JP3714371B2 - 共振エネルギ変換型制震構造 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、能動型制震装置を備えた制震構造物において、前記能動型制震装置を駆動するためのエネルギの一部または全部として、付加建物又は設備を地震に共振させ、その振動エネルギを制震しようとする構造物に利用できるようにしたエネルギ変換型制震構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
出願人は、これまで各種の能動制御型の制震装置を開発している。
【０００３】
これらの能動制御型の制震装置を大きく分類すると、付加質量とそれを駆動するアクチュエータ、入力地震動や建物の揺れを検出するセンサ、センサからの信号を分析してアクチュエータへの駆動指令を決める制御コンピュータ等からなるアクティブマスドライバ方式の装置（例えば、特公平４−６３１８５号公報、特公平８−６４９４号公報等参照）、柱梁架構内に筋交い状に取り付けたテンドンを直接アクチュエータで緊張・弛緩して制御を行うアクティブテンドン方式の装置（例えば、特公平６−７６７３８号公報、特公平６−８６７４５号公報等参照）、省電力で駆動可能な可変減衰装置（例えば、特公平７−４５７８１号公報等参照）等がある。
【０００４】
また特願平８−１４１４２３号では、制震しようとする構造物以外の付加建物または設備の振動エネルギを、制震しようとする構造物に設置した、能動型制震装置の駆動エネルギとして利用することにより、省エネルギ化が可能で、停電時等の非常時にも稼働可能な信頼性の高いエネルギ蓄積型制震構造を提案している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述のような各種の能動制御型の制震装置のうち、特に大きな制御力を発生させるタイプの装置では、そのためのエネルギーをどのような形で供給するかが問題となる。
【０００６】
すなわち、制御力を用いる制震装置において大きな制震効果を得るためには、大型のアクチュエータ等により強制的に揺れを抑えることが最も確実な方法であるが、その場合、エネルギの供給コストの問題以外に、エネルギ供給設備の設置スペース、メンテナンスの問題、さらに停電等の非常時におけるエネルギの供給の問題等がある。
【０００７】
この点に鑑み特願平８−１４１４２３号では、制震しようとする構造物以外の付加建物または設備の振動エネルギを、制震しようとする構造物に設置した、能動型制震装置の駆動エネルギとして利用することにより、省エネルギ化が可能で、停電時等の非常時にも稼働可能な信頼性の高いエネルギ蓄積型制震構造を提案している。
【０００８】
本発明は、該特願平８−１４１４２３号のエネルギ蓄積型制震構造から派生したものであり、制震しようとする構造物以外の付加建物または設備の振動エネルギを、単なる地震動から共振状態にまで高めて、その運動エネルギを、制震しようとする構造物に設置した、能動型制震装置の駆動エネルギとして利用することにより、より効率を向上させることを課題としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１は、制震しようとする構造物以外に設けられた建物又は設備を、地震動と共振状態に導く手段を有し、地盤と該建物又は設備の間に設置された、エネルギ変換装置を介して、構造物に設けた能動型制震装置と該エネルギ変換装置の間に設置された、エネルギ蓄積装置に前記地震との共振エネルギを蓄積し、前記制震しようとする構造物に設置された能動型制震装置の駆動エネルギとして供給するように構成したことを特徴とする共振エネルギ変換型制震構造を主旨とする。
【００１０】
エネルギ変換装置によって変換された地震エネルギは、制御コンピュータあるいは制御回路等からの指令に基づき、エネルギ変換装置と制震装置との間に設置したエネルギ蓄積装置を介して制震装置に供給される。
【００１１】
請求項２は、請求項１で請求している、制震しようとする構造物以外に設けられた建物又は設備を、地震動と共振状態に導く手段を限定したものであり、地動センサを設け、該センサの信号を制御コンピュータに導き、該コンピュータの指示によって省電力で駆動可能な制震装置を駆動して、免震装置に支持された、制震しようとする構造物以外の建物又は設備を、地震と共振状態に導く構成を主旨としている。
【００１２】
これは省電力で駆動可能な制震装置、例えば可変減衰装置（例えば、特公平７−４５７８１号公報等参照）等を、制震の目的とは逆に共振に導くように利用したものである。
【００１３】
免震装置の形態としては、積層ゴム支承を用いたもの、ボールベアリングその他のころがり支承を用いたもの、低摩擦板等のすべり支承を用いたもの等、特に限定されない。
【００１４】
請求項３は、請求項１または２で請求している、エネルギ変換装置は、地盤と、制震しようとする構造物以外の建物又は設備とを連結する油圧シリンダであり、エネルギ蓄積装置は前記油圧シリンダと、制震しようとする構造物に設置した能動型制震装置の給油口の間に介在するアキュムレータに限定することを主旨とする。
