JP3533110B2 - 免震装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、上部構造と下部
構造の間に配置し、地震時における上部構造の振動を減
衰させ、地震エネルギーを吸収させる塑性履歴型の免震
装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、建築構造物とこの構造物を支
える基礎のような、上部構造と下部構造との間に設置す
る塑性履歴型の免震装置として、部材の形状を変えて種
々提案されている。

【０００３】例えば、特公平２−６２７６１号公報に
は、免震装置を直棒型に成形し、各端部を上下部構造に
固定した装置が開示されている。また、特公平２−５９
２６２号公報には、免震装置を環状型に成形した装置に
ついて開示されている。

【０００４】例えば、特開平２−１９４２３３号公報に
は、免震装置を略Ｕ字状に形成し、ダンパーの両脇に振
れ止め用の板状の補助部材を突設した装置が開発されて
いる。地震時の構造物の揺れは、水平方向に３６０度全
方向に変形するため、免震装置もそれに伴い３６０度全
方向に変形する。しかし、特開平２−１９４２３３号公
報では、略Ｕ字状のダンパーをキャタピラー状に一方向
のみに変形させることでエネルギー吸収を行い、その他
の方向、例えばキャタピラー状と直角方向の変形に対し
ては、両脇に突設した振れ止めによって押さえてしま
い、変形方向を一方向のみに限定しており、他方向に対
しては配慮がされていない。また、特開昭６０−２２３
５７６号公報においても、Ｕ字状の免震装置との記載が
あるが、地震時の任意方向に水平変形した場合の免震装
置の性状に関する方向性についての記載がない。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明が解決しようと
する課題は、以下の９点である。 （１）免震装置の形状が直棒型である場合、地震時の水
平変形によって、図１のように端部の固定が両端固定及
び、一端ピン他端固定の場合は、歪みが部材の端部に集
中する。よって、部材のある一部分に歪みが集中してし
まう場合は、水平変形が小さい時点から歪みが集中し累
積されるので、部材が降伏し塑性化するのが速く、部材
の履歴特性における弾性範囲が狭くなる。塑性化後も水
平変形の増加と共に歪みも集中して累積し増加するた
め、水平変形が小さいうちに破断してしまう。しかも、
予想していなかった大地震による大きな変形を受けた場
合は、部材が変形に追従できず、地震エネルギーを吸収
できずに破断してしまう。また、部材中の一部分に歪み
が集中し部材内の塑性化する範囲が狭くなると、地震の
エネルギーを吸収する部分も小さくなり、部材全体のエ
ネルギー吸収量が少なくなる。 （２）免震装置の形状が直棒型である場合、図２のよう
に地震時の水平変形によって端部間の距離が長くなり、
それに伴って部材も引張られ伸びる。よって、水平変形
量が大きくなるにつれ、部材の伸びによる歪み，引張応
力が増加すると共に、曲げ変形による曲げ応力，歪みも
加わるため、総合的に部材に生じる歪み，応力が増大し
てしまう。 （３）免震装置の形状が直棒型である場合、部材の履歴
特性における弾性範囲が狭いため、地震よりも発生頻度
が高い風による水平変形によって部材が降伏し、風の振
動によるエネルギーを吸収してしまうため、部材の目的
である地震のエネルギーを吸収できる量が減少してしま
う。また、風によるエネルギーも吸収しているため、部
材が持っている総吸収エネルギー量に達してしまう期間
