JP4431808B2 - Seismic isolation structure - Google Patents

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JP4431808B2 JP2000155368A JP2000155368A JP4431808B2 JP 4431808 B2 JP4431808 B2 JP 4431808B2 JP 2000155368 A JP2000155368 A JP 2000155368A JP 2000155368 A JP2000155368 A JP 2000155368A JP 4431808 B2 JP4431808 B2 JP 4431808B2
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、橋梁の橋脚、事業用ビル、事務所ビル、マンション等の集合住宅等、特に高層の上部構造物を免震支持する免震構造物に関する。
【0002】
【発明が解決しようとする課題】
上部構造物と基礎等の下部構造物との間に免震装置を介在させて上部構造物を免震化する技術が種々提案されているが、免震装置としては、通常、剛性層とゴム層とを交互に積層してなる積層ゴムが用いられており、この積層ゴムのゴム層は、剛性層を構成する鋼板に加硫接着して一体化されている。
【0003】
斯かる積層ゴムにおいては、それに上部構造物の鉛直方向(積層方向)の荷重が加わるようにして用いられるために、地震又は風等による横方向の変位では、すなわち水平方向の剪断歪みでは、鋼板とゴム層との間の相互接着が外れて、鋼板とゴム層とが分離されるようなことはなく、また、このような横方向の変位の力に耐え得るような鋼板とゴム層との相互接着を得ることはそれ程困難ではない。
【0004】
ところで、地震又は風圧により上部構造物には転倒方向の回転モーメント(これを本発明では転倒方向回転モーメントという)も生じるのであるが、アスペクト比(高さ/横幅比)が小さい通常では高さの低い上部構造物では、転倒方向回転モーメントとは逆方向であって、その重量により生じる回転モーメント(これを本発明では復帰方向回転モーメントという)で転倒方向回転モーメントを打ち消して、上部構造物の下面片側の浮き上がりが防止されるのであるが、アスペクト比が大きい通常では高さの高い上部構造物では、復帰方向回転モーメントよりも転倒方向回転モーメントの方が相対的に大きくなり、上部構造物の下面片側が浮き上がろうとする。この転倒方向回転モーメントの大きさは、アスペクト比の大小に加えて、地震加速度の大小又は風圧の大小によって決定されるので、アスペクト比が大きい高い上部構造物では、小さな地震加速度又は低い風圧でも下面片側が浮き上がろうとする。
【0005】
積層ゴムを用いないアスペクト比が大きい高い上部構造物の場合には、この浮き上がり力をアンカーボルト等で受けて上部構造物の下面片側の浮き上がりを防止するのであるが、アスペクト比が大きい高い上部構造物を積層ゴムにより免震支持しようとする場合には、上記の浮き上がり力をアンカーボルト等で受けて浮き上がりを防止することができず、斯かる浮き上がり力を積層ゴムで受けざるを得なくなり、したがって、この浮き上がりに基づくほぼ鉛直方向の引っ張り力に耐えるだけの積層ゴムにおける鋼板とゴム層との間の接着力及びゴム層の強度が要求されることとなる。
【0006】
そして、小さな地震加速度又は低い風圧でもアスペクト比が大きくなればなるほど鉛直方向の引っ張り力が大きくなるので、斯かる鉛直方向の引っ張り力に耐えるだけの鋼板とゴム層との間の接着力及びゴム層の強度を得ることは困難であって、通常は、アスペクト比が3以上の高い上部構造物には、極めて優れた特性を有するにも拘わらず、鋼板とゴム層とを交互に積層してなる積層ゴムを用いて免震化を図ることはあまりなされていない。
【0007】
また、上部構造物のアスペクト比の大小に拘わらず、上部構造物に加わる転倒方向回転モーメントにより積層ゴムのゴム層に積層方向の圧縮が生じて、これがために上部構造物がロッキングする場合があり、斯かるロッキングが生じまたそれが長く続くと上部構造物に亀裂等の損傷を与える虞があり、また、マンション等の居住者に不安、不快な気分を与えることになる。
【0008】
