20 as a driving device 6 is provided on the upper surface 11a of the main body, and its output shaft 21 is coupled to a male screw 16 via a coupling 17 and its rotational driving force is applied to a ball screw mechanism 15.
The driven additional mass 5 can be slid in the direction of the arrow X in FIG. The bearing 1
Reference numerals 8 and 19 each include an angular contact ball bearing (not shown) and a stopper for holding the same, and have a structure capable of withstanding not only a load in the radial direction but also a load in the thrust direction (X direction). This takes into account the reaction when the driven additional mass body 5 is moved. The other end of the output shaft 21 of the AC servomotor 20 is connected to the upper surface 11.
a when the power supply is cut off during a power failure or the like, the output shaft 21 is automatically connected to the electromagnetic brake mechanism 22 fixed to the output shaft 21.
Is configured to be braked.

【0018】上記のように構成された制振装置1は、図
1の如く、ビル2の所要階の床面,柱等に設けた振動状
態検知センサ7,ビル2の地下に設けた地震センサ8,
ビル2の屋上に設けた風速風向計9及びアクティブ制振
手段Aの制御系10と共に、全体として制振システムを
構成している。
As shown in FIG. 1, the vibration damping device 1 configured as described above includes a vibration state detection sensor 7 provided on a floor, a pillar, or the like of a required floor of a building 2, and an earthquake sensor provided under the building 2. 8,
Together with the wind anemometer 9 provided on the roof of the building 2 and the control system 10 of the active vibration control means A, a vibration control system is constituted as a whole.

【0019】さて、地震発生又は風圧の作用によりビル
2が矢印X方向に振動した場合、そのビル各階で異なる
振動が各振動状態検知センサ7により検出され、地震セ
ンサ8からの検出信号と共に制御系10に入力される。
制御系10ではこれをA/D変換器27でディジタル化
した後、演算装置28に入力し、風速風圧計9からの信
号とに基づいて、所定のプログラムに従って、被駆動付
加質量体5の変位方向、変位量、速度、加速度等を算出
する。そしてこの演算装置28に接続されているサーボ
コントローラ29は、演算装置28からの命令によりA
Cサーボモータ20に駆動電流を供給する。常時微弱電
流が通電されてスタンバイ状態にあるACサーボモータ
20は、上記駆動電流の供給と同時に雄ネジ16を回転
駆動する。この回転力はボールネジ機構15に伝達され
て被駆動付加質量体5の変位に変換され、被駆動付加質
量体5はコンクリート質量体30上を、応答性良く、例
えば図3の矢印X1方向に摺動する。
When the building 2 vibrates in the direction of the arrow X due to the occurrence of an earthquake or wind pressure, different vibrations at each floor of the building are detected by the respective vibration state detecting sensors 7 and the control system together with the detection signal from the earthquake sensor 8. 10 is input.
In the control system 10, this is digitized by the A / D converter 27, input to the arithmetic unit 28, and based on the signal from the wind speed anemometer 9, the displacement of the driven additional mass body 5 in accordance with a predetermined program. Calculate direction, displacement, speed, acceleration, etc. Then, the servo controller 29 connected to the arithmetic unit 28 controls the A
A drive current is supplied to the C servo motor 20. The AC servomotor 20 which is always in the standby state with a weak current supplied thereto, rotates the male screw 16 simultaneously with the supply of the drive current. This rotational force is transmitted to the ball screw mechanism 15 and converted into a displacement of the driven additional mass 5, and the driven additional mass 5 slides on the concrete mass 30 with good responsiveness, for example, in the direction of arrow X1 in FIG. Move.