が早く、部材を点検・交換する頻度が高くなり、維持費
が高くなる。 （４）免震装置の形状が直棒型である場合、地震時の水
平変形による部材の伸び，引張応力を補うためと、微小
変形から部材が降伏することを避けるために、免震装置
の端部を機械的に複雑な構造を取る。よって免震装置を
構成する部品が多くなり、製造の手間もかかり、結果と
して製造コストも高価になる。 （５）環状型の免震装置は、３次元的に複雑な形状であ
るため、成形するために熱間成形や熱間鍛造を行う等の
製造の手間がかかり、製造コストが高価になる。 （６）環状型の免震装置は、平面的に広がって配置する
ため、免震装置の占有面積が大きく場所を取る。 （７）アイソレータと免震装置を別々に並列配置したい
場合、免震装置及びアイソレータが占有する面積が大き
いので、構造物の平面計画上、配置が困難になる場合が
ある。 （８）アイソレータと免震装置を別々に並列配置したい
場合、免震装置とアイソレータの各々で、上下部構造に
取り付けるための取付部分や工事が必要となるため、施
工工事費が高価になってしまう。 （９）免震装置をＵ字状に形成した場合、地震時の任意
方向への水平変形に対して免震装置の変形方向を考慮し
なければ、各変形方向による免震装置の耐力、剛性等の
性状に対する方向性が生じてしまう。例えば、図２０に
部材の方向性を考慮せず、部材断面を等断面とした場合
について示す。面内０度方向における降伏せん断力と面
外９０度方向における降伏せん断力とでは、面外９０度
方向の方が面内０度方向よりも５０％低くなり、地震時
の変形方向によって、免震装置 の性状が変わってしま
う問題があった。本発明は、前記（１）〜（９）の問題
点を解決した免震装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の第１の特徴は、
金属板と弾性体とを交互に積層してなるアイソレータ
と、弾塑性材料からなる複数のＵ字状の彎曲状部材の接
合部を上部構造と下部構造に夫々固定してなる減衰機構
を有する塑性履歴型の免震装置であり、前記Ｕ字状の彎
曲部材は、上部構造と下部構造との接合部と、前記両接
合部から平行に伸びる直線部と、前記両直線部を結ぶ彎
曲部により構成され、彎曲状部材の幅は彎曲部先端から
直線部の接合部側端部に向かって漸次広幅となるように
形成され、Ｕ字状の彎曲状部材が以下の条件を満たすこ
とを特徴とする免震装置である。なお、Ｕ字状の彎曲状
部材の各部名称を図２１に示し、次のように定義され
る。接合部：上部構造及び下部構造との接合部であり、
直線部端部との連結部も含む、直線部：Ｕ字状の彎曲状
部材の接合部から互いに平行に伸びる直線部分、直線部
の接合部側端部：直線部と接合部との境界、直線部の彎
曲部側端部：直線部と彎曲部との境界、彎曲部：２つの
直線部を結ぶ曲線部、彎曲部先端：彎曲部の頂点。彎曲
部長さ：直線部の彎曲部 端部から彎曲部先端までの長
さ。 （１）Ｕ字状の彎曲状部材の直線部の接合部側端部幅Ｗ
２は彎曲部先端幅Ｗ１に対し、１．０＜Ｗ２/Ｗ１＜
２．０になるように形成する。 （２）Ｕ字状の彎曲状部材の直線部長さＬ（接合部は除
く）は、１０ｃｍ〜７０ｃｍの長さにする。 （３）Ｕ字状の彎曲状部材の彎曲部長さＲは板厚Ｔに対
し、２．５＜Ｒ/Ｔになるように形成する。本発明の第
２の特徴は、前記第１の発明において、上部構造と下部
構造の間に配置されたアイソレータの外周部に、弾塑性
材料からなる複数のＵ字状の彎曲状部材の接合部を、ア
イソレータと上部構造，下部構造に連結する連結板に固
定し、配設したことを特徴とする塑性履歴型の免震装置
である。