本発明は、前記諸点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、転倒方向回転モーメントに基づく免震装置への上部構造物の浮き上がり力の負荷を小さくできて、免震装置に加わる積層方向の引っ張り力を低減でき、加えて、上部構造物のロッキングを低減できると共に、ロッキングが生じたとしても、早期にそれを減衰させることができる免震構造物を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本発明の第一の態様の免震構造物は、橋軸方向に直交する方向において並置された一対の支柱、この一対の支柱を橋軸方向に直交する方向において互いに橋絡した上部及び下部横部材を具備している上部構造物としての橋脚と、下部構造物としての土台又は基礎と、橋脚の各支柱の下面と土台又は基礎の上面との間に介在されて、土台又は基礎上において橋脚を免震支持するように、剛性層及びゴム層が鉛直方向に交互に積層されてなると共に積層方向の上端面が支柱の下面に、積層方向の下端面が土台又は基礎の上面に固定された積層ゴムを具備している一対の免震装置と、一端部が橋脚の各支柱に、他端部が土台又は基礎に夫々回動自在に連結されて、土台又は基礎上における橋脚の橋軸方向に直交する方向のロッキングを減衰する伸縮自在な一対のダンパとを具備しており、ダンパは、橋脚の土台又は基礎からの浮き上がりに抗する抵抗力を発生すると共に、橋脚のロッキングにおいて伸縮して当該橋脚のロッキングエネルギを吸収するようになっている。
【0010】
第一の態様の免震構造物によれば、上部構造物と下部構造物とを連結するダンパが上部構造物の下部構造物からの浮き上がりに抗する抵抗力を発生すると共に、上部構造物のロッキングにおいて伸縮してロッキングエネルギを吸収するようになっているために、転倒方向回転モーメントに基づく上部構造物の浮き上がり力の一部をダンパで負担でき、而して、転倒方向回転モーメントに基づく免震装置に加わる積層方向の引っ張り力を低減でき、しかも、上部構造物にロッキングが生じたとしても、ダンパにより早期にそれを減衰させることができる。
【0011】
上部構造物としては、特に高層の上部構造物であって、好ましくは、アスペクト比が3以上のものであり、また、事業用ビル、事務所ビル又は集合住宅を参考として例示でき、更に、6メータ以上の高さを有しているものを挙げることができるが、これらに特に限定されない。
【0012】
免震装置としては、好ましくは、上記のように剛性層とゴム層とが鉛直方向に交互に積層されてなる積層ゴムを具備しているものを挙げることができるが、この積層ゴムに鉛プラグ(鉛支柱)が埋め込まれたものであってもよく、要は、上部構造物に対しては免震機能を発揮するが、ロッキングを生じさせる積層ゴムを具備した免震装置であればよい。
【0013】
ダンパは、好ましい例では、摩擦減衰履歴特性を有しており、また、シリンダと、このシリンダの内部を二室に画成すると共に当該二室を互いに連通するオリフィスが形成されたピストンと、シリンダの内部の二室に充填された流体とを有しているか、シリンダと、このシリンダの内部において膨大部を有していると共に、シリンダの両端閉塞部を貫通しているロッドと、シリンダの内部に充填された鉛とを有している。
【0014】
本発明では、下部構造物としては、地盤上に形成された上記の土台又は基礎を挙げることができるが、参考としてはその他の構造物であってもよい。
【0015】
【発明の実施の形態】
次に本発明及びその実施の形態を、図に示す好ましい例を参照して更に詳細に説明する。なお、本発明はこの例に何等限定されないのである。
【0016】
図1及び図2において、本例の免震構造物1は、上部構造物としての橋脚2と、下部構造物としての基礎3と、橋脚2と基礎3との間に介在されて、基礎3上において橋脚2を免震支持する免震装置としての積層ゴム4と、一端部5が橋脚2に、他端部6が基礎3に夫々回動自在に連結されて、基礎3上における橋脚2のロッキング、すなわち橋軸方向に直交する方向であるR方向の揺動を減衰するA方向に伸縮自在なダンパ7とを具備している。
【0017】
本例の橋脚2は、6メータ以上の高さを有して、そのアスペクト比が3以上であり、橋軸方向に直交する方向において並置された一対の支柱11と、支柱11を橋軸方向に直交する方向において互いに橋絡した上部及び下部横部材12及び13と、筋交い14及び15とを具備しており、上部に載置された橋桁16を支持している。一対の支柱11の夫々には、ダンパ7の一端部5を回動自在に連結するための取り付け部材17が溶接又はアンカーボルト等により固着されている。
【0018】
コンクリート製の基礎3は、図示しない地盤に杭等により固定されて当該地盤上に設置されており、基礎3には、ダンパ7の他端部6を回動自在に連結するための取り付け部材18がアンカーボルト等により固着されている。
【0019】
一対の支柱11の夫々に設けられた積層ゴム4の夫々は、積層ゴム本体21と、積層ゴム本体21の上下面に取り付けられた上部及び下部取り付け板22及び23とを具備しており、積層ゴム本体21は、剛性層を構成する鋼鈑とゴム層とが鉛直方向に交互に積層されてなり、斯かる鋼鈑とゴム層とは、ゴム層が鋼鈑に加硫接着されて、相互に固着されており、上部及び下部取り付け板22及び23の夫々は、積層ゴム本体21のゴム層に加硫接着されるか又はこれと共に積層ゴム本体21の最上部及び最下部の鋼鈑にボルト等により固着されている。各積層ゴム4は、その下部取り付け板23の下面24で基礎3の上面25にアンカーボルト等を介して固定されており、その上部取り付け板22の上面26で対応の支柱11の下端面27にボルト等を介して固定されており、而して、各積層ゴム4は、各支柱11の下面と基礎3の上面25との間に介在されて、基礎3上において橋脚2を免震支持するように、剛性層及びゴム層が鉛直方向に交互に積層されてなると共に積層方向の上端面が支柱11の下面に、積層方向の下端面が基礎3の上面25に固定されている。
