JP3928117B2 - 土木構造体の要素用の減衰装置 - Google Patents
土木構造体の要素用の減衰装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP3928117B2 JP3928117B2 JP52491997A JP52491997A JP3928117B2 JP 3928117 B2 JP3928117 B2 JP 3928117B2 JP 52491997 A JP52491997 A JP 52491997A JP 52491997 A JP52491997 A JP 52491997A JP 3928117 B2 JP3928117 B2 JP 3928117B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- damping device
- passage
- chambers
- piston
- valve
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E04—BUILDING
- E04H—BUILDINGS OR LIKE STRUCTURES FOR PARTICULAR PURPOSES; SWIMMING OR SPLASH BATHS OR POOLS; MASTS; FENCING; TENTS OR CANOPIES, IN GENERAL
- E04H9/00—Buildings, groups of buildings or shelters adapted to withstand or provide protection against abnormal external influences, e.g. war-like action, earthquake or extreme climate
- E04H9/02—Buildings, groups of buildings or shelters adapted to withstand or provide protection against abnormal external influences, e.g. war-like action, earthquake or extreme climate withstanding earthquake or sinking of ground
- E04H9/021—Bearing, supporting or connecting constructions specially adapted for such buildings
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E04—BUILDING
- E04H—BUILDINGS OR LIKE STRUCTURES FOR PARTICULAR PURPOSES; SWIMMING OR SPLASH BATHS OR POOLS; MASTS; FENCING; TENTS OR CANOPIES, IN GENERAL
- E04H9/00—Buildings, groups of buildings or shelters adapted to withstand or provide protection against abnormal external influences, e.g. war-like action, earthquake or extreme climate
- E04H9/02—Buildings, groups of buildings or shelters adapted to withstand or provide protection against abnormal external influences, e.g. war-like action, earthquake or extreme climate withstanding earthquake or sinking of ground
- E04H9/021—Bearing, supporting or connecting constructions specially adapted for such buildings
- E04H9/0235—Anti-seismic devices with hydraulic or pneumatic damping
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
- F16F9/00—Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium
- F16F9/10—Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium using liquid only; using a fluid of which the nature is immaterial
- F16F9/14—Devices with one or more members, e.g. pistons, vanes, moving to and fro in chambers and using throttling effect
- F16F9/16—Devices with one or more members, e.g. pistons, vanes, moving to and fro in chambers and using throttling effect involving only straight-line movement of the effective parts
- F16F9/18—Devices with one or more members, e.g. pistons, vanes, moving to and fro in chambers and using throttling effect involving only straight-line movement of the effective parts with a closed cylinder and a piston separating two or more working spaces therein
- F16F9/20—Devices with one or more members, e.g. pistons, vanes, moving to and fro in chambers and using throttling effect involving only straight-line movement of the effective parts with a closed cylinder and a piston separating two or more working spaces therein with the piston-rod extending through both ends of the cylinder, e.g. constant-volume dampers
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
- F16F9/00—Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium
- F16F9/10—Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium using liquid only; using a fluid of which the nature is immaterial
- F16F9/14—Devices with one or more members, e.g. pistons, vanes, moving to and fro in chambers and using throttling effect
- F16F9/16—Devices with one or more members, e.g. pistons, vanes, moving to and fro in chambers and using throttling effect involving only straight-line movement of the effective parts
- F16F9/22—Devices with one or more members, e.g. pistons, vanes, moving to and fro in chambers and using throttling effect involving only straight-line movement of the effective parts with one or more cylinders each having a single working space closed by a piston or plunger
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
- F16F9/00—Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium
- F16F9/10—Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium using liquid only; using a fluid of which the nature is immaterial
- F16F9/14—Devices with one or more members, e.g. pistons, vanes, moving to and fro in chambers and using throttling effect
- F16F9/16—Devices with one or more members, e.g. pistons, vanes, moving to and fro in chambers and using throttling effect involving only straight-line movement of the effective parts
- F16F9/22—Devices with one or more members, e.g. pistons, vanes, moving to and fro in chambers and using throttling effect involving only straight-line movement of the effective parts with one or more cylinders each having a single working space closed by a piston or plunger
- F16F9/26—Devices with one or more members, e.g. pistons, vanes, moving to and fro in chambers and using throttling effect involving only straight-line movement of the effective parts with one or more cylinders each having a single working space closed by a piston or plunger with two cylinders in line and with the two pistons or plungers connected together
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
- F16F9/00—Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium
- F16F9/32—Details
- F16F9/34—Special valve constructions; Shape or construction of throttling passages
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
- F16F9/00—Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium
- F16F9/32—Details
- F16F9/50—Special means providing automatic damping adjustment, i.e. self-adjustment of damping by particular sliding movements of a valve element, other than flexions or displacement of valve discs; Special means providing self-adjustment of spring characteristics
- F16F9/512—Means responsive to load action, i.e. static load on the damper or dynamic fluid pressure changes in the damper, e.g. due to changes in velocity
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Architecture (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Business, Economics & Management (AREA)
- Emergency Management (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Vibration Prevention Devices (AREA)
- Fluid-Damping Devices (AREA)
- Buildings Adapted To Withstand Abnormal External Influences (AREA)
- Bridges Or Land Bridges (AREA)
- Actuator (AREA)
Description
タイ装置、より詳細には減衰装置は、特に橋において、地震により生じる急速な動きのときに、エネルギを消散せしめることにより、又は力を伝達せしめることにより、特に地震による動きを減衰せしめる働きをする。
地震の間中作動してエネルギを消散せしめることができる減衰装置として、主に2つの型式のもの、すなわち、弾塑性減衰装置と油圧動的減衰装置とがある。