【０００７】

【作用】本発明の作用は、以下の８点である。 （１）弾塑性材料をＵ字状の彎曲状部材に成形すること
によって、塑性変形時に歪みが最大になる点を水平変形
量の変化によって部材内で移動させ、部材の歪みを局部
的に集中させず分散する。これによって部材の塑性化範
囲が材軸方向の全域にわたるので、部材全体を効果的に
使用して地震によるエネルギーを吸収させることができ
る。図３の（ａ）に小地震時のＵ字状の彎曲状部材の歪
み分布、（ｂ）に中地震での歪み分布、（ｃ）に大地震
での歪み分布を示す。Ｕ字状の彎曲状部材の彎曲部の歪
みを受ける部分が、中地震では、地震力による変形δ１
の１／２の分が部材７の材軸方向へ移動する。大地震で
は、変形δ２の１／２の分だけ歪みを受ける部分が移動
する。このように、地震時の水平変形量に応じて、歪み
を受ける部分を部材全域に移動させ、部材全体を塑性化
させることで、部材が効果的に地震エネルギーを吸収す
る。 （２）地震時の水平変形が生じた場合、図５のように部
材を彎曲に成形しているため、彎曲部が材軸方向に伸び
ることなく、直線状に変形することによって補うことが
できる。彎曲部が直線状に変形する部分が常に移動する
ことによって、部材に生じる歪みを彎曲部の曲率程度の
歪みに低減させる効果がある。 （３）Ｕ字状の彎曲状部材を成形する弾塑性材料は、鋼
材を使用する例が多い。本発明においても、Ｕ字状の彎
曲状部材を成形する弾塑性材料を鋼材にした場合、Ｕ字
状の彎曲状部材の形状は環状型等のように３次元的に複
雑ではないため、Ｕ字状の彎曲状部材を熱間成形あるい
は熱間鍛造する必要はなく、冷間成形によって精度良く
彎曲部を加工し、Ｕ字状の彎曲状部材を製造することが
できる。これによって、Ｕ字状の彎曲状部材の製造工程
が容易になり、製造単価を安くすることができる。 （４）免震装置とアイソレータを一体にした場合、免震
装置とアイソレータの各々で占有していた面積を減少さ
せることができる。また、免震装置とアイソレータの各
々で必要であった上下部構造に取り付けるための取り付
け部分や工事が、一体にすることにより減少するため、
施工工事費を安くする事ができる。 （５）地震時には、Ｕ字状の彎曲状部材は任意方向に水
平変形を受ける。本発明においては、あらゆる水平方向
の変形に対しても、Ｕ字状の彎曲状部材の力学的性状が
変化せず、方向性をすくなくすることができる。図２
０，図２１に示すように、Ｕ字状の彎曲状部材の幅を彎
曲部先端から直線部の接合部側端部まで一定（Ｗ１＝Ｗ
２）にした場合、面内０度方向と面外９０度方向の変形
とでは、面外９０度方向の降伏せん断力が５０％も低下
してしまう。これは、変形方向が面内方向に一致しない
（変形方向角度が０度を越える）と彎曲部先端および直
線部が捩りによる変形に変わり、面内０度方向の曲げ剛
性と釣り合いが取れていないためである。よって、Ｕ字
状の彎曲状部材の捩り剛性を増加させるために、Ｕ字状
の彎曲状部材の幅を彎曲部先端から直線部の接合部側端
部に向かって漸次広幅となるように形成し、Ｕ字状の彎
曲状部材の直線部の接合部側端部幅Ｗ２を彎曲部先端幅
Ｗ１よりも幅広くすることで、耐力・剛性の低下を防
ぎ、変形方向の方向性を少なくすることができる。図２
２に実験結果を示す。前述のＷ１：Ｗ２の比を１：１．
３５にした場合、降伏せん断力は、面内０度方向が３．
０ｔｏｎｆに対し面外９０度方向は２．８ｔｏｎｆであ
り、７％しか低下しておらず、方向性による差があまり
生じていない。同様に、１次剛性も、２．０ｔｏｎｆ／
ｃｍ〜１．２ｔｏｎｆ／ｃｍの範囲にあり、ほぼ同等の
性能となっている。このように、Ｕ字状の彎曲状部材の
彎曲部先端幅Ｗ１と直線部の接合部側端部幅Ｗ２の比Ｗ
２／Ｗ１を１より大きくすることで、方向性を生じさせ
ないようにすることができる。この比Ｗ２／Ｗ１を２よ
りも大きくした場合、Ｕ字状の彎曲状部材の彎曲部先端
は、相対的に部材が細くなっている分弱くなっているた
め歪みが集中し、地震時の面内方向の変形に対して、図
２３（ａ）のように変形せず、図２３（ｂ）のように先
端部に歪みが集中し部材の変形が激しくなってしまい、