【0020】
一対の支柱11に夫々設けられたダンパ7の夫々は、両端面が閉塞部としての閉塞部材31及び閉塞部32により閉塞されたシリンダ33と、シリンダ33の内部を二室34及び35に画成すると共に当該二室34及び35を互いに連通するオリフィス36が形成されたピストン37と、二室34及び35に充填されたシリコン系の流体38と、閉塞部材31及び閉塞部32をA方向に摺動自在に貫通すると共に、ピストン37が固着されたピストンロッド39と、シリンダ33の一端部に固着された取り付け部材40と、ピストンロッド39の一端部に固着された取り付け部材41とを具備しており、取り付け部材41が軸部材42を介して取り付け部材17に、取り付け部材41が軸部材43を介して取り付け部材18に回動自在に連結されており、こうして、ダンパ7は、その一端部5が橋脚2の支柱11に、その他端部6が基礎3に夫々R方向に回動自在に連結されている。
【0021】
ダンパ7の夫々は、そのA方向の伸縮でピストン37がシリンダ33の内部でA方向に移動され、この移動で流体38がオリフィス36を通って二室34及び35に出入することにより、図3の曲線50で示すような等価的に摩擦減衰履歴特性を呈するようになっており、そして、例えば初期の引っ張りと伸びとの摩擦減衰履歴は、曲線51で示すように、一定以上の引っ張り力を加えて初めて伸びが生じるようになっている。またダンパ7の夫々は、橋脚2にR方向の転倒方向回転モーメントが生じる際に、対応の積層ゴム4にその積層方向の引っ張り最大耐力以上の引っ張り力が加わらないように、当該転倒方向回転モーメントに基づく引っ張り力を分担して受けるようになっている。
【0022】
なお、上記例では、橋脚2の揺動がR方向にのみ生じるものとして、ダンパ7の一端部5及び他端部6を夫々、軸部材42及び43を介して橋脚2及び基礎3に夫々回動自在に連結したが、橋脚2の揺動がR方向を含めて図1の紙面に直交する方向、すなわち橋軸方向にも揺動する場合には、ダンパ7の一端部5及び他端部6を夫々、ボールジョイント等を介して橋脚2及び基礎3に夫々回動自在に連結してもよい。
【0023】
以上の免震構造物1において、橋脚2は、積層ゴム4を介して基礎3上に支持されており、地震により基礎3が水平方向に振動すると、積層ゴム4は、水平方向に剪断弾性変形されて、基礎3の水平方向の振動の橋脚2への伝達を低減して地震振動を免震する。
【0024】
そして免震構造物1では、地震又は風などにより橋脚2にR方向の転倒方向回転モーメントが生じる際には、ダンパ7は、この転倒方向回転モーメントに基づく橋脚2の基礎3からの浮き上がりに抗する抵抗力を発生し、橋脚2にR方向の揺動を生じないようにする。
【0025】
更に免震構造物1では、積層ゴム4に積層方向の弾性伸縮を生じさせると共に、ダンパ7をA方向に伸縮させるような大きな転倒方向回転モーメントが橋脚2へ付加されて、橋脚2にR方向のロッキングが生じる場合には、曲線50で示すようなダンパ7の摩擦減衰履歴特性により、ロッキングエネルギが吸収されて、斯かるロッキングが早期に減衰されるようになっている。
【0026】
このように免震構造物1によれば、橋脚2と基礎3とを連結するダンパ7が橋脚2の基礎3からの浮き上がりに抗する抵抗力を発生すると共に、橋脚2のR方向のロッキングにおいてA方向に伸縮してロッキングエネルギを吸収するようになっているために、転倒方向回転モーメントに基づく橋脚2の浮き上がり力の一部をダンパ7で負担でき、而して、転倒方向回転モーメントに基づく積層ゴム4に加わる積層方向の引っ張り力を低減でき、しかも、橋脚2にロッキングが生じたとしても、ダンパ7により早期にそれを減衰させることができる。
【0027】
上記の免震構造物1では、オリフィス36が形成されたピストン37と、二室34及び35に充填された流体38とを具備したダンパ7を用いたが、これに代えて、図4に示すようなダンパ61を用いてもよい。ダンパ61は、前記のシリンダ33と、閉塞部材31及び閉塞部32をA方向に摺動自在に貫通すると共に、シリンダ33の内部において膨大部62を有したロッド63と、シリンダ33の内部に充填された鉛64と、シリンダ33に固着された前記の取り付け部材40と、ロッド63の一端部に固着された前記の取り付け部材41とを具備しており、ダンパ7と同様にその一端部5が橋脚2に、その他端部6が基礎3に夫々回動自在に連結されている。
【0028】
