JP3736279B2 - Structural vibration control device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高層若しくは塔状等の独立して相隣接し立設する構造物同士を、弾性体とダンパとで連結して、相互の水平方向振動を減衰するようにした連結制振装置の改良に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より、独立して相隣接し立設する構造物同士を、弾性体またはダンパで連結して、相互干渉させることにより両構造物に及ぶ地震力を軽減するようにした連結制振に関する技術が、例えば特公昭54−1391号公報等で公知になっている。
【0003】
また、最近では、図9に示すように、ダンパ1と弾性体3とを構造物21a、21b同士の間に並列に介装し、これらの減衰係数とバネ定数とを構造物に固有な最適値に調整することによって、更なる制振効果の向上が図れることが明らかとなっている。
【0004】
しかし、高さ百メートルクラスの高層若しくは搭状の構造物の場合には、最適な弾性体3として、数メートルの伸縮能力を持ち、かつ数〜数十TON/cmのバネ定数を有するものが必要となって、このような弾性体3をコイルスプリングで構成すると巨大なバネとなり、その製作技術の面のみならず、当該弾性体を構造物21a、21b間に収めること自体が不可能である。
つまり、十分な伸縮能力と最適なバネ定数とを有した弾性体を構造物の間に設置できない。
【0005】
そこで、本願出願人等は、構造物間にバネ定数と伸縮量とを最適にして弾性体を介装できる連結制振装置を開発し、先に出願した(特願平10−309107号)。
【0006】
図10にこの先の出願に係る連結制振装置の側断面図を示す。
隣接して独立に立設したふたつの構造物21a、21bの頂部間に連結制振装置7が設けられ、この連結制振装置7によってこれら構造物21a、21bは互いに連結されている。この連結制振装置7は、上記頂部間に互いに並列に介装されたダンパ1と弾性体11とからなる。
【0007】
前記弾性体11にはケーブル11aが使用され、このケーブル11aはその一端を一方の構造物21bの頂部21cに固定されるとともに、その途中を他方の構造物21aの頂部21dに設けられた方向転換軸11bに掛け回されて、その他端を前記一端の固定部位21cと方向転換軸11bとの間に生じる水平方向相対変位を吸収して伸縮可能な位置(図10にあっては地面G1)に固定されている。
【0008】
そして、かかる連結制振装置7によれば、水平方向の長い伸縮量が要求される弾性体11としてケーブル11aを使用し、隣接する構造物21a、21b間に生じる水平方向の相対変位を、一方の構造物21bに固定した一端部と他方の構造物に設けた方向転換軸11bとによりケーブル11aに伝えて、このケーブル11aの全長の伸縮で吸収する。このケーブル11aは方向転換軸11bにより、その引き回し方向を自由に転換できるから、十分な設置スペースを有する方向(図10にあっては鉛直下方の地面G1の方向)に向けて転換して配置できる。
【0009】
したがって、最適なバネ定数と十分な伸縮量とを有する弾性体11を、ダンパに並設させるのと等価に設けることができ、弾性体11とダンパ1とを並設した構造物21a、21bの連結制振装置7を実用化することができるようになっている。
尚、その際には、ケーブル11a全長で均等に一体的に伸縮することによって、該ケーブル11aは最適なバネ定数の弾性体11として機能し所期の制振効果が発現される。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記連結制振装置7では、前記水平方向の相対変位をケーブル11aの伸縮にて吸収すべく、前記構造物21bの固定部位21cと方向転換軸11bとの間のケーブル(以下、水平ケーブル部11cと記す)の伸縮を、方向転換されたケーブル部(以下、鉛直ケーブル部11dと記す)に、方向転換軸11bに掛け渡すことで伝達しているので、この鉛直ケーブル部11dの伸縮は、方向転換軸11bの回転抵抗力や方向転換軸11bとケーブル11aとの間の摺動抵抗力の影響を受けて変化する。
【0011】
つまり、前記抵抗力が、伸縮による張力と比較して著しく小さい場合には、水平ケーブル部11cの伸縮は、前記方向転換軸11bにて止められずに鉛直ケーブル部11dに伝達されて、該鉛直ケーブル部11dも前記水平ケーブル部11cと一体となって伸縮するが、逆に前記抵抗力が、伸縮による張力と比較して大きい場合には、水平ケーブル部11cの伸縮は、前記方向転換軸11bにて止められてしまい鉛直ケーブル部11dは伸縮し難くなってしまう。
【0012】
このため、地震時のように構造物21a、21bに作用する外力が大きい場合には、前記抵抗力に対して伸縮による張力が著しく大きいので、前記方向転換軸11bにて伸縮は止められることなく、該伸縮が鉛直ケーブル部11dまで伝達されて、ケーブル11a全長で一体的に均等に伸縮して前記相対変位を吸収することができる。そして、弾性体11としてのバネ定数は、所期の最適なバネ定数から大きく外れることなく、所期の制振効果を得ることができる。