疲労特性に問題が生じる。また、Ｕ字状の彎曲状部材を
成形するときに、Ｕ字状の彎曲状部材の材料の歩留まり
が悪くなり経済性に劣る。 （６）Ｕ字状の彎曲状部材の直線部の接合部側端部幅Ｗ
２と彎曲部先端幅Ｗ１の比率を選択することにより、地
震時に彎曲状部材が受ける任意方向への水平変形に対
し、歪みがＵ字状の彎曲状部材の常に特定の部分に集中
するのではなく、歪みを部材内で分散させ、Ｕ字状の彎
曲状部材全体を効果的に利用し地震のエネルギーを吸収
させることができる。図２４に実験結果を示す。加力方
向によって破断位置が変化しており、面内０度方向にお
いては、振幅によっても破断位置が変化している。この
ことは、地震時の変形に対し、部材全体で効果的にエネ
ルギー吸収していることを示している。 （７）地震時のＵ字状の彎曲状部材の変形は、Ｕ字状の
彎曲状部材の曲げ変形と捩り変形によって追従するよう
にし、材軸方向への過剰な引張応力がかからないように
するためには、Ｕ字状の彎曲状部材の全長が地震時の変
形量に対し十分な長さがなければならない。Ｕ字状の彎
曲状部材の直線部の長さは、地震時の変形に追従できる
ためのＵ字状の彎曲状部材の長さを確保するために必要
である。また、Ｕ字状の彎曲状部材の全体に歪みを分散
させてエネルギーを吸収する場合、直線部の長さＬは、
塑性変形させてエネルギーを吸収する長さである。地震
時の変形量によって彎曲状部材の直線部を最適な長さに
することで、無駄なく効果的にエネルギーを吸収させる
ことができる。昨今の免震装置における地震時の最大変
形（レベル２：建物の耐用年限中に一度遭遇するかもし
れない程度の地震動）の調査結果として、日本建築セン
ター発行のビルデイングレター１９９８年１月号から１
９９８年５月号まで掲載された、免震建築物の日本建築
センター評定完了分を、図２５に示す。結果として、１
０〜５０ｃｍ位までが多く、免震建築物の変形量は、年
々増加していることから、Ｕ字状の彎曲状部材の直線部
長さを１０ｃｍ〜７０ｃｍまで確保することで、十分に
地震時の変形に対応することができる。図２６に、Ｕ字
状の彎曲状部材の直線部長さをＬ＝１５０ｍｍ（ＣＡＳ
Ｅ１）とＬ＝３００ｍｍ（ＣＡＳＥ２）にした場合の疲
労実験結果を示す。同一の振幅において、Ｌ＝１５０ｍ
ｍ(ＣＡＳＥ１)の方がＬ＝３００ｍｍ（ＣＡＳＥ２）の
破断回数が少ない。これは、Ｕ字状の彎曲状部材の長さ
を長くすることで、変形が大きくなっても追従できる長
さに余裕があり、疲労特性も向上することを示してい
る。例えば、Ｕ字状の彎曲状部材に要求される性能とし
て、２０回で破断する振幅が２０ｃｍで良ければ、直線
部長さＬ＝１５０ｍｍ（ＣＡＳＥ１）にする。２０回で
破断する振幅が３０ｃｍまで必要であれば、直線部長さ
Ｌ＝３００ｍｍ（ＣＡＳＥ２）にする。このようにし
て、要求される性能によって無駄なく効果的にＵ字状の
彎曲状部材を成形することができる。 （８） 地震時の部材の変形による歪みは、板厚Ｔが厚
いほど大きくなり、とくに面内０度方向に関しては、彎
曲部が直線的に変形するので、彎曲部長さＲと板厚Ｔの
比率つまり彎曲部の曲率が大きいと疲労特性が悪くな
る。よって彎曲部長さＲと板厚Ｔの比率を決めること
で、Ｕ字状の彎曲状部材の疲労特性の低下を防ぐことが
できる。例えば、０度方向の振幅±２０ｃｍ繰り返し加
力実験において、Ｒ／Ｔ＝３．１３のときの破断回数は
６回、Ｒ／Ｔ＝４．１４のときの破断回数は１８回であ
った。Ｒ／Ｔが約１．０変わるだけでＵ字状の彎曲状部
材の疲労特性に大きく影響し、破断回数は３倍に増加す
る。また、彎曲部長さＲと板厚Ｔの比率Ｒ／Ｔ＝２．５
よりも小さくなると、彎曲部の曲率は、１／４よりも大
きくなり、面内方向の変形では、彎曲部が直線状になっ
て板厚方向の表面の歪みが２５％の歪みを受けることと
なる。例えば、Ｕ字状の彎曲状部材が鋼材の場合は、彎
曲状部材が地震時に最大２５％の歪みを受けた場合、図
２７に示す鋼材の疲労特性から判断して、１回の地震で
破断してしまう。よって、彎曲部長さＲと板厚Ｔの比率
Ｒ／Ｔは２．５よりも大きくする必要がある。