ダンパ61は、そのA方向の伸縮でロッド63の膨大部62がシリンダ33の内部でA方向に移動され、この移動で鉛64がシリンダ33の内部で流動することにより、図3の曲線50で示すような等価的に摩擦減衰履歴特性を呈するようになっており、そして、例えば初期の引っ張りと伸びとの摩擦減衰履歴は、曲線51で示すように、一定以上の引っ張り力を加えて初めて伸びが生じるようになっている。またダンパ61は、ダンパ7と同様に、橋脚2にR方向の転倒方向回転モーメントが生じる際に、対応の積層ゴム4にその積層方向の引っ張り最大耐力以上の引っ張り力が加わらないように、当該転倒方向回転モーメントに基づく引っ張り力を分担して受けるようになっている。
【0029】
斯かるダンパ61を用いた免震構造物1でも、転倒方向回転モーメントに基づく橋脚2の浮き上がり力の一部をダンパ61で負担でき、而して、転倒方向回転モーメントに基づく積層ゴム4に加わる積層方向の引っ張り力を低減でき、しかも、橋脚2にロッキングが生じたとしても、ダンパ61により早期にそれを減衰させることができる。
【0030】
【発明の効果】
本発明によれば、転倒方向回転モーメントに基づく免震装置への上部構造物の浮き上がり力の負荷を小さくできて、免震装置に加わる積層方向の引っ張り力を低減でき、加えて、上部構造物のロッキングを低減できると共に、ロッキングが生じたとしても、早期にそれを減衰させることができる免震構造物を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の好ましい実施の形態の例の正面図である。
【図2】図1に示す例のダンパの断面図である。
【図3】図1に示す例のダンパの伸び量及び縮み量−引っ張り力及び縮み力特性曲線図である。
【図4】本発明の好ましい実施の形態の他の例の正面図である。
【符号の説明】
1 免震構造物
2 橋脚
3 基礎
4 積層ゴム
7 ダンパ
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a seismic isolation structure that provides seismic isolation support for a high-rise upper structure, such as a bridge pier, a business building, an office building, and an apartment building.
[0002]
[Problems to be solved by the invention]
Various technologies have been proposed for isolating the upper structure by interposing the seismic isolation device between the upper structure and the lower structure such as the foundation. As the seismic isolation device, a rigid layer and rubber are usually used. A laminated rubber obtained by alternately laminating layers is used, and the rubber layer of the laminated rubber is integrated by vulcanization bonding to a steel plate constituting the rigid layer.
[0003]
In such a laminated rubber, since the load in the vertical direction (stacking direction) of the superstructure is applied to the laminated rubber, the steel plate is not subjected to lateral displacement due to an earthquake or wind, that is, in horizontal shear strain. And the rubber layer is not separated from each other, and the steel plate and the rubber layer are not separated, and the steel plate and the rubber layer that can withstand such lateral displacement force are not Obtaining mutual adhesion is not that difficult.