弾塑性減衰装置は、金属(一般的には鋼)が一定の変位を越えてその弾性限界以上に応力が加えられることによる金属に塑性変形に変えることにより、エネルギを消散せしめる。しかしながら、このような減衰装置は、あいにく、そんなに効力がなく、寿命も非常に短くて、少ないサイクル回数の後に交換しなければならないものである。
油圧又は水圧型式の動的減衰装置は、一般的に、ピストンにより分離されている2つの室を具備しているアクチュータ又はシリンダから成る。ピストンは一方の構造体要素に接続され、またシリンダは他方の構造体要素に固定されている。2つの室は、液体例えば油、又は一層粘性がある材料例えばシリコーンペーストである流体物質を収容している。このような油圧動的減衰装置の原理は、次のとおりである。地震の間中、流体はピストンの一方の側から他方の側に流れることができる。エネルギはヘッドロスにより消散され、その結果流体は加熱される。このような油圧動的減衰装置は、高い効力を呈するが、しかし、幾つかの欠点を有するものである。すなわち、装置を実効あるものにするためには、装置が動きを開始するや否や、圧力を可能な限り高くしなければならない。移動行程を土木構造体の要素、特に橋脚に加えられる応力が過剰になるのを除去するために低い値に制限しなければならないときには、圧力をすばやく増大せしめることは非常に重要なことである。この目的のため、幾つかの装置には、固定ベース上に少なくともある最小圧力に維持するために外部圧力アキュムレータが設けられている。しかしながら、このような外部圧力アキュムレータを装置に加えることは、一般的に、装置を複雑化するものである。また、他の装置には、内部圧力が突然に増大したときに通路を開く外部放出弁が設けられている。しかしながら、このような弁は、高価であると共に、かさばるものであり、また、それらの外部液圧回路を備えることから複雑化せしめるものである。
文献US−5 347 771及びGB−1 362 409は、それぞれ、2つの一方向弁を具備している装置を開示しており、これらの各装置は2つの室間のそれぞれ関連する流れ方向において作動する。しかしながら、これらの2つの一方向弁は装置の製作を複雑にし、それ故製作コストを増大せしめる。その上、多数の可動部品のため及びそれに関連する密封問題のために、作動の信頼性が悪い。
更に、この型式の油圧動的減衰装置は、一般的に、非常に小さな直径のオリフィスが設けられ、このオリフィスは流体を一方の室から他方の室へ通し、これによりピストンを低速度で動かすようにする。これによって、温度変化の影響を補償することが可能となる。この型式の装置において、ピストンは、一般的に、その両側で、シリンダ又はアクチュエータの端壁を貫通しているロッドに固着されている。そして、このロッドは一方の構造体要素に接続され、またシリンダは他方の構造体要素に接続されている。装置を適切に作動せしめるのに要求される行程の長さが長いときには、例えば大きな温度変化にさらされる長い橋においては、ロッドは長くなり、それらの直径を増大しなければならない。なぜなら、ロッドは大きな圧縮力にさらされると曲がる恐れがあるからである。したがって、これにより装置の総寸法が好ましくないほど増大してしまう。
更に、この型式の油圧動的減衰装置においては、温度の増大による流体の容積の増大を吸収することができる膨張容積又はタンクを追加する必要がある。なぜなら、このような予防策がないと、装置の内部圧力が非常に高い値に達してしまうからである。このような外部タンクをその関連する液圧回路と一緒に装置に追加することは、また、複雑化せしめるものである。
本発明の目的は、高い効力を生じ、また製作及び使用するのが簡単であって、製作コストが低く、更に確実に作動するタイ装置、より詳細には減衰装置を提供することにある。
本発明の他の目的は、上述した欠点を再び生じさせることのないこの種の装置を提供することにある。すなわち、本発明の目的は、圧力をほとんどゼロの通常作動圧力から非常に迅速に増大せしめることができるタイ装置、より詳細には減衰装置を提供することにある。また、本発明の他の目的は、ロッドが曲がる危険を減少又は排除せしめ、それ故装置を一層コンパクトにすることができるこの種の装置を提供することにある。更に、本発明の他の目的は、1つ又はそれ以上の液圧回路を装置の外部に加えることを必要としないこの種の装置を提供することにある。
以上述べた目的を達成するために、本発明は、土木構造体の第1及び第2の構造体要素間に使用され、急速な動きのときには前記第1及び第2の構造体要素間の相対的移動を少なくとも一部分減衰するのに適当である減衰装置であって、前記第1の構造体要素に関して動かない固定シリンダと、この固定シリンダ内に滑動するように設けられた少なくともひとつの可動ピストンとを包含し、前記固定シリンダが2つの室を画成し、これらの室が壁により分離されていると共に流体物質を収容し、前記壁には前記2つの室を相互接続する少なくともひとつの通路が設けられている減衰装置において、少なくともひとつの両方向弁が設けられ、この両方向弁が、休止状態では前記通路を遮断しているが、前記第2の構造体要素が前記第1の構造体要素に関して急速に動くことにより前記室の一方の圧力が増大すると、前記通路を開き、これにより流体が高圧力で一方の前記室から他方の前記室へ流れるようにし、かつ前記両方向弁が弾性部材によりその閉じ位置に向かって付勢されていることを特徴とする減衰装置、を提供するものである。
特に、前記土木構造体は橋であって、前記第1及び第2の構造体要素は橋台、橋脚又は橋床である。
本発明の他の特徴及び利点は、添付図面を参照して非限定的な例として述べる下記の詳細な説明から明らかになるであろう。
図1は、土木構造体の2つの要素間に使用される既知のタイ装置、より詳細には減衰装置を示す断面図である。
図2は、本発明の減衰装置の有益な実施例を示す断面図である。
図3は、本発明の減衰装置の他の有益な実施例を示す断面図である。
図4は、本発明の減衰装置の両方向弁を一層詳細に示す断面図である。
図5は、本発明の減衰装置の内部に膨張容器を組込んだ本発明の減衰装置の更に他の有益な実施例を示す断面図である。
本発明は、土木構造体、特に橋の第1の構造体要素10と第2の構造体要素20との間に使用されるタイ装置、より詳細には減衰装置に関する。下記の詳細な説明は、橋のこのような要素を例にして述べられている。
既知のタイ装置、より詳細には減衰装置を示す図1と、各々の利点が後述される本発明の減衰装置の2つの異なる実施例を示す図2及び図3を参照するに、減衰装置は、2つの構造体要素の一方10に関して動かない固定シリンダ30(又はアクチュエータ)を包含する。この固定シリンダ30は、流体物質(有益的には、油)を収容する2つの室31,32を画成する。これらの室31及び32は、壁33により分離されている。
次に図4を参照するに、本発明によれば、前記壁33には、2つの室31,32を相互接続する少なくともひとつの通路34と少なくともひとつの両方向弁40とが設けられている。この両方向弁40は、休止状態では前記通路34を遮断しているが、前記室31,32の一方の圧力が、前記第2の構造体要素20が特に地震の場合に前記第1の構造体要素10に関して急速に動くことにより増加すると、前記通路34を開くものである。したがって、流体は一方の室から他方の室に高圧力で流れて、減衰がヘッドロスにより得られ、流体は加熱される。本発明は、単一の両方向弁40が設けられている単一の通路34を例にすることにより良く理解されるものであるが、しかし、任意の所望する数の通路及び/又は両方向弁を設けることができるものである。
