JP6636383B2 - 免震構造及び免震構造を設計する方法 - Google Patents
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Description
以下、添付図面を参照しながら本発明を実施するための形態を詳細に説明する。図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
式(9)において、ωは式(10)に示される円振動数である。Nは弾性係数(k1)に対する弾性係数(kc)の比を示す剛性比(kc/k1)である。
次に、第2実施形態に係る免震構造及び免震構造を設計する方法について説明する。図9に示されるように、本実施形態の免震構造1Aは、免震構造1Aが、弾性ゴム8及び粘弾性装置9に代えて、鉛プラグ入り積層ゴム支承装置(以下、LRB23:Lead Rubber Bearingともいう)を備える点で、第1実施形態の免震構造1と相違する。第2実施形態に係る免震構造1Aのそのほかの構成は、第1実施形態に係る免震構造1と同様である。
Claims (13)
- 上部構造物と下部構造物とを含む建物に適用される免震構造であって、
前記上部構造物及び前記下部構造物に連結され、水平方向への復元力を発揮する下部弾性部と、
前記上部構造物及び前記下部構造物に連結され、互いに直列に連結された連結弾性部及び連結減衰部を有すると共にマクスウェルの粘弾性モデルに従う粘弾性部と、
前記上部構造物及び前記下部構造物に連結され、前記上部構造物に対して水平方向に作用する加速度に基づく慣性力を発揮する慣性質量部と、を備え、
前記下部弾性部、前記粘弾性部及び前記慣性質量部は、互いに並列に配置されると共に、それぞれが前記上部構造物と前記下部構造物とに連結される免震構造。 - 前記下部構造物に載置されると共に前記上部構造物に連結され、前記下部構造物との間において水平方向の摩擦力を発揮するすべり支承をさらに備える、請求項1に記載の免震構造。
- 建物に適用される免震構造を設計する方法であって、
前記建物は、
第1の質量要素、第2の質量要素、及び前記第1の質量要素を前記第2の質量要素に連結する上部弾性要素を含む上部構造物と、
前記上部構造物に対して下方に離間して配置された下部構造物と、
下部弾性要素、慣性質量要素、及び、連結弾性要素と連結減衰要素とを含み前記連結弾性要素に前記連結減衰要素が直列に連結された粘弾性要素を有し、互いに並列に配置された前記下部弾性要素、前記粘弾性要素、及び前記慣性質量要素のそれぞれが前記第1の質量要素と前記下部構造物とに連結される免震構造と、を備え、
前記下部弾性要素の弾性係数(k1)、前記連結弾性要素の弾性係数(kc)、及び前記第1の質量要素の質量(m1)を含む第1の関数を利用して、前記連結減衰要素の減衰係数(C0)を得るステップと、
前記下部弾性要素の弾性係数(k1)及び前記連結弾性要素の弾性係数(kc)を利用して、第1の等価弾性係数(ka)を得るステップと、
前記第1の質量要素の質量(m1)、前記第2の質量要素の質量(m2)、前記第1の等価弾性係数(ka)及び前記上部弾性要素の弾性係数(k2)を含む第2の関数を利用して、前記慣性質量要素の質量(m1’)を得るステップと、を有する、免震構造を設計する方法。 - 前記建物は、前記下部構造物に載置されると共に前記上部構造物に連結され、前記下部構造物との間において水平方向の摩擦力を発揮する摩擦要素をさらに備え、
前記摩擦要素の等価剛性(kf)を得るステップをさらに有し、
前記等価剛性(kf)を得るステップは、前記建物の二次振動モードに起因し、前記下部構造物に対する前記上部構造物の相対的な水平方向の二次変位を得るステップと、前記下部構造物に対する前記上部構造物の水平方向への変位と前記摩擦力との関係を示す変位摩擦力特性及び前記二次変位を利用して割線剛性を得るステップと、前記割線剛性を前記摩擦要素の等価剛性(kf)として決定するステップと、を含み、
前記第1の等価弾性係数(ka)を得るステップは、前記下部弾性要素の弾性係数(k1)、前記連結弾性要素の弾性係数(kc)、及び前記摩擦要素の等価剛性(kf)を利用して、前記第1の等価弾性係数(ka)を得る、請求項3に記載の免震構造を設計する方法。 - 第1の質量要素、第2の質量要素、及び前記第1の質量要素を前記第2の質量要素に連結する上部弾性要素を含む上部構造物と前記上部構造物に対して下方に離間して配置された下部構造物とを含む建物に適用される免震構造であって、
前記上部構造物及び前記下部構造物に連結され、水平方向への復元力及び減衰力を発揮する鉛プラグ入り積層ゴム支承と、
前記上部構造物及び前記下部構造物に連結され、前記上部構造物に対して水平方向に作用する加速度に基づく慣性力を発揮する慣性質量部と、を備え、
前記鉛プラグ入り積層ゴム支承及び前記慣性質量部は、互いに並列に配置されると共に、それぞれが前記上部構造物と前記下部構造物とに連結され、
前記鉛プラグ入り積層ゴム支承は、前記鉛プラグ入り積層ゴム支承の変形と荷重との関係を示す変形荷重特性と、前記建物の二次振動モードに起因し前記下部構造物に対する前記上部構造物の相対的な水平方向の二次変位と、を利用して得られる割線剛性として設定される第2の等価弾性係数(k r )を有し、
前記慣性質量部は、前記第2の等価弾性係数(k r )、前記第1の質量要素の質量(m 1 )、前記第2の質量要素の質量(m 2 )及び前記上部弾性要素の弾性係数(k 2 )を含む第3の関数を利用して設定される質量(m 1 ’)を有する、免震構造。 - 建物に適用される免震構造を設計する方法であって、
前記建物は、
第1の質量要素、第2の質量要素、及び前記第1の質量要素を前記第2の質量要素に連結する上部弾性要素を含む上部構造物と、
前記上部構造物に対して下方に離間して配置された下部構造物と、
慣性質量要素、及び、鉛プラグ入り積層ゴム支承を有し、互いに並列に配置された前記慣性質量要素及び前記鉛プラグ入り積層ゴム支承のそれぞれが前記第1の質量要素と前記下部構造物とに連結される免震構造と、を備え、
前記鉛プラグ入り積層ゴム支承の変形と荷重との関係を示す変形荷重特性を利用して、前記鉛プラグ入り積層ゴム支承の第2の等価弾性係数(kr)を得るステップと、
前記第2の等価弾性係数(kr)、前記第1の質量要素の質量(m1)、前記第2の質量要素の質量(m2)及び前記上部弾性要素の弾性係数(k2)を含む第3の関数を利用して、前記慣性質量要素の質量(m1’)を得るステップと、を有し、
前記第2の等価弾性係数(kr)を得るステップは、前記建物の二次振動モードに起因し、前記下部構造物に対する前記上部構造物の相対的な水平方向の二次変位を得るステップと、前記変形荷重特性と前記二次変位とを利用して割線剛性を得るステップと、前記割線剛性を前記鉛プラグ入り積層ゴム支承の前記第2の等価弾性係数(kr)として決定するステップと、を含む、免震構造を設計する方法。
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