[0004]
By the way, a rotation moment in the fall direction (this is called a fall direction rotation moment in the present invention) also occurs in the superstructure due to an earthquake or wind pressure, but the aspect ratio (height / width ratio) is usually small. In the lower superstructure, the direction of the rotation moment in the reverse direction is opposite, and the rotation moment caused by its weight (this is called the return direction rotation moment in the present invention) cancels the rotation direction rotation moment, and the lower surface of the upper structure Although lifting on one side is prevented, in the upper structure with a large aspect ratio, which is usually high, the rotational torque in the fall direction is relatively larger than the rotational torque in the return direction, and the lower surface of the upper structure One side tries to float up. The magnitude of this rotational torque in the overturning direction is determined by the magnitude of the seismic acceleration or the magnitude of the wind pressure in addition to the magnitude of the aspect ratio. One side tries to float up.
[0005]
In the case of a superstructure with a large aspect ratio that does not use laminated rubber, this lifting force is received by anchor bolts, etc., to prevent the bottom side of the superstructure from lifting, but a superstructure with a large aspect ratio. When an object is to be seismically isolated with laminated rubber, the lifting force cannot be prevented by receiving the lifting force with an anchor bolt or the like, and the lifting force must be received with the laminated rubber. The adhesive strength between the steel plate and the rubber layer and the strength of the rubber layer in the laminated rubber that can withstand the almost vertical pulling force based on the lifting are required.
[0006]
And as the aspect ratio increases even with a small earthquake acceleration or low wind pressure, the vertical pulling force increases. Therefore, the adhesive force between the steel sheet and the rubber layer and the rubber layer enough to withstand such vertical pulling force. It is difficult to obtain a high strength, and usually, a superstructure having a high aspect ratio of 3 or more is formed by alternately laminating steel plates and rubber layers despite having extremely excellent characteristics. There is not much effort to seismically isolate with laminated rubber.
[0007]
In addition, regardless of the aspect ratio of the upper structure, the rubber layer of the laminated rubber may be compressed in the lamination direction due to the overturning rotational moment applied to the upper structure, which may cause the upper structure to lock. If such locking occurs and continues for a long time, the upper structure may be damaged, such as cracks, and the residents such as apartments may feel uneasy and uncomfortable.
[0008]
The present invention has been made in view of the above points, and the object of the present invention is to reduce the load of the lifting force of the superstructure on the seismic isolation device based on the falling direction rotational moment, It is intended to provide a seismic isolation structure that can reduce the tensile force in the stacking direction applied to the structure and, in addition, reduce the locking of the upper structure, and even if the locking occurs, can quickly attenuate it. .
[0009]
[Means for Solving the Problems]
The seismic isolation structure according to the first aspect of the present invention includes a pair of struts juxtaposed in a direction orthogonal to the bridge axis direction, and an upper and a lower lateral that bridge the pair of struts in a direction orthogonal to the bridge axis direction. A bridge pier as an upper structure having a member, a foundation or foundation as a lower structure, and a pier on the foundation or foundation interposed between the lower surface of each column of the pier and the upper surface of the foundation or foundation. In order to provide seismic isolation support, rigid layers and rubber layers are alternately stacked in the vertical direction, the upper end surface in the stacking direction is fixed to the lower surface of the column, and the lower end surface in the stacking direction is fixed to the upper surface of the base or foundation A pair of seismic isolation devices equipped with laminated rubber, one end part is connected to each column of the pier, and the other end part is rotatably connected to the foundation or foundation, respectively, and the bridge axis direction of the pier on the foundation or foundation Expansion and contraction to attenuate rocking in the direction perpendicular to A pair of existing dampers, and the dampers generate resistance to resist lifting from the base or foundation of the pier, and expand and contract during pier locking to absorb the rocking energy of the pier. It has become.
[0010]
According to the seismic isolation structure of the first aspect, the damper that connects the upper structure and the lower structure generates a resistance force against the lifting of the upper structure from the lower structure, and the upper structure Because the locking energy is absorbed by expanding and contracting in locking, a part of the lifting force of the superstructure based on the overturning direction rotational moment can be borne by the damper, and thus, the relief based on the overturning direction rotational moment can be applied. The pulling force in the stacking direction applied to the seismic device can be reduced, and even if the upper structure is locked, it can be quickly attenuated by the damper.
[0011]
The superstructure is a high-rise superstructure, and preferably has an aspect ratio of 3 or more, and can be exemplified by a business building, an office building, or an apartment building. Although what has the height more than a meter can be mentioned, it is not specifically limited to these.