【０００８】

【発明の実施の形態】［実施形態１］ 本発明の実施形態を図６に示す。この実施形態は、アイ
ソレータ１を介在させた上部構造２と下部構造３の間
に、減衰機構６を配置したものである。減衰機構６は、
弾塑性材料からなるＵ字状の彎曲状部材７を図７に示す
ような複数個用いて円を描くように提灯状に組み合わせ
たり、図８に示すような線対称のように２個のＵ字状の
彎曲状部材７を向き合わせた１組を複数組を用いて配置
したものである。Ｕ字状の彎曲状部材７は、図９に示す
ように、例えば弾塑性材料で縦２５ｍｍ×横５０ｍｍの
長方形断面をＵ字状の彎曲状に成形し、必要に応じて成
形後に熱処理を行い残留歪みを除去する。各々のＵ字状
の彎曲状部材７の一端の接合部８を上部構造２に、他端
の接合部９を下部構造３に固定する。また、本発明の減
衰機構を実際に構造物に取り付け使用する場合は、直接
上部構造２及び下部構造３にＵ字状の彎曲状部材の接合
部８及び９を取り付けるのではなく、図１０のように上
部構造２及び下部構造３に連結板１０を取り付けてお
き、図１１のように連結板１０に加工しておいた取り付
け孔１１に、Ｕ字状の彎曲状部材７の接合部８及び９に
加工しておいた取り付け孔１２とをボルト１３にて固定
する。このことによって、上部構造２及び下部構造３に
Ｕ字状の彎曲状部材９を取り付ける場合、ボルト１３を
締め付ければ、容易に取り付ける事ができる。しかも、
上部構造２及び下部構造３に連結するための装置が連結
板１０だけであり、接合部を固定する装置が最小です
み、製造コストを下げることができる。また、地震エネ
ルギーを吸収し疲労損傷が激しい場合や、使用中の事故
によるＵ字状の彎曲状部材７の破損によってＵ字状の彎
曲状部材７の取り替えが必要となった場合、取り替えた
いＵ字状の彎曲状部材７だけを単独に外す事ができ、し
かも取り替え作業もボルト１３の取り外し及び締め付け
によって可能となり、作業が容易で、取り替え工事費を
安く抑える事ができる。

【０００９】［実施形態２］ 本発明の実施形態を図１２に示す。この実施形態は、上
部構造２と下部構造３の間に間在したアイソレータ１の
外周に、減衰機構６を構成するＵ字状の彎曲状部材７を
配置し、アイソレータ１とＵ字状の彎曲状部材７を一体
にして配置した免震装置である。図１３に示すように、
アイソレータ１と上部構造２及び下部構造３を連結する
アイソレータの連結板１４の外周に、弾塑性材料を彎曲
状に成形したＵ字状の彎曲状部材７を、２個以上の複数
個を用いて図１４及び図１５に示すような円を描くよう
に提灯状に組み合わたり、図１６及び図１７に示すよう
に２個のＵ字状の彎曲状部材７を線対称の向き合わせを
１組として複数組を、アイソレータ１の外周に配置した
りする。Ｕ字状の彎曲状部材７の連結板１４への取り付
けは、連結板１４に加工しておいた取り付け孔１５に、
当該Ｕ字状の彎曲状部材７の接合部８及び９に加工して
おいた取り付け孔１２をボルト１３にて固定する。

【００１０】このことによって、上部構造２と下部構造
３の間に広がる空間において、アイソレータ１及び減衰
機構６とを別々で並列に配置している場合は、各々でそ
の空間の面積を占有し免震装置が占める面積が大きくな
ってしまったが、アイソレータ１及び減衰機構６と一体
にすることによって、上部構造２と下部構造３の間に広
がる空間の占有面積を減少させる事ができる。また、ア
イソレータ１及び減衰機構６と一体にすることによっ
て、上部構造２及び下部構造３に取り付ける部分の個数
が減るため、取り付け部分の工事や取り付けるための装
置例えば連結板１０が減少し、施工工事費を減少させる
事ができる。