【0013】
これに対して、交通振動や風による揺れなどの、居住性の点で問題となるような小さな外力が作用する場合には、前記抵抗力は前記伸縮による張力と比較して大きいので、前記方向転換軸11bにて伸縮は止められてしまって、専ら水平ケーブル部11cでのみで伸縮してしまう傾向が強くなる。つまり、弾性体11としては水平ケーブル部11cのみが機能するので、そのバネ定数は所期に設計された最適なバネ定数よりも著しく大きくなって、所期の制振効果を得ることができなくなる。
【0014】
すなわち、上記連結制振装置では、構造物に作用する外力が大きい場合には制振効果を得られるが、小さい場合には得難いという問題がある。
【0015】
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、構造物同士を、弾性体とダンパとで連結して、相互の水平方向振動を減衰するようにした連結制振装置において、構造物に作用する外力の大きさに拘わらず、安定した制振効果を得ることができる連結制振装置を提供することにある。
【0016】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するための手段として、本発明のうち、請求項1記載の発明では、隣接して独立している構造物間を、並設したダンパと弾性体とで連結して両構造物を制振する連結制振装置において、前記弾性体が、前記隣接する構造物に両端を固定された第1ケーブルと、該第1ケーブルの任意の位置に一端が係止され、該第1ケーブルに張力を付与して該第1ケーブルを撓ませる第2ケーブルとからなり、該第2ケーブルはその他端が、前記第1ケーブルの両端間の水平方向の相対変位によって生じる、該第1ケーブルの撓みの変動を吸収して伸縮可能な位置に固定したことを特徴とする。
【0017】
上記構成によれば、隣接する構造物に両端を固定された第1ケーブルの任意の位置に、該第1ケーブルに張力を付与して該第1ケーブルを撓ませる第2ケーブルの一端を係止したので、前記構造物間に生じる水平方向の相対変位は、第1ケーブルが撓んで屈曲点となる前記係止端にて第2ケーブルの長手方向の変位に変換されて第2ケーブルに伝えられることになる。また、第2ケーブルは、その他端を、前記相対変位によって生じる前記係止端の変位を吸収して、伸縮可能な位置に固定している。このため、前記相対変位を、該第2ケーブルと前記第1ケーブルの全長の伸縮で吸収することが可能となる。また、この第2ケーブルは、その配置方向を自由に設定できるから、十分な設置スペースを有する方向に向けて張設できる。
【0018】
そして、前記相対変位をケーブルの伸縮で吸収する際には、ケーブルを方向転換軸に掛け回していないため、変位の方向が転換されて伝達したケーブルが伸縮し難くなることはない。したがって、構造物に作用する外力の大きさによって前記ケーブル全体のバネ定数が変化することはなく、該弾性体は、常時最適なバネ定数を維持できて、並設されたダンパとによって所期の制振効果を奏することができる。
【0019】
請求項2記載の発明では、請求項1において、前記第2ケーブルの一端が、前記第1ケーブルの長手方向に沿って移動自在に係止されていることを特徴とする。
上記構成によれば、第1ケーブル上において第2ケーブルの係止点が自在に移動できるので、第1ケーブルおよび第2ケーブルの伸縮による張力がバランスするように、係止点が移動して自動的に調整する。このため、ケーブルに無理な負荷が作用することを防止できて、ケーブルの健全性が高くなる。
【0020】
請求項3記載の発明では、請求項1若しくは2のいずれかにおいて、前記第2ケーブルの端部または途中の任意の箇所に弾性体全体としてのバネ定数を調整する調整用のバネ部材を介装したことを特徴とする。
上記構成によれば、前記バネを直結することにより弾性体全体としてのバネ定数を微調整することができ、連結制振装置の要の1つである弾性体のバネ定数を最適値に調整することが容易となり、当該連結制振装置の能力を最大限に引き出すことが可能となる。
【0021】
請求項4記載の発明では、前記請求項1〜3のいずれかにおいて、前記弾性体とダンパとを複数組で並設したことを特徴とする。
上記構成によれば、構造物の高さ方向に複数の振動の腹が存在する場合に、その腹の位置に合わせて本制振装置を複数組設置することにより、腹の振幅を著く低減でき、複雑な高次振動モードにも対応することができる。
【0022】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施の形態につき、添付図面を参照して詳細に説明する。
【0023】
−−−第1実施形態−−−
図1は、本発明の第1実施形態の連結制振装置を備えた構造物の側断面図である。