[0012]
As the seismic isolation device, it is preferable to include one having a laminated rubber in which rigid layers and rubber layers are alternately laminated in the vertical direction as described above. (Lead struts) may be embedded. In short, the upper structure can exhibit a seismic isolation function, but may be any seismic isolation device including a laminated rubber that causes rocking.
[0013]
In a preferred example, the damper has a friction damping history characteristic, and also includes a cylinder, a piston that defines an interior of the cylinder in two chambers, and an orifice that communicates the two chambers with each other, and a cylinder A cylinder, a cylinder, a rod having an enormous portion inside the cylinder, and penetrating both ends of the cylinder, and an inside of the cylinder And lead filled.
[0014]
In the present invention, examples of the substructure may include the above-described foundation or foundation formed on the ground, but other structures may be used as a reference.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, the present invention and its embodiments will be described in more detail with reference to preferred examples shown in the drawings. The present invention is not limited to this example.
[0016]
1 and 2, the seismic isolation structure 1 of this example is interposed between a bridge pier 2 as an upper structure, a foundation 3 as a lower structure, and a pier 2 and a foundation 3, so that the foundation 3 A laminated rubber 4 serving as a seismic isolation device for supporting the pier 2 in a seismic isolation manner, a first end 5 is connected to the pier 2, and the other end 6 is rotatably connected to the foundation 3. And a damper 7 that can be expanded and contracted in the A direction for attenuating rocking in the R direction, which is a direction orthogonal to the bridge axis direction.
[0017]
The pier 2 of this example has a height of 6 meters or more, an aspect ratio of 3 or more, and a pair of support columns 11 juxtaposed in a direction orthogonal to the bridge axis direction, and the support columns 11 in the direction of the bridge axis. The upper and lower lateral members 12 and 13 and the braces 14 and 15 that bridge each other in the direction orthogonal to the upper side support the bridge girder 16 placed on the upper side. An attachment member 17 for rotatably connecting one end portion 5 of the damper 7 is fixed to each of the pair of struts 11 by welding or anchor bolts.
[0018]
The concrete foundation 3 is fixed to a ground (not shown) by a pile or the like and is installed on the ground. An attachment member 18 for rotatably connecting the other end 6 of the damper 7 to the foundation 3. Are fixed by anchor bolts or the like.
[0019]
Each of the laminated rubber 4 provided on each of the pair of support columns 11 includes a laminated rubber main body 21 and upper and lower attachment plates 22 and 23 attached to the upper and lower surfaces of the laminated rubber main body 21. The rubber body 21 is formed by alternately laminating steel plates and rubber layers constituting a rigid layer in the vertical direction. The steel plates and the rubber layers are bonded to each other by vulcanizing and bonding the rubber layers to the steel plates. Each of the upper and lower mounting plates 22 and 23 is vulcanized and bonded to the rubber layer of the laminated rubber body 21, or together with this, bolts are attached to the uppermost and lowermost steel plates of the laminated rubber body 21. And so on. Each of the laminated rubbers 4 is fixed to the upper surface 25 of the foundation 3 with the lower surface 24 of the lower mounting plate 23 via an anchor bolt or the like. The upper surface 26 of the upper mounting plate 22 is fixed to the lower end surface 27 of the corresponding column 11. Each laminated rubber 4 is interposed between the lower surface of each column 11 and the upper surface 25 of the foundation 3 to support the pier 2 on the foundation 3 in a seismic isolation manner. As described above, the rigid layers and the rubber layers are alternately stacked in the vertical direction, and the upper end surface in the stacking direction is fixed to the lower surface of the support column 11 and the lower end surface in the stacking direction is fixed to the upper surface 25 of the foundation 3.
[0020]
Each of the dampers 7 provided on each of the pair of support columns 11 includes a cylinder 33 whose both end faces are closed by a closing member 31 and a closing part 32 as a closing part, and the inside of the cylinder 33 is defined in two chambers 34 and 35. In addition, a piston 37 having an orifice 36 communicating with the two chambers 34 and 35, a silicon-based fluid 38 filled in the two chambers 34 and 35, and the closing member 31 and the closing portion 32 are slid in the A direction. The piston rod 39 is fixed to the one end of the cylinder 33, and the mounting member 41 is fixed to one end of the piston rod 39. The attachment member 41 is rotatably connected to the attachment member 17 via the shaft member 42, and the attachment member 41 is rotatably connected to the attachment member 18 via the shaft member 43. Are, thus, the damper 7, the post 11 of one end portion 5 is pier 2, the other end 6 is pivotally connected to the respective R direction to the base 3.