両方向弁40は、好適には、前記通路34に実質的に垂直であるチャンネル42内を滑動するように設けられている弁ピストン41を包含する。これらのチャンネル42及び弁ピストン41は、好適には円筒形であるが、しかし、チャンネルの断面は一定である必要はない。有益的には、図4に示されるように、チャンネル42は壁33の中央部に設けられていると共に、2つの室31,32を相互接続している前記通路34を横切っている。そして、このチャンネル42はその両端でプラグ49により閉じられている。
前記両方向弁40は、休止状態では前記通路34を遮断しているが、前記室31,32の一方の圧力が増大すると、前記通路34を開き、これにより流体が一方の室から他方の室へ流れることができるようにして、所望する減衰を提供するものである。すなわち、弁ピストン41は、両方向弁40が閉じ位置であるときには前記通路34を遮断し、両方向弁40が開き位置であるときには前記通路34を開く。この弁ピストン41は、弾性部材45によりその閉じ位置に向かって付勢されている。弾性部材45は、有益的には、ばねの形で実施され、このばねは第1に前記弁ピストン41に作用し、また第2に前記チャンネル42内に設けられている第1の停止部材43aに固着されており、この停止部材43aの、前記チャンネル42内の位置はばね45からの所望する圧力の関数として例えばねじ込みにより固定される。したがって、ばね45は調節可能な圧力である。選択的に、ばね45と第1の停止部材43aとの間において、スペーサ管47をチャンネル42内に設けることができる。このスペーサ管47は、第1にばね45の一端を支持する働きをなし、また第2に例えばクローズド空気セルを有する発泡体のような圧縮性物質で作られている小さなシリンダ48を受け入れる働きをなし、その結果、チャンネル42内の弁ピストン41の後方に位置する空間に流体が入り込む場合に、空気を圧縮することにより、弁ピストン41を移動せしめるのに要求される容積を減少せしめることが可能となる。
第2の停止部材43bが、図4の左側に示されている、チャンネル42の部分に設けられている。この第2の停止部材43bは、前記通路34内の所望する地点、好適にはその中間点で終るように、チャンネル42内に正確に調節可能に設けられている。これにより前記地点で通路34の直径が減少し、この減少量が、装置の作動に関連する種々のパラメータ、例えば、特に最大力及び最大圧力、地震の最大速度及び周期、及び総行程長さの関数として、装置のヘッドロスにより所望する減衰作用を設定せしめる。変形例として、通路34のこの直径減少部分は、前記通路34内に設けられる1つ又はそれ以上のインサート(図示せず)により、又は例えばそれぞれ較正貫通オリフィスを具備し前記通路34に垂直であって流体が通過する穴に横方向に挿入されるソリッドシリンダにより、実施することができる。
図4に示される実施例において、チャンネル42は壁33の全体を貫通しているが、しかし、選択的に、前記チャンネル42は壁33の全体を完全に貫通する必要はなく、前記通路34の一側のみに延びるものでもよい。
弁ピストン41は、実質的に円筒形であるが、異なる直径を有する複数の円筒形部分によって作ることができる。弁ピストン41が閉じ位置であるときに通路34を遮断するその一端には、前記通路34に開口する少なくてもひとつのノッチ50が設けられ、この結果、圧力が室31,32のいずれか一方で増えると、ばね45からの圧力に抗して、少なくともひとつのノッチ50に加えられる力の軸方向成分によって前記通路34を開く。好適には、図4に示されるように、前記弁ピストン41には2つの直径方向で対向するノッチ50が設けられ、各々のノッチ50は、前記弁ピストン41が前記通路34を閉じているときに弁ピストン41のどちらかの側で、通路34の関連するそれぞれの部分に開口する。また、有益的には、弁ピストン41には、弁ピストン41をチャンネル41内を流体密で滑動させて前記チャンネル42内へ流体が侵入するのを防止するOリング(図示せず)が設けられる。弁ピストンの開き行程は、好適には、前記弁ピストンの行程を制限する第3の停止部材43cにより調節することができる。したがって、チャンネル42内の第3の停止部材43cの位置も、また、調節可能である。
選択的に、弁ピストン41がチャンネル42内においてその長手方向軸線まわりに回転するのを防止するための手段(図示せず)を設けることができる。このような手段は、任意の型式、例えばリブ、溝、ストッパなどとすることができる。
本発明の両方向弁は、次のように作動する。
通常の作動状態の下では、すなわち地震がない間は、装置内の圧力は非常に低い。流体は、有益的に、前記室31,32を相互接続している小さなオリフィス39(図3参照)を通して一方の室から他方の室へ流れることができ、この流体は温度変化による構造体のゆっくりな動きの関数として流れる。したがって、小さいオリフィス39は、構造体要素10及び20がこのゆっくりな動きのときは互いに関して動くことを可能にする。小さなオリフィス39は、典型的に、約数十ミリメートルの直径を有する。この小さなオリフィス39は、図3に示されるように、通路34とは別にして壁33を貫通して設けることができるが、しかし、前記通路34と同じレベルで例えば前記通路34の壁に設けられる溝の形で設けることもできる。地震の場合には、流体がもはや小さなオリフィス39を通して流れることができなくなって圧縮されるために、室31,32の少なくとも一方の圧力が非常に増大する。その結果、プラグ49に対してばね45により押圧されている弁ピストン41も、また、圧力下に置かれている室と同じ側からの高い横圧力にさらされる。弁ピストン41の実質的に円筒形の外側表面上に圧縮流体により及ぼされた力は通路34を閉じた状態に維持し、この力は前記弁ピストンに実質的に垂直である。しかしながら、圧縮された室が位置する弁ピストンの側において、弁ピストンのノッチ50が位置している領域も、また、弁ピストン41の軸線に沿う軸方向成分を含む力にさらされる。この軸方向成分がばね45の力よりも大きくなり、弁ピストン41とチャンネル42との間の摩擦により発生する摩擦力よりも大きくなると、弁ピストン41はばねの力に抗して動くことができる。これにより、弁ピストン41はプラグ49から離れて動き、流体の圧力にさらされる軸方向面積がかなり増大し、弁ピストン41は迅速に開かれ、これにより流体が高圧力で一方の室から他方の室へ流れる。したがって、両方向弁40は、数ミリメートル程度の非常に小さい動きでもって非常に高い圧力に達することを可能にし、これにより装置の効率をかなり増大せしめる。装置がその行程の終りに到達すると、速度はゼロとなり、圧力もゼロとなって、両方向弁は再び閉じる。以上述べたサイクルは、地震が続く限り、両流体流れ方向において繰り返えされる。したがって、この両方向弁は両流れ方向において作動し、これはひとつのみの弁が確実な作動(より少ない可動部品、より少ない弾性部材、及びそれ故より少ない密封問題)、及び制限されたコストを達成せしめるために必要とされることを意味する。