【0020】ここで、被駆動付加質量体5は主要付加質
量体3の上に直接設置され、その反力点を主要付加質量
体3の一部にとってあるため、被駆動付加質量体5が主
要付加質量体3たるコンクリート質量体30上を矢印X
1方向に動くと、この被駆動付加質量体5の慣性力とし
て、図3に示すように、主要付加質量体3を動かすため
の反力が矢印X2方向に発生する。この被駆動付加質量
体5によって発生する慣性力は、そのうちの特にビル2
の1次振動モードに対応する慣性力が当該ビル2の1次
振動モードに同調させて設定したパッシブ型TMDを構
成する主要付加質量体3によって増幅されて、ビル2に
制振力として伝達され、これによりビル2で発生した
特に揺れの大きな1次モードの振動が制振される。
Here, the driven additional mass body 5 is directly installed on the main additional mass body 3 and its reaction point is located in a part of the main additional mass body 3. Arrow X on the concrete mass 30 which is the mass 3
When the driven additional mass body 5 moves in one direction, a reaction force for moving the main additional mass body 3 is generated in the arrow X2 direction as the inertial force of the driven additional mass body 5, as shown in FIG. Inertial force generated by the driven additional mass body 5, in particular building 2 of them
The inertia force corresponding to the primary vibration mode of
Amplified by the main additional mass body 3 constituting the passive type TMD set in synchronization with the vibration mode, transmitted to the building 2 as a vibration damping force, and generated in the building 2 ,
In particular, the vibration of the primary mode with large swing is damped.

【0021】この制振効果は、従来技術で述べた図6
(c)タイプと同等あるいはそれ以上となると共に、ア
クティブ制振手段Aから発生する固体伝播音を微量にす
る働きとして現れる。何故なら、アクティブ制振手段A
のモータ等から発生する高周波振動は、パッシブ型TM
Dを構成する主要付加質量体3たるコンクリート質量体
30,アイソレータ4たる多段積層ゴム40を通しての
み、建物に伝わることが可能であり、従来のように直接
にビル2に伝わることは無いからである。
This vibration damping effect is the same as that shown in FIG.
(C) It becomes equal to or more than the type, and appears as a function of minimizing the solid-borne sound generated from the active vibration damping means A. Because, active vibration suppression means A
The high frequency vibration generated from the motor etc. is passive type TM
This is because it is possible to transmit to the building only through the concrete mass 30, which is the main additional mass 3, which constitutes D, and the multi-layer laminated rubber 40, which is the isolator 4, and it is not transmitted directly to the building 2 as in the conventional case. .

【0022】また、駆動装置8たるACサーボモータ2
0は、演算装置28からの命令によりサーボコントロー
ラ29を介して応答する場合、その入力制御信号中の高
周波成分に対しては極端な作動遅れを生じ、建物の揺れ
を増幅する方向に挙動してしまうことがある。しかし、
パッシブ制振手段Pに上記ダンパー41を設けた場合、
高周波成分に対応する駆動装置8の挙動はダンパー41
によってカットできると共に、駆動装置8の作動遅れに
対しても、その悪影響を除去することができる。また、
このダンパー41は制御系の発振を抑制し、安定化を図
る働きもする。
Further, the AC servo motor 2 as the driving device 8
0, when responding via the servo controller 29 in response to a command from the arithmetic unit 28, causes an extreme operation delay with respect to the high-frequency component in the input control signal, and acts in a direction to amplify the swing of the building. Sometimes. But,
When the damper 41 is provided in the passive vibration damping means P,
The behavior of the driving device 8 corresponding to the high frequency component is determined by the damper 41.
In addition to this, it is possible to eliminate the adverse effect on the operation delay of the driving device 8 as well. Also,
The damper 41 also functions to suppress the oscillation of the control system and stabilize it.

【0023】更に上記実施例のパッシブ制振手段Pは、
コンクリート質量体30を複数の多段積層ゴム40で支
え、さらにダンパー41を連結してパッシブ型TMDを
構成したものであり、これとアクティブ制振とにより、
効率よく1次振動モードを制御することが可能である。
Further, the passive vibration damping means P of the above embodiment is
The concrete mass body 30 is supported by a plurality of multi-layer laminated rubbers 40, and furthermore, a damper 41 is connected to form a passive type TMD.
It is possible to efficiently control the primary vibration mode.