[0021]
Each of the dampers 7 expands and contracts in the A direction, so that the piston 37 is moved in the A direction inside the cylinder 33. By this movement, the fluid 38 enters and exits the two chambers 34 and 35 through the orifice 36. As shown by the curve 50, the friction damping history characteristic is equivalently exhibited. For example, the friction damping history of the initial tension and elongation shows a tensile force of a certain level or more as shown by the curve 51. In addition, elongation is only occurring for the first time. In addition, each of the dampers 7 has a rotation direction rotation moment so that a tensile force greater than the maximum tensile strength in the stacking direction is not applied to the corresponding laminated rubber 4 when an R direction rotation direction rotation moment is generated on the pier 2. It is designed to receive the pulling force based on.
[0022]
In the above example, assuming that the swing of the pier 2 occurs only in the R direction, the one end 5 and the other end 6 of the damper 7 are respectively turned around the pier 2 and the foundation 3 via the shaft members 42 and 43, respectively. If the bridge pier 2 swings in the direction perpendicular to the plane of FIG. 1 including the R direction, that is, also in the bridge axis direction, the one end 5 and the other end of the damper 7 are connected. 6 may be rotatably connected to the pier 2 and the foundation 3 via ball joints or the like.
[0023]
In the seismic isolation structure 1 described above, the bridge pier 2 is supported on the foundation 3 via the laminated rubber 4, and when the foundation 3 vibrates in the horizontal direction due to the earthquake, the laminated rubber 4 is sheared elastically deformed in the horizontal direction. Thus, the transmission of the horizontal vibration of the foundation 3 to the pier 2 is reduced, and the earthquake vibration is isolated.
[0024]
In the seismic isolation structure 1, when an R orienting rotation moment in the R direction is generated on the pier 2 due to an earthquake or a wind, the damper 7 resists lifting of the pier 2 from the foundation 3 based on the overturning direction rotation moment. To prevent the bridge pier 2 from swinging in the R direction.
[0025]
Further, in the seismic isolation structure 1, the rubber layer 4 is elastically expanded and contracted in the stacking direction, and a large turning direction rotational moment is applied to the pier 2 so as to expand and contract the damper 7 in the A direction. When the rocking occurs, the rocking energy is absorbed by the frictional damping history characteristic of the damper 7 as shown by the curve 50 so that the rocking is attenuated early.
[0026]
As described above, according to the seismic isolation structure 1, the damper 7 that connects the pier 2 and the foundation 3 generates a resistance force against the lifting of the pier 2 from the foundation 3, and the pier 2 is locked in the R direction. Since the rocking energy is absorbed by expanding and contracting in the A direction, a part of the lifting force of the bridge pier 2 based on the overturning direction rotational moment can be borne by the damper 7, and thus based on the overturning direction rotational moment. The pulling force in the laminating direction applied to the laminated rubber 4 can be reduced, and even if the pier 2 is locked, it can be attenuated early by the damper 7.
[0027]
In the seismic isolation structure 1 described above, the damper 7 including the piston 37 formed with the orifice 36 and the fluid 38 filled in the two chambers 34 and 35 is used. Such a damper 61 may be used. The damper 61 penetrates the cylinder 33, the closing member 31 and the closing portion 32 slidably in the A direction, and has a rod 63 having a huge portion 62 inside the cylinder 33 and the inside of the cylinder 33. Lead 64, the attachment member 40 fixed to the cylinder 33, and the attachment member 41 fixed to one end of the rod 63. The other end portion 6 is connected to the pier 2 so as to be freely rotatable.
[0028]
As the damper 61 expands and contracts in the A direction, the enormous portion 62 of the rod 63 is moved in the A direction inside the cylinder 33, and the lead 64 flows inside the cylinder 33 due to this movement, so that the curve 50 in FIG. As shown in the curve 51, for example, the friction damping history of the initial tension and elongation is not increased until a certain amount of tensile force is applied. Has come to occur. Similarly to the damper 7, the damper 61 is configured so that when a falling rotational moment in the R direction is generated on the pier 2, the corresponding laminated rubber 4 is not applied with a tensile force exceeding the maximum tensile strength in the lamination direction. It is designed to receive the tensile force based on the rotation moment in the falling direction.