隣接して独立に地面Gに立設したふたつの構造物21a、21bの頂部間に連結制振装置13が設けられ、この連結制振装置13によってこれら構造物21a、21bは互いに連結されている。この連結制振装置13は、上記頂部間に互いに並列に介装されたダンパ1と弾性体15とからなる。
【0024】
前記弾性体15にはケーブル15が使用され、このケーブル15は、前記隣接する構造物21a、21bの頂部に両端を固定された第1ケーブル15aと、この第1ケーブル15aの略中央に一端を結束されるとともに他端を地面G1に固定され張設された第2ケーブル15bとからなる。そして、この第2ケーブル15bは、前記第1ケーブル15aに張力を付与して、この第1ケーブル15aを下方に凸のへの字状に撓ませて屈曲させており、これらケーブル15は全体としてY字状の外観を呈している。
【0025】
前記弾性体15は、前記構造物21a、21b間に生じる水平方向の相対変位を、第1ケーブルの屈曲点15cたる前記係止点15cの上下方向の変位に変換して第2ケーブル15bに伝え、前記相対変位を、該第2ケーブル15bと前記第1ケーブル15aの全長の伸縮で吸収することができる。その際、この第2ケーブル15bは、その配置方向を十分なスペースを有する鉛直した方向に向けているので、大きな相対変位にともなう大きな伸縮にも対応することができる。
【0026】
第1ケーブル15aと第2ケーブル15bは、針金の撚線からなるワイヤーを撚り合わせてなり、各々その長手方向に亘って同径であり、その太さは、構造物21a、21bの制振にとって最適なバネ定数となるように適宜設定される。
また、ダンパ1は、所期の最適な減衰係数が設定できるものであれば良く、オイルダンパ、エアーダンパ、摩擦ダンパ等が適用できる。
【0027】
次に上記連結制振装置13の制振作用を図2を用いて説明する。地震等により構造物21a、21bに外力が作用した場合、両構造物21a、21bともに水平方向に横揺れし、互いの間に水平方向の相対変位が生じて、特に頂部にてこの変位は大きく変化する。この時、図2(a)のように、相対変位が大きくなる、すなわち両構造物21a、21bが互いに離れる際には、下方にへの字状に屈曲した第1ケーブル15aが両構造物21a、21bによって左右に引っ張られて、その屈曲点15cが上方に移動する。
その際、この屈曲点15cに一端を係止された第2ケーブル15bは、上方に引っ張られて、前記相対変位を吸収するように伸張する。
一方、図2(b)に示すように、これと逆に相対変位が小さくなる、すなわち、前記両構造物21a、21bが互いに近づく際には、第1ケーブル15aの屈曲点15cが下方に移動するとともに、第2ケーブル15bは相対変位を吸収するように短縮する。
つまり、第2ケーブル15bが上下に伸縮することで前記相対変位を吸収することができるようになっている。
【0028】
そして、第1ケーブル15aおよび第2ケーブル15bには方向転換軸が掛け渡されていないので、上記伸縮時には、第1ケーブル15aの伸縮が、屈曲点15cの上下方向の移動を介して可及的に第2ケーブル15bに伝達されて、一体的に伸縮することができて、外力によってケーブル15全体としてのバネ定数が変化することなない。したがい、常に最適なバネ定数が維持されて、前記並設されたダンパ1とによって安定した制振効果を得ることができる。
【0029】
図3〜6に本発明の第2〜第5実施形態の連結制振装置を備えた構造物の側断面図を示す。尚、これら第2〜第5実施形態の基本的な構成は前記第1実施形態と同じである。したがい、同図中、第1実施形態と同一の部材には同一の符号を付すとともに、以下ではその相違のみを説明しその詳細な説明は省略する。
【0030】
−−−第2実施形態−−−
第1実施形態と比較して第2実施形態の連結制振装置は、第1ケーブル15aと第2ケーブル15bとが結束されておらず、第2ケーブル15bの一端が、前記第1ケーブル15aの長手方向に移動自在に係止されている点で相違する。
すなわち、第1ケーブル15a上に載置されたローラー15dの中心軸15eに、第2ケーブル15bの一端が係止され、その他端は地面G1に固定されて、第2ケーブル15bに張力を付与することで、第1ケーブル15aは下に凸のへの字状に撓んで屈曲している。前記ローラー15dとその中心軸15eとはベアリングなどを介して相対回転自在に構成され、第1ケーブル15a上で前記ローラー15dは移動可能に、すなわち第2ケーブル15bの前記係止端15eが移動できるようになっている。
【0031】
この構成によれば、第1ケーブル15aに対する第2ケーブル15b端部の係止端15eがローラー15dを介して転動できるので、ケーブル15の伸縮による張力がバランスするように、係止端15eが移動して自動的に調整して、ケーブル15に局所的に無理な負荷が作用することを防止できて、ケーブル15の健全性が高くなる。
【0032】
−−−第3実施形態−−−
図4に示すように、第3実施形態の連結制振装置は、第2ケーブル15bの端部、またはその途中にバネ部材17を介装した点で第1実施形態と相違する。