【００１１】さらに、図１８及び図１９に示すような建
築物の柱１６の途中に空間を設け、アイソレータ１を挿
入し免震化する中間層免震において、そのアイソレータ
１の外周にＵ字状の彎曲状部材７を図１４及び図１５，
図１６及び図１７のように配置し、アイソレータ１と減
衰機構６を一体にして配置する。このことは、建築物の
柱の本数が決まっていて、アイソレータ１の取り付け個
数及び場所も必然的に決まっている限定された場合にお
いても、アイソレータ１及び減衰機構６を一体にして取
り付ける事ができる。また、中間層免震において柱１６
の外周よりも外側へ免震装置が出て配置してはならない
場合でも、図１９のようにＵ字状の彎曲状部材７を配置
することによって、限られた空間の中にアイソレータ１
及び減衰機構６を配置する事ができる。

【００１２】［発明の効果］ 本発明の免震装置によれば、従来の免震装置に比べると
次のような利点を有している。 （１）本発明は、弾塑性材料からなる部材を彎曲状に成
形することによって、地震時の水平変形によるＵ字状の
彎曲状部材の曲げ応力が最大になる点を、水平変形量の
変化によって部材内で移動させることができる。またＵ
字状の彎曲状部材の断面形状及び部材形状を変化させる
ことによって、地震時の水平変形によってＵ字状の彎曲
状部材に生じる応力，歪みを部材内のある一部分に集中
し累積しないようにするができる。これによって、部材
の歪みを受ける部分を部材全体に分散することができ、
塑性化範囲を広げることによって、部材全体を効果的に
使用して地震によるエネルギーを吸収させることができ
る。 （２）地震時の水平変形によって生じる部材の端部間距
離の伸長は引張応力及び歪みを生じさせるが、彎曲部が
直線状に伸びる事によって低減することができる。ま
た、水平変形による部材の伸長，引張応力を部材の形状
自体で吸収しているため、端部を固定条件によって機械
的に複雑な構造にする必要がなく、装置の製造が容易に
なり、経済的な効果もある。 （３）Ｕ字状の彎曲状部材を成形する弾塑性材料を鋼材
にした場合、彎曲状の形状は３次元的に複雑ではないた
め、冷間成形によって精度良く彎曲部を加工し、Ｕ字状
の彎曲状部材を製造することができる。これによって、
Ｕ字状の彎曲状部材の製造工程が容易になり、経済的な
効果がある。 （４）免震装置とアイソレータを一体にすることによ
り、免震装置とアイソレータの占有面積を減少させる事
ができる。また、免震装置とアイソレータの各々で必要
であった上下部構造に取り付けるための取り付け部分や
工事が減るため、施工工事費を減少させ経済的な効果も
ある。 （５）本発明は、Ｕ字状の彎曲状部材の彎曲部先端幅Ｗ
１の直線部の接合部側端部幅Ｗ２に対する比が１より大
きく２より小さい範囲にあり、Ｕ字状の彎曲状部材の直
線部長さＬが１０ｃｍ〜７０ｃｍであり、彎曲状部材の
彎曲部長さＲの当該部材の板厚Ｔに対する比が２．５よ
り大きいＵ字状の彎曲状部材を成形することで、これま
で知られているＵ字状の彎曲状部材が地震時に任意方向
への水平変形した場合の性状における方向性の差を改善
し、どの方向に対しても安定した復元力特性を得ること
ができる。また、Ｕ字状の彎曲状部材全体を効果的に塑
性変形させて、設計要求に対して無駄なく効率にＵ字状
の彎曲状部材を形成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】減衰機構を構成する部材が直棒型の場合に、地
震時の水平変形によって部材に生じる曲げモーメント図
及び変形図である。