それ故、本発明は、上述したような両方向弁40を包含する油圧動的減衰装置に関するものである。この両方向弁40は、特に従来から知られていて図1に示されているような減衰装置に使用するのに適当である。この装置において、壁33は固定シリンダ30の内部を動くように設けられた可動ピストンを形成し、この可動ピストン33は固定シリンダ30の2つの端壁を貫通するロッド60によって第2の構造体要素20に接続され、一方、固定シリンダ30は第1の構造体要素10に固定されている。このケースにおいて、両方向弁(図示せず)は可動ピストン33に設けられる。したがって、既知の減衰装置の効力は本発明によって大きく増大されるが、しかし、この装置は幾つかの欠点を有するものである。すなわち、前述したように、可動ピストン33の移動はロッド60の圧縮及び引張力に依存する。これらの力は非常に大きく、ロッドを曲げる危険がある。
本発明の減衰装置の効力をなお一層増大せしめるために、有益的には、図2及び図3に示されるように、図1に示される可動分離壁33が固定シリンダ30に関して動かない固定分離壁(又はダイヤフラム)33に代えられる。この固定分離壁33は、前記固定シリンダに固定してもよいし(図2)、又は前記固定シリンダと一体に設けてもよい(図3及び図4)。図2につき詳細に説明すると、固定シリンダ30は構造体要素10に固定され、この固定シリンダ30に関して動かない壁33は2つの室31及び32を画成している。勿論、この壁33は通路34を具備し、また選択的には上述した小さなオリフィス39を具備することができる。各室31及び32は、前記壁33から遠く離れたその端がそれぞれ参照符号37及び38が付けられた可動ピストンにより画成され、これらの可動ピストン37及び38は固定シリンダ30の内部を流体密で移動させられる。前記可動ピストン37及び38の少なくとも一方は、第2の構造体要素20に固着されている。図2においては、一方の可動ピストン38が第2の構造体要素20に機械的に連結され、これに対して他方の可動ピストン37が室31と32とを分離している前記分離壁33を貫通しているロッド60によって前記一方の可動ピストン38に固着されている。より詳細には、図2に示される可動ピストン38は管によって形成され、この管は室32から遠く離れたその端に、前記第2の構造体要素20に固着するための手段が設けられ、この手段は一般的にわずかの枢動を許容せしめる。例えば、第2の構造体要素20は橋床である。この実施例の主たる利点は、装置のロッド60が引張りのみの応力が加えられ、これによりロッドが曲がる危険をほとんど排除し、その結果ロッドの寸法を最小にできることである。この解決法は、特に軸方向の地震による動きを減衰する必要があるとき、すなわち、一緒に連結しようとする2つの構造体要素10,20がそれらの移動方向において互いに向かい合っているときに、よく適するものである。
橋脚10を橋床20に連結するタイ装置、より詳細には減衰装置を示す図3に示される実施例においては、ロッド60を省略している。この目的のため、2つの可動ピストン37及び38は管の形に作られ、これらの各管は、その関連するそれぞれの室31又は32の付近のその一方端が、橋脚10に固定されているシリンダ30内を流体密で動く。各可動ピストン37及び38の他方端には、例えば、ストッパ、又は可動ピストンを第2の構造体要素20に機械的に連結せしめるヒンジ又は他の方法による任意の手段が設けられる。本例においては、可動ピストン37及び38は一緒に連結されていない。
地震の場合には、2つの可動ピストン37,38の少なくとも一方に応力が加えられ、この可動ピストンがその関連する室内の流体を圧縮せしめる。勿論、分離壁33は、通路34、両方向弁40及び選択的には小さなオリフィス39を具備しており、減衰装置の作動は、上述した作動と同様である。本実施例において、装置は、ロッドがなくて可動ピストンの作動区域が最大とされることから非常にコンパクトである。その上、ロッドが非常に大きな断面二次モーメントを有する管状ピストンに代えられているので、曲がりは非常に少なく、このような曲がりは一般的に考慮する必要がない。
本発明の他の有益な特徴は、図5に示されている。図1に参照符号100によって示されている膨張容器又はタンクを減衰装置の外部に設けることをやめるために、本発明はタンク70を2つの可動ピストンの少なくても一方に設けたものである。このタンク70は小さなダクト71により前記室31,32の少なくとも一方に接続され、ダクト71には有益的には逆止弁(図示せず)が設けられ、この逆止弁は、タンク70が接続されている室の圧力が設定値以上に増大するたびに、タンク70をこのタンクが接続されている室から即座に絶縁するものである。タンク70は、前記流体物質を膨張せしめるために圧縮されるのに適当である圧縮性材料72でもって部分的に又は全体的に充填されている。例えば、圧縮性材料72は、装置で使用される流体物質に適合するプラスチックス材料例えばエラストマーで作られた発泡体である。この発泡体は、クローズド空気セルを包含し、それ故高い圧縮性を有する。したがって、タンク70は膨張容器として作用し、非常に効力もよく、これにより装置の外部に液圧回路を設ける必要性を除去せしめる。
装置の組立てにおいて、タンク70は、室31及び32と同じように、流体で充填される。タンク内に含まれている空気は、発泡体72のセル内の空気だけである。通常の作動状態の下では、装置はいかなる高い内部圧力にもさらされない。流体の温度が増大すると、流体は膨張し、室31及び/又は32を可動ピストンのタンク70に接続しているダクト(オリフィス)71を通して、流体は発泡体72のセル内に含まれている空気を圧縮せしめ、したがって流体は閉じ込められていることから流体の圧力は上昇する。流体は非常にゆっくり膨張するので、膨張は一定の温度で行われるものと考えることができる。したがって、流体の容積の増大はセル内の空気の圧縮と同じ程度の大きさである。それ故、全体の増大が多くて約2〜3バールの、全体的に許容できる値以下に維持されることを保証するのに十分な大きさが発泡体の容積に必要とされるだけである。本実施例の他の利点は、ベント又はブリード箇所がないことであり、したがって装置を任意の位置に設けて作動させることができる。ダクト71に設けられて室31,32を発泡体収容タンク70に連通せしめる逆止弁(図示せず)は、装置が地震の間中作動する間(地震の場合、室の圧力は数百バールに達する)、タンク及び発泡体を劣化から保護する。
外部の膨張容器を省略することを可能とするこの有益な特徴は、特に、図2及び図3に示されている本発明の2つの実施例(これらの実施例では、図1に示されている減衰装置の中央可動ピストン33が管状の形の1つ又は2つの可動ピストン37,38に代えられている)に適当であることに注意すべきである。この場合において、図5に示されるように、タンク70は、可動ピストン37及び/又は38を形成する管の内部に設けられる。
したがって、上述した利点のすべてを最大限に結合せしめる本発明の実施例は、本発明の両方向弁を包含すると共に図5に示されているような膨張容器を組込んでいる、図2及び図3に示される実施例のどちらか一方に実施される油圧動的減衰装置を構成する。両方向弁40を詳細に示している図4に示される装置の実施例は、特に、図3に示される実施例に関するものであることに注意すべきである。なぜなら、図3に示される実施例においては、ロッドが壁33を貫通していないからである。明らかに、この両方向弁はまた本発明の上述した他の実施例のすべてにも適当なものである。
Claims (14)