連結制振装置の制振能力を最大限に引き出すには、弾性体15のバネ定数をその構造物21a、21bに応じた最適値に調整する必要がある。通常はケーブルの仕様はJISなどの規格によって定まっているのでその微調整は難しい。これに対しては、第3実施形態は、第2ケーブル15bの端部、またはその途中に、コイルスプリングや板バネ等の調整用バネ部材17を直列連結することにより、弾性体15としてのバネ定数を容易に調整することが可能である。
【0033】
−−−第4実施形態−−−
図5に示すように、第4実施形態の連結制振装置は、弾性体15とダンパ1とを一組とする制振装置13を、構造物21a、21bの高さ方向に二カ所の位置に、つまり前記制振装置13を二組設けた点で第1実施形態と相違する。
【0034】
構造物21a、21bによっては、振動モードが1次ではなく、高次になっている場合がある。構造物21a、21bの頂部に振動の腹が一つだけ存在する一次振動モードの場合は、第1実施形態のように制振装置を一カ所に設けて対応できるが、高次振動モードを防止するには、その振動において最も振幅が大きい、すなわち振動の腹の位置に合わせて制振装置を複数組設置する必要がある。
【0035】
図5に高次振動モードの代表例として、左図に2次の振動モードの相対変位のパターンを、また右図にその際の制振装置13の設置例を対応して示す。2次モードは腹が二つで、構造物21a、21bの頂部および地面Gから構造物21a、21bの高さの約三分の一の位置に存在している。基本的には、腹の部分に制振装置13を設置すれば良く、構造物21a、21bの頂部に制振装置13を、および地面Gから構造物の高さの約三分の一の位置に制振装置13を設置すると大きな制振効果が得られる。例として2次の振動モードの場合を示したが、これ以外の高次のモードについても、同様に腹の位置に当該制振装置13を複数設置すれば良い。また、1次モードと3次モードが複合する等、複数の振動モードが混在する場合は振動状況を調査し、その腹の位置に当該制振装置13を設置すれば良い。
【0036】
−−−第5実施形態−−−
図6に示すように、第5実施形態の連結制振装置は、第1ケーブル15aの二カ所に各々一本ずつ第2ケーブル15bを係止して、第1ケーブル15aに張力を付与して、この第1ケーブル15aに二つの屈曲点15cを形成した点で第1実施形態と相違する。そして、このように第2ケーブル15bの本数を増やすことで、弾性体15全体としてのバネ定数を変化して最適値に容易に調整することができる。
【0037】
−−−他の構造物への適用例−−−
図7および図8に第1実施形態を他の構造物へ適用した例を示す。
図7は、内塔23aと外塔23bとからなる二重円筒構造の高層煙突23への適用例を示し、その中心位置での側断面図である。
この高層煙突23の内塔23aと外塔23bとの間には、内外塔の円周方向に90゜刻みに4組の制振装置13が設置されている。そして、任意の方向の水平振動を制振できるようになっている。
【0038】
図8は、各々独立して立設した四角柱状の中央架構25aと、その周囲を囲繞する外周架構25bとからなるコア建家25への適用例を示し、その制振装置中心における側断面図である。
中央架構25aの四つの外側面と外周架構25bの四つの内側面との間に、第1実施形態の制振装置13が各々介装されており、任意の方向の水平振動を制振できるようになっている。
【0039】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、かかる実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で以下に示すような変形が可能である。
【0040】
(a)本実施形態においては、ケーブルは、針金の撚線からなるワイヤーを撚り合わせたものを使用したが、弾性を有していればこれに限るものではなく、樹脂などでもよい。また、その太さは、第1ケーブルも第2ケーブルも長手方向に亘って同径としたが、長手方向に亘って変化させてもよい。
【0041】
(b)本第1実施形態においては、第2ケーブルの転換方向は、鉛直下方向の長い空間を利用するため鉛直下方向に引き回したが、別途スペースがあればその方向で良い。
【0042】
(c)本第1実施形態においては、第1ケーブルに第2ケーブルを結束してケーブル同士を一体化したが、三つ又に予め一体形成されたケーブルを用いてもよい。
【0043】
【発明の効果】
以上説明してきたように、請求項1に記載の発明では、構造物に作用する外力の大きさによって前記ケーブル全体のバネ定数が変化することはなく、常時最適なバネ定数を維持できて、並設されたダンパとによって所期の制振効果を常に奏することができる。したがい、地震などの大きな外力で生じる横揺れのみならず、交通振動や風などの小さな外力による横揺れにも可及的に制振することができてその居住性を著しく良好にできる。
また、該制振装置はケーブルとダンパという簡単な構成であり、各々汎用製品で製作することが可能のため安価に設置することができる。
【0044】