【図２】減衰機構を構成する部材が直棒型の場合に、地
震時の水平変形によって部材に生じる部材長手方向の伸
び変形図である。

【図３】減衰機構を構成する部材が彎曲状の場合に、地
震時の水平変形によって部材に生じる曲げモーメント図
の一例である。

【図４】減衰機構を構成するＵ字状の彎曲状部材形状の
一例の図である。

【図５】減衰機構を構成する部材が彎曲状の場合に、地
震時の水平変形によって部材に生じる部材長手方向の伸
び変形図である。

【図６】上部構造と下部構造の間に配置した減衰機構と
アイソレータを示す図である。

【図７】減衰機構を構成するＵ字状の彎曲状部材を組み
合わせ図である。

【図８】減衰機構を構成するＵ字状の彎曲状部材を組み
合わせ図である。

【図９】Ｕ字状の彎曲状部材を示す図である。

【図１０】上部構造及び下部構造とＵ字状の彎曲状部材
とを連結する連結板の取り付け図である。

【図１１】Ｕ字状の彎曲状部材と連結板との取り付け図
である。

【図１２】アイソレータの外周に配置した減衰機構のＵ
字状の彎曲状部材を示す図である。

【図１３】アイソレータの上部構造及び下部構造との連
結板とＵ字状の彎曲状部材の取り付け図である。

【図１４】アイソレータの連結板に取り付けたＵ字状の
彎曲状部材を示す図である。

【図１５】アイソレータの連結板に配置したＵ字状の彎
曲状部材の組み合わせ図である。

【図１６】アイソレータの連結板に配置したＵ字状の彎
曲状部材の組み合わせ図である。

【図１７】 アイソレータの連結板に配置したＵ字状の
彎曲状部材の組み合わせ図である。

【図１８】中間層免震において柱の途中に一体に配置し
たアイソレータと減衰機構の図である

【図１９】 中間層免震において柱の途中に一体に配置
しアイソレータと減衰機構の図である。

【図２０】Ｕ字状の彎曲状部材の図および、これの変形
時の復元特性を示す図である。

【図２１】Ｕ字状の彎曲状部材を側面図と平面図で示
し、各部に名称を付して示す図である。

【図２２】本発明に係るＵ字状の彎曲状部材を用いた復
元特性、加力方向と降伏せん断力および剛性に関する実
験結果を示す図である。

【図２３】疲労特性に影響するＵ字状の彎曲状部材の変
形の諸状態を示す説明図である。

【図２４】本発明のＵ字状の彎曲状部材における加力方
向および振幅と破断位置との関係の実験結果を示す図で
ある。

【図２５】免震建築物の地震時の最大相対変形の調査結
果を示す図である。

【図２６】Ｕ字状の彎曲状部材の直線変形と疲労特性と
の関係の実験結果を示す図である。

【図２７】図２６の疲労実験結果における歪み振動と破
断回数との関係を示す図である。 ［符号の説明］ １ アイソレータ ２ 上部構造 ３ 下部構造 ４ 金属板 ５ 弾性板 ６ 減衰機構 ７ 減衰機構を構成するＵ字状の彎曲状部材 ８ Ｕ字状の彎曲状部材の一端の接合部 ９ Ｕ字状の彎曲状部材の他端の接合部 １０ 上下部構造との連結板 １１ 連結板とＵ字状の彎曲状部材の接合部を連結する
連結板の取り付け孔 １２ 連結板と彎曲状部材端部を連結する彎曲状部材の
接合部の取り付け孔 １３ 連結板と彎曲状部材を連結するボルト １４ アイソレータの上下部構造との連結板 １５ アイソレータの上下部構造との連結板と彎曲状部
材の接合部を連結する取り付け孔 １６ 建築物の柱

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−194233（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F16F 15/00 - 15/08 E04H 9/02 331 F16F 7/00 - 7/14 E04B 1/36

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 金属板と弾性体とを交互に積層してなる
   アイソレータと、弾塑性材料からなる複数のＵ字状の彎
   曲状部材の接合部とを上部構造と下部構造に夫々固定し
   てなる減衰機構を有する塑性履歴型の免震装置におい
   て、前記Ｕ字状の彎曲部材は、上部構造と下部構造との
   接合部と、前記両接合部から平行に伸びる直線部と、前
   記両直線部を結ぶ彎曲部により構成され、Ｕ字状の彎曲
   状部材の幅は彎曲部先端から直線部の接合部側端部に向
   かって漸次広幅となるように形成され、Ｕ字状の彎曲状
   部材の彎曲部先端幅Ｗ１と直線部の接合部側端部幅Ｗ２
   の関係が１．０＜Ｗ２ / Ｗ１＜２．０であり、Ｕ字状の
   彎曲状部材の直線部長さが、１０ｃｍ〜７０ｃｍであ
   り、Ｕ字状の彎曲状部材の彎曲部長さの当該部材の板厚
   に対する比が２．５より大きいＵ字状の彎曲状部材を有
   することを特徴とする塑性履歴型の免震装置。
2. 【請求項２】 上部構造と下部構造の間に配置されたア
   イソレータの外周部に、弾塑性材料からなる複数のＵ字
   状の彎曲状部材の接合部を、アイソレータと上部構造，
   下部構造に連結する連結板に固定し配設したことを特徴
   とする請求項１記載の塑性履歴型の免震装置。