- 土木構造体の第1及び第2の構造体要素(10,20)間に使用され、急速な動きのときには前記第1及び第2の構造体要素(10,20)間の相対的移動を少なくとも一部分減衰するのに適当である減衰装置であって、前記第1の構造体要素(10)に関して動かない固定シリンダ(30)と、この固定シリンダ(30)内に滑動するように設けられた少なくともひとつの可動ピストン(33;37,38)とを包含し、前記固定シリンダ(30)が2つの室(31,32)を画成し、これらの室(31,32)が壁(33)により分離されていると共に流体物質を収容し、前記壁(33)には前記2つの室(31,32)を相互接続する少なくともひとつの通路(34)が設けられている減衰装置において、少なくともひとつの両方向弁(40)が設けられ、この両方向弁(40)が、休止状態では前記通路(34)を遮断しているが、前記第2の構造体要素(20)が前記第1の構造体要素(10)に関して急速に動くことにより前記室(31,32)の一方の圧力が増大すると、前記通路(34)を開き、これにより流体が高圧力で一方の前記室から他方の前記室へ流れるようにし、かつ前記両方向弁(40)が弾性部材(45)によりその閉じ位置に向かって付勢されていることを特徴とする減衰装置。
- 請求項1記載の減衰装置において、前記両方向弁(40)が前記通路(34)に実質的に垂直であるチャンネル(42)内に滑動するように設けられている弁ピストン(41)を包含し、この弁ピストン(41)が前記通路(34)を流体密で遮断する閉じ位置と前記通路(34)を開く開き位置との間を滑動し、かつこの弁ピストン(41)が調節可能な圧力のばね(45)によりその閉じ位置に向かって付勢されている減衰装置。
- 請求項2記載の減衰装置において、前記弁ピストン(41)が、実質的に円筒形であると共に、その閉じ位置であるときにその一端で前記通路(34)を遮断し、かつこの弁ピストン(41)には前記通路(34)に開口している少なくともひとつのノッチ(50)が設けられ、その結果、圧力が前記室(31,32)の一方で上昇すると、前記弁ピストン(41)が前記ばね(45)からの圧力に抗して前記少なくともひとつのノッチ(50)に加えられる力の軸方向成分により前記通路(34)を開く減衰装置。
- 請求項2又は3記載の減衰装置において、前記ばね(45)が第1に前記弁ピストン(41)に作用し、また第2に第1の停止部材(43a)に固着され、この第1の停止部材(43a)の、前記チャンネル(42)内の位置が前記ばね(45)の所望圧力の関数として設定される減衰装置。
- 請求項2〜4のいずれか一項に記載の減衰装置において、前記チャンネル(42)に第2の停止部材(43b)が設けられ、この第2の停止部材(43b)の位置が調節可能であると共に、この第2の停止部材(43b)が前記通路(34)内で終っており、前記弁ピストン(41)がその閉じ位置であるときに前記第2の停止部材(43b)と協同すると共に、前記第2の停止部材(43b)の存在により前記通路(34)内に直径を減少せしめた部分を形成し、この直径を減少せしめた通路部分が減衰装置のヘッドロスによる減衰作用を決定する減衰装置。
- 請求項5記載の減衰装置において、前記通路(34)に直径を減少せしめた少なくともひとつの部分が設けられ、この部分が減衰装置のヘッドロスによる減衰作用を決定する減衰装置。
- 請求項1〜6のいずれか一項に記載の減衰装置において、前記2つの室(31,32)を分離する前記壁(33)に、更に、前記2つの室(31,32)を相互接続する小さなオリフィス(39)が設けられ、これにより前記第1及び第2の構造体要素(10,20)をゆっくりな動きのときには互いに関して動くことができるようにした減衰装置。
- 請求項1〜7のいずれか一項に記載の減衰装置において、前記2つの室(31,32)を分離する前記壁(33)が、前記固定シリンダ(30)に関して動くように設けられて、前記固定シリンダの内部を動くように設けられる可動ピストンを形成し、この可動ピストン(33)が前記第2の構造体要素(20)にロッド(60)によって固着されている減衰装置。
- 請求項1〜7のいずれか一項に記載の減衰装置において、前記2つの室(31,32)を分離する前記壁(33)が、前記固定シリンダ(30)に関して動かないと共に、各室(31,32)は前記壁(33)から遠く離れたその端が前記可動ピストン(37,38)により画成され、前記可動ピストン(37,38)の少なくともひとつが前記第2の構造体要素(20)に固着されている減衰装置。
- 請求項9記載の減衰装置において、前記2つの可動ピストン(37.38)の一方のピストン(38)が前記第2の構造体要素(20)に固着され、他方の可動ピストン(37)が前記2つの室(31,32)を分離する前記壁(33)を貫通しているロッド(60)により前記一方の可動ピストン(38)に固着されている減衰装置。
- 請求項9記載の減衰装置において、前記可動ピストン(37,38)の両方が前記第2の構造体要素(20)に固着され、これらの可動ピストンが互いに連結されていない減衰装置。
- 請求項1〜11のいずれか一項に記載の減衰装置において、少なくともひとつの前記可動ピストン(33;37,38)が前記室(31,32)の少なくともひとつに小さいダクト(70)を介して接続されているタンク(70)を包含し、このタンク(70)が前記流体物質を膨張せしめるために圧縮されるのに適当である圧縮性材料(72)で少なくとも部分的に充填されている減衰装置。
- 請求項12記載の減衰装置において、前記圧縮性材料(72)が前記流体物質に適合するプラスチックス材料で作られた発泡体である減衰装置。
- 請求項1〜13のいずれか一項に記載の減衰装置において、前記土木構造体が橋であって、前記第1及び第2の構造体要素(10,20)が橋台、橋脚又は橋床である減衰装置。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR96/00162 | 1996-01-09 | ||
FR9600162A FR2743383B1 (fr) | 1996-01-09 | 1996-01-09 | Dispositif d'amortissement pour des elements d'une structure de genie civil |
PCT/FR1997/000032 WO1997025497A1 (fr) | 1996-01-09 | 1997-01-08 | Dispositif d'amortissement pour des elements d'une structure de genie civil |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11510233A JPH11510233A (ja) | 1999-09-07 |
JP3928117B2 true JP3928117B2 (ja) | 2007-06-13 |
Family
ID=9487970
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP52491997A Expired - Lifetime JP3928117B2 (ja) | 1996-01-09 | 1997-01-08 | 土木構造体の要素用の減衰装置 |
Country Status (11)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6108987A (ja) |
EP (1) | EP0873457B1 (ja) |
JP (1) | JP3928117B2 (ja) |
KR (1) | KR100528679B1 (ja) |
AU (1) | AU1383697A (ja) |
DE (1) | DE69720683T2 (ja) |
ES (1) | ES2196296T3 (ja) |