請求項2記載の発明では、ケーブルに無理な負荷が作用することを防止できて、ケーブルの健全性を長期に亘って維持できる。
【0045】
請求項3記載の発明では、連結制振装置の要の1つである弾性体のバネ定数を最適値に調整することが容易となり、当該連結制振法の能力を最大限に引き出すせて、制震性および居住性を向上することができる。
【0046】
請求項4記載の発明では、高次振動モードにも対応することができ、制震性および居住性を更に向上できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態の連結制振装置を備えた構造物の側断面図である。
【図2】第1実施形態の連結制振装置の制振作用を示す構造物の側断面図である。
【図3】本発明の第2実施形態の連結制振装置を備えた構造物の側断面図である。
【図4】本発明の第3実施形態の連結制振装置を備えた構造物の側断面図である。
【図5】本発明の第4実施形態の連結制振装置を備えた構造物の側断面図である。
【図6】本発明の第5実施形態の連結制振装置を備えた構造物の側断面図である。
【図7】内塔と外塔とからなる高層煙突への第1実施形態の適用例を示す、該高層煙突の側断面図である。
【図8】中央架構と外周架構とからなるコア建家への第1実施形態の適用例を示す、該コア建家の側断面図である。
【図9】隣接する構造物間に並列に介装されたダンパと弾性体とからなる連結制振装置の概念図である。
【図10】先の出願に係る連結制振装置の側断面図である。
【符号の説明】
G 地面
1 ダンパ
13 連結制振装置
15 弾性体、ケーブル
15a 第1ケーブル
15b 第2ケーブル
15c 屈曲点、係止点
21a、21b 構造物[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a coupled vibration damping device in which a structure such as a high-rise or tower-like structure, which are arranged adjacent to each other independently, is coupled by an elastic body and a damper so as to attenuate mutual horizontal vibration. Regarding improvement.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, there is a technology related to joint damping that reduces the seismic force on both structures by connecting the structures that are installed adjacent to each other independently by elastic bodies or dampers and interfering with each other. For example, it is publicly known in Japanese Patent Publication No. 54-1391.
[0003]
Recently, as shown in FIG. 9, the
[0004]
However, in the case of a high-rise or tower-like structure with a height of 100 meters, the most suitable
That is, an elastic body having a sufficient expansion / contraction ability and an optimal spring constant cannot be installed between the structures.
[0005]
Therefore, the applicant of the present application has developed a coupled vibration damping device capable of interposing an elastic body with an optimal spring constant and expansion / contraction amount between structures, and filed an application earlier (Japanese Patent Application No. 10-309107).
[0006]
FIG. 10 shows a side sectional view of the coupled vibration damping device according to this earlier application.