【００１５】
なおエネルギ変換装置はラック/ ピニオンであり、エネルギ蓄積装置はジェネレータであっても良い。
【００１６】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の概念図である。構造物１は風又は地震力を受ける。構造物１は別に共振体２を備え、該共振体には共振運動エネルギをポテンシャルエネルギに変換/ 蓄積する変換/ 蓄積装置３に連結され、該変換/ 蓄積装置３は、構造物に設置された能動型制震装置４に連結される。
【００１７】
図２は、エネルギの流れを示すブロック図である。
【００１８】
図中外乱は風力とか地震力であり、
共振体は、付属建物或いは設備と、共振手段例えば可変減衰装置であり、
変換/ 蓄積装置は、油圧シリンダとアキュムレータ或いはラック/ ピニオンとジェネレータであり、
駆動装置はアクチュエータ（油圧）、或いはラック/ ピニオンであり、
駆動装置が作動して振動は抑制されることを示している。
【００１９】
図３は、本発明の一実施例を示す図である。
【００２０】
共振体２は、付属の建物であり免震装置としての積層ゴム５に載上され、建物の固有振動周期を地震の周期より長くして、より広い可変固有振動周期幅を得るようにしている。
【００２１】
地動センサ９と共振体の振動センサ１０を設け、該センサの信号を制御コンピュータ１１に導き、該コンピュータの指示によって、省電力で駆動可能な制震装置８を駆動し、共振体２を地震と共振状態に導く。
【００２２】
該建物に振動エネルギを蓄積するアキュムレータ６を設置し、該アキュムレータ６と地盤の間に油圧シリンダ７を設ける。このようにして地盤と建物の相対運動エネルギをアキュムレータ６に蓄積する。アキュムレータ６から、制震しようとする構造物１に設置してある能動型制震装置４（この場合は、油圧アクチュエータ）に油圧を導き、アクチュエータ４が作動して制震効果を発揮する。
【００２３】
本発明の特徴は、付属の建物に地震動と共振状態にするような装置を備えていることである。例えば可変減衰装置は、普通制震効果を発揮させるように用いるが、逆に共振状態にするように用いればよい。
【００２４】
なお共振体は、建物に限らず、受水槽、クーリングタワー、屋外機等であってもよい。
【００２５】
また駆動体は、付加マス、ブレース抵抗、アクティブ免震層抵抗等が考えられる。
【００２６】
【発明の効果】
▲１▼地震のエネルギーを利用して構造物の振動を低減できるため、省エネルギーで、停電等の非常時にも可動可能な信頼性の高い制震システムが実現できる。
【００２７】
▲２▼大きな制震効果を得るためには、大型のアクチュエータにより強制的に揺れを抑えることが最も確実な方法であるが、付加建物または設備を積極的に地震動と共振させ、その運動エネルギをポテンシャルエネルギに変換/ 蓄積し、制震しようとする構造物に設けた能動型制震装置の駆動エネルギとすることで制震しようとする構造物の規模に応じて、制震に必要な大きなエネルギーを確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の概念図である。
【図２】エネルギの流れを示すブロック図である。
【図３】本発明の一実施例を示す図である。
【符号の説明】
１……制震しようとする構造物、２……共振体、３……変換/ 蓄積装置、４……制震しようとする構造物に取り付けた能動型制震装置、５……積層ゴム、６……アキュムレータ、７……油圧シリンダ、８……省電力で駆動可能な制震装置、９……地動センサ、１０……共振体の振動センサ、１１……制御コンピュータ
【発明の属する技術分野】
本発明は、能動型制震装置を備えた制震構造物において、前記能動型制震装置を駆動するためのエネルギの一部または全部として、付加建物又は設備を地震に共振させ、その振動エネルギを制震しようとする構造物に利用できるようにしたエネルギ変換型制震構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
出願人は、これまで各種の能動制御型の制震装置を開発している。
【０００３】
これらの能動制御型の制震装置を大きく分類すると、付加質量とそれを駆動するアクチュエータ、入力地震動や建物の揺れを検出するセンサ、センサからの信号を分析してアクチュエータへの駆動指令を決める制御コンピュータ等からなるアクティブマスドライバ方式の装置（例えば、特公平４−６３１８５号公報、特公平８−６４９４号公報等参照）、柱梁架構内に筋交い状に取り付けたテンドンを直接アクチュエータで緊張・弛緩して制御を行うアクティブテンドン方式の装置（例えば、特公平６−７６７３８号公報、特公平６−８６７４５号公報等参照）、省電力で駆動可能な可変減衰装置（例えば、特公平７−４５７８１号公報等参照）等がある。
【０００４】