【0024】[0024]

【発明の効果】以上要するに本発明によれば、下記のよ
うな優れた効果が得られる。 1)請求項1〜3によれば、主要付加質量体の上にベア
リングを介して移動自在に支承された被駆動付加質量体
を備えて、この被駆動付加質量体を駆動装置で動かすよ
うにしたアクティブ制振手段から発生する当該被駆動付
加質量体の移動に伴う機械的摺動音などの高周波振動
は、本来的にはパッシブ制振を目的に設置したアイソレ
ータにより又は積層ゴム或いは積層ゴムとダンパーとの
組合わせから成るパッシブ型TMDによって、別途防振
装置などを設ける必要なく合理的かつ好都合に遮断さ
れ、建物には固体伝播音が伝わらない。従って、建物の
居住性が良くなる。 2)また、請求項1〜3の発明によれば、被駆動付加質
量体によって発生する慣性力は、そのうちの特に建物の
1次振動モードに対応する慣性力が当該建物の1次振動
モードに同調させて設定したパッシブ型TMDとして構
成された主要付加質量体によって増幅されて、建物にそ
の1次振動モードの制振力として伝達されるため、従来
のハイブリッド方式の制振装置と同等あるいはそれ以上
の制振効果が得られる。 3)更に、請求項1〜3の発明のパッシブ制振手段P
は、主要付加質量体とアイソレータにより、又は、コン
クリート質量体と積層ゴム、更にダンパーとの組合わせ
たパッシブ型TMDにより構成したものであるので、効
率よく1次振動モードを制御することが可能である。 4)特に請求項3の構成によれば、高周波成分に対応す
る駆動装置の挙動はダンパーによってカットされ、駆動
装置の作動遅れに対しても、その悪影響を除去できると
共に、制御系の発振を抑制し安定化を図ることができ
る。
In summary, according to the present invention, the following excellent effects can be obtained. 1) According to Claims 1 to 3 , a bare
Driven additional mass supported movably via a ring
The driven mass is moved by a driving device.
The driven device generated from the active damping means
High-frequency vibrations such as mechanical sliding noise caused by the movement of the weighted body are originally caused by an isolator installed for the purpose of passive vibration suppression, or by a combination of laminated rubber or laminated rubber and a damper. Vibration isolation by passive TMD consisting of
It is cut off rationally and conveniently without the need to provide any equipment, and no solid-borne sound is transmitted to the building. Therefore, the livability of the building is improved. 2) According to the first to third aspects of the present invention, the inertial force generated by the driven additional mass body includes an inertial force corresponding to the primary vibration mode of the building, particularly, the inertial force corresponding to the primary vibration mode of the building. Since it is amplified by the main additional mass body configured as a passive TMD set in synchronization and transmitted to the building as the vibration damping force of its primary vibration mode, it is equivalent to or equal to the conventional hybrid vibration damping device. The above damping effect can be obtained. 3) The passive vibration damping means P according to any one of claims 1 to 3
Is composed of a passive additional TMD combining a main additional mass and an isolator, or a concrete mass and a laminated rubber, and furthermore, a damper, so that the primary vibration mode can be efficiently controlled. is there. 4) In particular, according to the configuration of the third aspect, the behavior of the driving device corresponding to the high-frequency component is cut by the damper, so that the operation delay of the driving device can be prevented from being adversely affected and the oscillation of the control system is suppressed. And stabilization can be achieved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の建物の制振装置をビルに適用した一実
施例を示す概略図である。
FIG. 1 is a schematic view showing an embodiment in which a building vibration damping device of the present invention is applied to a building.

【図2】本発明の建物の制振装置を示す概念図である。FIG. 2 is a conceptual diagram showing a building damping device of the present invention.

【図3】本発明の建物の制振装置の一実施例を示す一部
断面正面図である。
FIG. 3 is a partial cross-sectional front view showing one embodiment of the building vibration damping device of the present invention.

【図4】本発明の建物の制振装置の一実施例を示す上面
図である。
FIG. 4 is a top view showing one embodiment of the building vibration damping device of the present invention.

【図5】図4の制振装置におけるアクティブ制振手段の
側面図である。
FIG. 5 is a side view of an active vibration damping unit in the vibration damping device of FIG.

【図6】従来の制振装置の構成例を示す概念図である。FIG. 6 is a conceptual diagram showing a configuration example of a conventional vibration damping device.