[0029]
Even in the seismic isolation structure 1 using such a damper 61, a part of the lifting force of the pier 2 based on the overturning direction rotational moment can be borne by the damper 61, and thus added to the laminated rubber 4 based on the overturning direction rotational moment. The tensile force in the stacking direction can be reduced, and even if the pier 2 is locked, it can be attenuated early by the damper 61.
[0030]
【The invention's effect】
According to the present invention, it is possible to reduce the load of the lifting force of the upper structure on the seismic isolation device based on the falling direction rotational moment, to reduce the tensile force in the stacking direction applied to the seismic isolation device, and in addition to the upper structure It is possible to provide a seismic isolation structure that can reduce the rocking of the vehicle and can attenuate the rocking at an early stage even if the rocking occurs.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front view of an example of a preferred embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view of the example damper shown in FIG. 1;
FIG. 3 is a characteristic curve diagram of an extension amount and a contraction amount-tensile force and a contraction force of the damper of the example shown in FIG. 1;
FIG. 4 is a front view of another example of a preferred embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 Seismic isolation structure 2 Bridge pier 3 Foundation 4 Laminated rubber 7 Damper

Claims (3)

橋軸方向に直交する方向において並置された一対の支柱、この一対の支柱を橋軸方向に直交する方向において互いに橋絡した上部及び下部横部材を具備している上部構造物としての橋脚と、下部構造物としての土台又は基礎と、橋脚の各支柱の下面と土台又は基礎の上面との間に介在されて、土台又は基礎上において橋脚を免震支持するように、剛性層及びゴム層が鉛直方向に交互に積層されてなると共に積層方向の上端面が支柱の下面に、積層方向の下端面が土台又は基礎の上面に固定された積層ゴムを具備している一対の免震装置と、一端部が橋脚の各支柱に、他端部が土台又は基礎に夫々回動自在に連結されて、土台又は基礎上における橋脚の橋軸方向に直交する方向のロッキングを減衰する伸縮自在な一対のダンパとを具備しており、ダンパは、橋脚の土台又は基礎からの浮き上がりに抗する抵抗力を発生すると共に、橋脚のロッキングにおいて伸縮して当該橋脚のロッキングエネルギを吸収するようになっている免震構造物。  A pair of struts juxtaposed in a direction orthogonal to the bridge axis direction, a bridge pier as an upper structure comprising an upper part and a lower lateral member that bridge the pair of struts in a direction orthogonal to the bridge axis direction; A rigid layer and a rubber layer are interposed between the lower surface of the foundation or foundation as a substructure and the lower surface of each support of the pier and the upper surface of the foundation or foundation so that the pier is isolated from the base or the foundation. A pair of seismic isolation devices that are laminated alternately in the vertical direction and have laminated rubber in which the upper end surface in the laminating direction is fixed to the lower surface of the support and the lower end surface in the laminating direction is fixed to the upper surface of the base or foundation; A pair of telescopic members, one end of which is pivotally connected to each support of the bridge pier and the other end is pivotally connected to the foundation or foundation, respectively, to attenuate rocking in the direction perpendicular to the bridge axis direction of the bridge pier on the foundation or foundation. Equipped with a damper The damper is configured to generate a resistance force against the floating of the base or foundation of piers, seismic isolation structure expands and contracts in the locking piers adapted to absorb locking energy of the piers. ダンパは、シリンダと、このシリンダの内部を二室に画成すると共に当該二室を互いに連通するオリフィスが形成されたピストンと、シリンダの内部の二室に充填された流体と、ピストンが固着されていると共に、シリンダの両端閉塞部を貫通しているピストンロッドとを具備している請求項1に記載の免震構造物。  The damper is composed of a cylinder, a piston that defines the inside of the cylinder in two chambers and an orifice that communicates the two chambers with each other, a fluid that fills the two chambers inside the cylinder, and the piston. The seismic isolation structure according to claim 1, further comprising: a piston rod penetrating the both-end closed portion of the cylinder. ダンパは、シリンダと、このシリンダの内部において膨大部を有していると共に、シリンダの両端閉塞部を貫通しているロッドと、シリンダの内部に充填された鉛とを有している請求項1に記載の免震構造物。  The damper includes a cylinder, a huge portion inside the cylinder, a rod penetrating the both-end closed portion of the cylinder, and lead filled in the cylinder. The seismic isolation structure described in 1.
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