また特願平８−１４１４２３号では、制震しようとする構造物以外の付加建物または設備の振動エネルギを、制震しようとする構造物に設置した、能動型制震装置の駆動エネルギとして利用することにより、省エネルギ化が可能で、停電時等の非常時にも稼働可能な信頼性の高いエネルギ蓄積型制震構造を提案している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述のような各種の能動制御型の制震装置のうち、特に大きな制御力を発生させるタイプの装置では、そのためのエネルギーをどのような形で供給するかが問題となる。
【０００６】
すなわち、制御力を用いる制震装置において大きな制震効果を得るためには、大型のアクチュエータ等により強制的に揺れを抑えることが最も確実な方法であるが、その場合、エネルギの供給コストの問題以外に、エネルギ供給設備の設置スペース、メンテナンスの問題、さらに停電等の非常時におけるエネルギの供給の問題等がある。
【０００７】
この点に鑑み特願平８−１４１４２３号では、制震しようとする構造物以外の付加建物または設備の振動エネルギを、制震しようとする構造物に設置した、能動型制震装置の駆動エネルギとして利用することにより、省エネルギ化が可能で、停電時等の非常時にも稼働可能な信頼性の高いエネルギ蓄積型制震構造を提案している。
【０００８】
本発明は、該特願平８−１４１４２３号のエネルギ蓄積型制震構造から派生したものであり、制震しようとする構造物以外の付加建物または設備の振動エネルギを、単なる地震動から共振状態にまで高めて、その運動エネルギを、制震しようとする構造物に設置した、能動型制震装置の駆動エネルギとして利用することにより、より効率を向上させることを課題としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１は、制震しようとする構造物以外に設けられた建物又は設備を、地震動と共振状態に導く手段を有し、地盤と該建物又は設備の間に設置された、エネルギ変換装置を介して、構造物に設けた能動型制震装置と該エネルギ変換装置の間に設置された、エネルギ蓄積装置に前記地震との共振エネルギを蓄積し、前記制震しようとする構造物に設置された能動型制震装置の駆動エネルギとして供給するように構成したことを特徴とする共振エネルギ変換型制震構造を主旨とする。
【００１０】
エネルギ変換装置によって変換された地震エネルギは、制御コンピュータあるいは制御回路等からの指令に基づき、エネルギ変換装置と制震装置との間に設置したエネルギ蓄積装置を介して制震装置に供給される。
【００１１】
請求項２は、請求項１で請求している、制震しようとする構造物以外に設けられた建物又は設備を、地震動と共振状態に導く手段を限定したものであり、地動センサを設け、該センサの信号を制御コンピュータに導き、該コンピュータの指示によって省電力で駆動可能な制震装置を駆動して、免震装置に支持された、制震しようとする構造物以外の建物又は設備を、地震と共振状態に導く構成を主旨としている。
【００１２】
これは省電力で駆動可能な制震装置、例えば可変減衰装置（例えば、特公平７−４５７８１号公報等参照）等を、制震の目的とは逆に共振に導くように利用したものである。
【００１３】
免震装置の形態としては、積層ゴム支承を用いたもの、ボールベアリングその他のころがり支承を用いたもの、低摩擦板等のすべり支承を用いたもの等、特に限定されない。
【００１４】
請求項３は、請求項１または２で請求している、エネルギ変換装置は、地盤と、制震しようとする構造物以外の建物又は設備とを連結する油圧シリンダであり、エネルギ蓄積装置は前記油圧シリンダと、制震しようとする構造物に設置した能動型制震装置の給油口の間に介在するアキュムレータに限定することを主旨とする。
【００１５】
なおエネルギ変換装置はラック/ ピニオンであり、エネルギ蓄積装置はジェネレータであっても良い。
【００１６】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の概念図である。構造物１は風又は地震力を受ける。構造物１は別に共振体２を備え、該共振体には共振運動エネルギをポテンシャルエネルギに変換/ 蓄積する変換/ 蓄積装置３に連結され、該変換/ 蓄積装置３は、構造物に設置された能動型制震装置４に連結される。
【００１７】
図２は、エネルギの流れを示すブロック図である。
【００１８】
図中外乱は風力とか地震力であり、
共振体は、付属建物或いは設備と、共振手段例えば可変減衰装置であり、
変換/ 蓄積装置は、油圧シリンダとアキュムレータ或いはラック/ ピニオンとジェネレータであり、
駆動装置はアクチュエータ（油圧）、或いはラック/ ピニオンであり、
駆動装置が作動して振動は抑制されることを示している。
【００１９】
図３は、本発明の一実施例を示す図である。
【００２０】
共振体２は、付属の建物であり免震装置としての積層ゴム５に載上され、建物の固有振動周期を地震の周期より長くして、より広い可変固有振動周期幅を得るようにしている。
【００２１】
地動センサ９と共振体の振動センサ１０を設け、該センサの信号を制御コンピュータ１１に導き、該コンピュータの指示によって、省電力で駆動可能な制震装置８を駆動し、共振体２を地震と共振状態に導く。