FR (1) | FR2743383B1 (ja) |
PT (1) | PT873457E (ja) |
TR (1) | TR199801334T2 (ja) |
WO (1) | WO1997025497A1 (ja) |
Families Citing this family (19)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2804709B1 (fr) * | 2000-02-09 | 2002-04-19 | Campenon Bernard Sge | Dispositif permettant de limiter le deplacement relatif de deux elements d'une structure de genie civil et structure comprenant un tel dispositif |
US20040028686A1 (en) * | 2001-06-28 | 2004-02-12 | Faulk Ward Page | Targeted delivery of cytotoxic drugs a) to activated lymphocytes in patients with transplated organs, b) as radiosensitizers to cancer cells in patients undergoing radiation therapy, and c) in vitamin-binding proteins as drug carriers in the diagnosis and treatment of cancer |
KR100476439B1 (ko) * | 2002-03-12 | 2005-03-16 | 박대원 | 건축 구조물용 내진장치 |
US8001734B2 (en) | 2004-05-18 | 2011-08-23 | Simpson Strong-Tie Co., Inc. | Moment frame links wall |
US7603725B2 (en) * | 2004-06-07 | 2009-10-20 | Kerry Sheldon Harris | Shock balance controller |
KR100708781B1 (ko) * | 2005-08-09 | 2007-04-18 | 주식회사 로텍인스트루먼트 | 토목 구조물 및 지중 변위 측정장치 |
KR100722850B1 (ko) * | 2006-04-19 | 2007-05-30 | 주식회사 포스코건설 | 지진에 의한 교량의 붕괴방지 및 충격흡수를 위한 교량용낙교방지장치 |
WO2008097981A2 (en) * | 2007-02-05 | 2008-08-14 | Lord Corporation | Wind turbine tower damper |
KR100927737B1 (ko) * | 2007-11-29 | 2009-11-18 | 한국건설기술연구원 | 건축 구조물의 내진보강 복합장치 및 내진 보강구조 |
US20090194921A1 (en) * | 2008-02-05 | 2009-08-06 | Tyn Smith | High force civil engineering damper |
JP6099882B2 (ja) * | 2011-05-18 | 2017-03-22 | 中部電力株式会社 | ダムの水門柱の耐震性向上工法 |
CN102901660B (zh) * | 2012-10-16 | 2014-08-13 | 绍兴文理学院 | 一种旋杆式三轴试样制样器及其制样方法 |
CN105507439B (zh) * | 2015-11-24 | 2018-07-31 | 北京工业大学 | 一种活塞式填充压簧自复位耗能支撑 |
CN109057090B (zh) * | 2018-08-19 | 2023-11-03 | 郑州大学 | 一种具有自复位和耗能功能的钢筋混凝土摇摆剪力墙 |
EP3760893A1 (en) | 2019-07-03 | 2021-01-06 | Soletanche Freyssinet | System for monitoring a damping device |
CN111519768A (zh) * | 2020-04-29 | 2020-08-11 | 中国一冶集团有限公司 | 一种装配式建筑减震结构 |
CN111852054B (zh) * | 2020-08-06 | 2022-01-11 | 南昌大学 | 一种砌体墙抗震加强装置 |
CN112211087B (zh) * | 2020-08-25 | 2021-11-30 | 河海大学 | 可更换套接联排四向限位阻尼卡榫及其安装方法 |
CN114960396A (zh) * | 2022-04-26 | 2022-08-30 | 中铁第四勘察设计院集团有限公司 | 一种斜拉桥弹性与锁定限位约束结构体系 |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2090751A (en) * | 1934-06-30 | 1937-08-24 | Francisco Liebhold | Hydraulic shock absorber |
US2309499A (en) * | 1941-03-22 | 1943-01-26 | Gulf Research Development Co | Shock absorbing apparatus |
GB719666A (en) * | 1952-06-25 | 1954-12-08 | Westinghouse Brake & Signal | Improvements relating to liquid filled dash pot devices |
DE1580552A1 (de) * | 1966-08-17 | 1970-10-29 | Porsche Kg | Hydraulischer Teleskopschwingungsdaempfer fuer Fahrzeuge,insbesondere Kraftfahrzeuge |
GB1362409A (en) * | 1972-11-20 | 1974-08-07 | Martonair Ltd | Dashpot |
FR2544432B1 (fr) * | 1982-11-09 | 1985-11-29 | Dragages Travaux Publics | Verin parasismique pour structure elastiquement appuyee |
JP2602440B2 (ja) * | 1988-01-06 | 1997-04-23 | 株式会社竹中工務店 | 上下方向免震装置 |
US5347771A (en) * | 1991-06-20 | 1994-09-20 | Kajima Corporation | High damping device for seismic response controlled structure |
US5462141A (en) * | 1993-05-07 | 1995-10-31 | Tayco Developments, Inc. | Seismic isolator and method for strengthening structures against damage from seismic forces |