A connected
[0007]
A
[0008]
And according to this
[0009]
Therefore, the
In this case, the
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above-described
[0011]
That is, when the resistance force is significantly smaller than the tension due to expansion and contraction, the expansion and contraction of the
[0012]
For this reason, when the external force acting on the
[0013]
On the other hand, when a small external force that causes problems in terms of habitability, such as traffic vibration or vibration due to wind, acts, the resistance force is larger than the tension due to the expansion and contraction. Expansion and contraction is stopped at the
[0014]
That is, the above-described coupled vibration damping device has a problem that a vibration damping effect can be obtained when the external force acting on the structure is large, but is difficult to obtain when the external force is small.
[0015]
The present invention has been made in view of the above problems, and its purpose is to connect a structure with an elastic body and a damper to attenuate mutual horizontal vibrations. An object of the present invention is to provide a coupled vibration damping device capable of obtaining a stable vibration damping effect regardless of the magnitude of an external force acting on a structure.
[0016]
[Means for Solving the Problems]
As means for solving the above-mentioned problems, in the invention according to
[0017]
According to the above configuration, one end of the second cable that applies tension to the first cable and bends the first cable is locked at an arbitrary position of the first cable whose both ends are fixed to the adjacent structure. Therefore, the relative displacement in the horizontal direction that occurs between the structures is converted into a displacement in the longitudinal direction of the second cable at the locking end, which is a bending point when the first cable is bent, and is transmitted to the second cable. It will be. Further, the other end of the second cable is fixed at a position where it can expand and contract by absorbing the displacement of the locking end caused by the relative displacement. Therefore, the relative displacement can be absorbed by expansion and contraction of the entire length of the second cable and the first cable. Further, since the arrangement direction of the second cable can be freely set, it can be stretched in a direction having a sufficient installation space.
[0018]
When the relative displacement is absorbed by the expansion and contraction of the cable, since the cable is not wound around the direction changing shaft, the transmitted cable is not easily expanded and contracted by changing the direction of the displacement. Therefore, the spring constant of the entire cable does not change depending on the magnitude of the external force acting on the structure, and the elastic body can always maintain the optimal spring constant, and the desired damper can be provided by the parallel damper. A vibration control effect can be achieved.
[0019]
The invention according to claim 2 is characterized in that, in
According to the above configuration, since the locking point of the second cable can freely move on the first cable, the locking point moves automatically so that the tension due to expansion and contraction of the first cable and the second cable is balanced. To adjust. For this reason, it can prevent that an excessive load acts on a cable, and the soundness of a cable becomes high.
[0020]
According to a third aspect of the present invention, in any one of the first and second aspects, an adjustment spring member for adjusting a spring constant of the entire elastic body is interposed at an end portion of the second cable or an arbitrary position in the middle. It is characterized by that.
According to the above configuration, the spring constant of the elastic body as a whole can be finely adjusted by directly connecting the spring, and the spring constant of the elastic body, which is one of the key components of the coupled vibration damping device, is adjusted to an optimum value. Thus, it becomes possible to maximize the capability of the coupled vibration damping device.
[0021]
According to a fourth aspect of the present invention, in any one of the first to third aspects, the elastic body and the damper are provided in parallel in a plurality of sets.
According to the above configuration, when a plurality of vibration antinodes exist in the height direction of the structure, by installing a plurality of sets of the vibration control devices according to the antinode positions, the antinode amplitude is significantly reduced. It can also cope with complicated high-order vibration modes.
[0022]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
[0023]
--- First Embodiment ---
FIG. 1 is a side sectional view of a structure provided with a coupled vibration damping device according to a first embodiment of the present invention.
A connected
[0024]
A
[0025]
The
[0026]
The
Further, the
[0027]
Next, the vibration damping action of the connection
At that time, the
On the other hand, as shown in FIG. 2B, on the contrary, the relative displacement becomes small, that is, when the two
That is, the relative displacement can be absorbed by the
[0028]
Since the direction changing shaft is not stretched over the
[0029]
3 to 6 are side sectional views of structures provided with the coupled vibration damping devices of the second to fifth embodiments of the present invention. The basic configurations of the second to fifth embodiments are the same as those of the first embodiment. Therefore, in the figure, the same members as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and only the differences will be described below and the detailed description thereof will be omitted.