【図7】従来の図6(c)に示したハイブリッド方式の
制振装置の拡大説明図である。
FIG. 7 is an enlarged explanatory view of the conventional vibration damping device of the hybrid type shown in FIG. 6 (c).

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 制振装置 2 ビル 2a 屋上 3 主要付加質量体 4 アイソレータ 5 被駆動付加質量体 6 駆動装置 7 振動状態検知センサ 8 地震センサ 9 風速風向計 10 制御系 11 本体 15 ボールネジ機構 20 ACサーボモータ(駆動装置) 21 出力軸 22 電磁ブレーキ機構 27 A/D変換器 28 演算装置 29 サーボコントローラ 30 コンクリート質量体 40 多段積層ゴム 41 ダンパー P パッシブ制振手段 A アクティブ制振手段 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Vibration control device 2 Building 2a Rooftop 3 Main additional mass body 4 Isolator 5 Driven additional mass body 6 Drive device 7 Vibration state detection sensor 8 Earthquake sensor 9 Wind speed anemometer 10 Control system 11 Main body 15 Ball screw mechanism 20 AC servo motor (drive) 21) Output shaft 22 Electromagnetic brake mechanism 27 A / D converter 28 Arithmetic unit 29 Servo controller 30 Concrete mass 40 Multi-layer laminated rubber 41 Damper P Passive vibration damping means A Active vibration damping means

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−156171(JP,A) 特開 平4−69428(JP,A) ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) References JP-A-63-156171 (JP, A) JP-A-4-69428 (JP, A)

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 建物の屋上に、主要付加質量体をアイソ
レータで支持した構成の、該建物の1次振動モードに同
調させたパッシブ制振手段を設置し、 その主要付加質量体上に、アクティブ制振手段を構成す
、ベアリングを介して移動自在に支承された被駆動付
加質量体とこの被駆動付加質量体を動かす駆動装置とを
設置し、 この被駆動付加質量体を動かす駆動装置の反力点を上記
主要付加質量体にとり、 上記アクティブ制振手段による上記建物の1次振動モー
ドに対する減衰効果を上記パッシブ制振手段で増幅させ
ることを特徴とする建物の制振装置。
1. A passive vibration damping means tuned to a primary vibration mode of a building having a structure in which a main additional mass body is supported by an isolator is installed on a roof of a building, and an active mass is provided on the main additional mass body. A driven additional mass body movably supported via a bearing and a driving device for moving the driven additional mass body, which constitutes a vibration damping means, are installed. A vibration damping device for a building, wherein a force point is taken to the main additional mass body, and the passive vibration damping means amplifies a damping effect of the active vibration damping means on a primary vibration mode of the building.
【請求項2】 上記主要付加質量体がコンクリート質量
体であり、アイソレータが積層ゴムであることを特徴と
する請求項1記載の建物の制振装置。
2. The vibration damping device for a building according to claim 1, wherein the main additional mass body is a concrete mass body, and the isolator is a laminated rubber.
【請求項3】 建物の屋上に、コンクリート質量体を複
数の積層ゴムで支持し且つそのコンクリート質量体と屋
上間をダンパーで連結した構成の、該建物の1次振動モ
ードに同調させたパッシブ制振手段を設置し、 そのコンクリート質量体上に、アクティブ制振手段を構
成する、ベアリングを介して移動自在に支承された被駆
動付加質量体とこの被駆動付加質量体を動かす駆動装置
とを設置し、 この被駆動付加質量体を動かす駆動装置の反力点を上記
主要付加質量体にとり、 上記アクティブ制振手段による上記建物の1次振動モー
ドに対する減衰効果を上記パッシブ制振手段で増幅させ
ることを特徴とする建物の制振装置。
3. A passive system tuned to a primary vibration mode of a building, comprising a concrete mass supported on a roof of a building by a plurality of laminated rubbers and a connection between the concrete mass and the roof by a damper. On the concrete mass body, a driven additional mass body movably supported via bearings and a driving device for moving the driven additional mass body are provided on the concrete mass body. And taking the reaction point of the driving device for moving the driven additional mass body into the main additional mass body, and amplifying the damping effect of the active vibration damping means on the primary vibration mode of the building by the passive vibration damping means. Characteristic building damping device.
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