-
1996
- 1996-01-09 FR FR9600162A patent/FR2743383B1/fr not_active Expired - Fee Related
-
1997
- 1997-01-08 ES ES97900249T patent/ES2196296T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1997-01-08 PT PT97900249T patent/PT873457E/pt unknown
- 1997-01-08 WO PCT/FR1997/000032 patent/WO1997025497A1/fr active IP Right Grant
- 1997-01-08 US US09/101,160 patent/US6108987A/en not_active Expired - Lifetime
- 1997-01-08 AU AU13836/97A patent/AU1383697A/en not_active Abandoned
- 1997-01-08 EP EP97900249A patent/EP0873457B1/fr not_active Expired - Lifetime
- 1997-01-08 JP JP52491997A patent/JP3928117B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1997-01-08 KR KR1019980705187A patent/KR100528679B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1997-01-08 TR TR1998/01334T patent/TR199801334T2/xx unknown
- 1997-01-08 DE DE69720683T patent/DE69720683T2/de not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE69720683T2 (de) | 2004-01-22 |
KR19990077054A (ko) | 1999-10-25 |
TR199801334T2 (xx) | 1998-10-21 |
PT873457E (pt) | 2003-08-29 |
US6108987A (en) | 2000-08-29 |
AU1383697A (en) | 1997-08-01 |
FR2743383A1 (fr) | 1997-07-11 |
JPH11510233A (ja) | 1999-09-07 |
WO1997025497A1 (fr) | 1997-07-17 |
EP0873457A1 (fr) | 1998-10-28 |
ES2196296T3 (es) | 2003-12-16 |
KR100528679B1 (ko) | 2006-01-27 |
EP0873457B1 (fr) | 2003-04-09 |
DE69720683D1 (de) | 2003-05-15 |
FR2743383B1 (fr) | 1999-03-05 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3928117B2 (ja) | 土木構造体の要素用の減衰装置 | |
US10655700B2 (en) | Force limiting device | |
US9540807B2 (en) | Structure vibration control device | |
US8746661B2 (en) | Hydro-pneumatic piston accumulator | |
KR100810518B1 (ko) | 초탄성 형상기억합금을 이용한 댐퍼 | |
JPS59211203A (ja) | 電磁作動調整器用装置 | |
WO1999064778A9 (en) | Thin wall, high pressure, volume compensator | |
JP3823259B2 (ja) | 土木構造体の要素用のタイ装置 | |
US3151856A (en) | Hermetically sealed liquid springs | |
JP2002537541A (ja) | 制動機、制動機補正器および復座機をもつ反動防止装置 | |
JPS6196227A (ja) | 無段階に調節可能な長さ調節装置 | |
JPS5926816B2 (ja) | 可変容積形液気圧併用式アキユムレ−タ | |
US7108111B2 (en) | Semi-active isolator | |
US3944031A (en) | Shock absorber | |
JP6774234B2 (ja) | 免震用ダンパ | |
JP2013194820A (ja) | 粘弾性流体が封入された緩衝器 | |
FI60429B (fi) | Hydraulisk kolvcylinderanordning med sitt ventilorgan | |
JP2002257173A (ja) | ショックアブソーバ | |
MXPA98005521A (en) | A damping device for elements of a ci engineering structure | |
JP2003004082A (ja) | 車輌用サスペンション装置 | |
WO1985000644A1 (en) | A cable tensioning device | |
JPH0640967Y2 (ja) | 流体圧シリンダ装置 | |
JPS6142134B2 (ja) | ||
JP2003147993A (ja) | 免震装置 | |
RU2035644C1 (ru) | Гидроупор |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20030108 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040108 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060620 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060911 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20070123 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20070221 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110316 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110316 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120316 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130316 Year of fee payment: 6 |