[0030]
--- Second Embodiment ---
Compared with the first embodiment, in the coupled vibration damping device of the second embodiment, the
That is, one end of the
[0031]
According to this configuration, the locking
[0032]
--- Third Embodiment ---
As shown in FIG. 4, the connection damping device of the third embodiment is different from the first embodiment in that a
In order to maximize the damping capacity of the coupled damping device, it is necessary to adjust the spring constant of the
[0033]
--- Fourth Embodiment ---
As shown in FIG. 5, in the coupled vibration damping device of the fourth embodiment, the
[0034]
Depending on the
[0035]
As a representative example of the high-order vibration mode, FIG. 5 shows a pattern of relative displacement in the secondary vibration mode in the left figure, and FIG. 5 shows a corresponding example of installation of the damping
[0036]
--- Fifth embodiment ---
As shown in FIG. 6, in the coupled vibration damping device of the fifth embodiment, the
[0037]
---- Application examples to other structures ---
7 and 8 show an example in which the first embodiment is applied to another structure.
FIG. 7 shows an example of application to a high-
Between the
[0038]
FIG. 8 shows an example of application to a
The
[0039]
As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited to this embodiment, The deformation | transformation as shown below is possible in the range which does not deviate from the summary.
[0040]
(A) In this embodiment, the cable used is a twisted wire made of wire stranded wire, but is not limited to this as long as it has elasticity, and may be a resin or the like. Moreover, although the thickness was made into the same diameter over the longitudinal direction in the 1st cable and the 2nd cable, you may change it over a longitudinal direction.
[0041]
(B) In the first embodiment, the direction of switching the second cable is routed in the vertical downward direction in order to use a long space in the vertical downward direction, but may be in that direction if there is a separate space.
[0042]
(C) In the first embodiment, the second cable is bound to the first cable and the cables are integrated with each other. However, a cable that is integrally formed in a trifurcation may be used.
[0043]
【The invention's effect】
As described above, according to the first aspect of the present invention, the spring constant of the entire cable does not change depending on the magnitude of the external force acting on the structure, and the optimum spring constant can be maintained at all times. With the installed damper, the desired damping effect can always be achieved. Therefore, not only the roll caused by a large external force such as an earthquake, but also the roll caused by a small external force such as traffic vibration and wind can be suppressed as much as possible, and the comfort can be remarkably improved.
Further, the vibration damping device has a simple structure of a cable and a damper, and can be manufactured at a low cost because it can be manufactured with general-purpose products.
[0044]
According to the second aspect of the present invention, it is possible to prevent an excessive load from acting on the cable and maintain the soundness of the cable over a long period of time.
[0045]
In the invention of
[0046]
In invention of Claim 4, it can respond also to a high-order vibration mode, and can further improve seismic control property and comfortability.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side sectional view of a structure provided with a coupled vibration damping device according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a side sectional view of a structure showing a vibration damping action of the coupled vibration damping device of the first embodiment.
FIG. 3 is a side sectional view of a structure provided with a coupled vibration damping device according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a side sectional view of a structure provided with a coupled vibration damping device according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a side sectional view of a structure provided with a coupled vibration damping device according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a side sectional view of a structure provided with a coupled vibration damping device according to a fifth embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a side sectional view of a high-rise chimney showing an application example of the first embodiment to a high-rise chimney composed of an inner tower and an outer tower.
FIG. 8 is a side sectional view of the core building showing an application example of the first embodiment to a core building composed of a central frame and an outer frame.
FIG. 9 is a conceptual diagram of a coupled vibration damping device including a damper and an elastic body interposed in parallel between adjacent structures.
FIG. 10 is a side sectional view of the coupled vibration damping device according to the previous application.
[Explanation of symbols]
Claims (4)
前記弾性体が、前記隣接する構造物に両端を固定された第1ケーブルと、該第1ケーブルの任意の位置に一端が係止され、該第1ケーブルに張力を付与して該第1ケーブルを撓ませる第2ケーブルとからなり、
該第2ケーブルはその他端が、前記第1ケーブルの両端間の水平方向の相対変位によって生じる、該第1ケーブルの撓みの変動を吸収して伸縮可能な位置に固定したことを特徴とする構造物の連結制振装置。In a connected vibration control device that suppresses horizontal vibration between both structures by connecting adjacent and independent structures with a damper and an elastic body arranged in parallel,
The elastic body has a first cable whose both ends are fixed to the adjacent structure, and one end is locked at an arbitrary position of the first cable, and tension is applied to the first cable to apply the first cable. A second cable that bends
The second cable has a structure in which the other end is fixed at a position where the fluctuation of the bending of the first cable caused by a relative displacement in the horizontal direction between the both ends of the first cable can be absorbed. Connected vibration control device for objects.
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