【００２２】
該建物に振動エネルギを蓄積するアキュムレータ６を設置し、該アキュムレータ６と地盤の間に油圧シリンダ７を設ける。このようにして地盤と建物の相対運動エネルギをアキュムレータ６に蓄積する。アキュムレータ６から、制震しようとする構造物１に設置してある能動型制震装置４（この場合は、油圧アクチュエータ）に油圧を導き、アクチュエータ４が作動して制震効果を発揮する。
【００２３】
本発明の特徴は、付属の建物に地震動と共振状態にするような装置を備えていることである。例えば可変減衰装置は、普通制震効果を発揮させるように用いるが、逆に共振状態にするように用いればよい。
【００２４】
なお共振体は、建物に限らず、受水槽、クーリングタワー、屋外機等であってもよい。
【００２５】
また駆動体は、付加マス、ブレース抵抗、アクティブ免震層抵抗等が考えられる。
【００２６】
【発明の効果】
▲１▼地震のエネルギーを利用して構造物の振動を低減できるため、省エネルギーで、停電等の非常時にも可動可能な信頼性の高い制震システムが実現できる。
【００２７】
▲２▼大きな制震効果を得るためには、大型のアクチュエータにより強制的に揺れを抑えることが最も確実な方法であるが、付加建物または設備を積極的に地震動と共振させ、その運動エネルギをポテンシャルエネルギに変換/ 蓄積し、制震しようとする構造物に設けた能動型制震装置の駆動エネルギとすることで制震しようとする構造物の規模に応じて、制震に必要な大きなエネルギーを確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の概念図である。
【図２】エネルギの流れを示すブロック図である。
【図３】本発明の一実施例を示す図である。
【符号の説明】
１……制震しようとする構造物、２……共振体、３……変換/ 蓄積装置、４……制震しようとする構造物に取り付けた能動型制震装置、５……積層ゴム、６……アキュムレータ、７……油圧シリンダ、８……省電力で駆動可能な制震装置、９……地動センサ、１０……共振体の振動センサ、１１……制御コンピュータ
Claims (3)
- 制震しようとする構造物以外に設けられた建物又は設備を、地震動と共振状態に導く手段を有し、地盤と該建物又は設備の間に設置された、エネルギ変換装置を介して、構造物に設けた能動型制震装置と該エネルギ変換装置の間に設置された、エネルギ蓄積装置に前記地震との共振エネルギを蓄積し、前記制震しようとする構造物に設置された能動型制震装置の駆動エネルギとして供給するように構成したことを特徴とする共振エネルギ変換型制震構造。
- 地動センサを設け、該センサの信号を制御コンピュータに導き、該コンピュータの指示によって省電力で駆動可能な制震装置を駆動し、免震装置に支持された、制震しようとする構造物以外の建物又は設備を、地震と共振状態に導くことを特徴とした請求項１記載の共振エネルギ変換型制震構造。
- エネルギ変換装置は、地盤と、制震しようとする構造物以外の建物又は設備とを連結する油圧シリンダであり、エネルギ蓄積装置は前記油圧シリンダと、制震しようとする構造物に設置した能動型制震装置の給油口の間に介在するアキュムレータとすることを特徴とした請求項１又は２記載の共振エネルギ変換型制震構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16925096A JP3714371B2 (ja) | 1996-06-28 | 1996-06-28 | 共振エネルギ変換型制震構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16925096A JP3714371B2 (ja) | 1996-06-28 | 1996-06-28 | 共振エネルギ変換型制震構造 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1018645A JPH1018645A (ja) | 1998-01-20 |
| JP3714371B2 true JP3714371B2 (ja) | 2005-11-09 |
Family
ID=15883036
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16925096A Expired - Fee Related JP3714371B2 (ja) | 1996-06-28 | 1996-06-28 | 共振エネルギ変換型制震構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3714371B2 (ja) |
-
1996
- 1996-06-28 JP JP16925096A patent/JP3714371B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH1018645A (ja) | 1998-01-20 |
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