JP7025988B2 - Building damping system and building - Google Patents
Building damping system and building Download PDFInfo
- Publication number
- JP7025988B2 JP7025988B2 JP2018091589A JP2018091589A JP7025988B2 JP 7025988 B2 JP7025988 B2 JP 7025988B2 JP 2018091589 A JP2018091589 A JP 2018091589A JP 2018091589 A JP2018091589 A JP 2018091589A JP 7025988 B2 JP7025988 B2 JP 7025988B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- building
- actuator
- vibration
- weight
- movable support
- 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.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Buildings Adapted To Withstand Abnormal External Influences (AREA)
- Vibration Prevention Devices (AREA)
Description
本発明は、建物の制振システム及びこれを備えた建物に関する。 The present invention relates to a building vibration damping system and a building equipped with the same.
従来、マンションやオフィスビルなどの多層構造の建物では、建物の屋上にチューンド・マス・ダンパー(以下「TMD」という)を設置して地震や風による建物の揺れを低減させることが提案されている。 Conventionally, in multi-story buildings such as condominiums and office buildings, it has been proposed to install a tuned mass damper (hereinafter referred to as "TMD") on the roof of the building to reduce the shaking of the building due to an earthquake or wind. ..
例えば特許文献1においては、大径筒状の固定フレームの内側に同軸的に内挿されてそれぞれ順次吊材を介して吊持された移動フレームと振動体とを有する多段式のTMDが提案されている。 For example, in Patent Document 1, a multi-stage TMD having a moving frame and a vibrating body, which are coaxially interpolated inside a fixed frame having a large diameter cylinder and suspended via a suspending material, is proposed. ing.
しかしながら、地震に対応するTMDは大型であるため屋上階の限られた面積に設置できる建物は稀であり、通常のTMDは地震には対応できていない。このようなTMDは、強風時の居住性向上のためにもっぱら用いられ、地震時にはTMDの錘が固定されて制振効果を発揮しないのが一般的である。 However, since TMDs that respond to earthquakes are large, buildings that can be installed in a limited area on the rooftop floor are rare, and ordinary TMDs cannot respond to earthquakes. Such a TMD is used exclusively for improving the habitability in a strong wind, and it is general that the weight of the TMD is fixed and does not exert a vibration damping effect in the event of an earthquake.
そこで、本発明の目的は、小型で風及び地震に対応できる建物の制振システム及びこれを備えた建物を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a vibration control system for a building that is small in size and capable of responding to wind and earthquake, and a building equipped with the vibration control system.
本発明は上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の態様または適用例として実現することができる。 The present invention has been made to solve at least a part of the above-mentioned problems, and can be realized as the following aspects or application examples.
[1] 本発明に係る建物の制振システムの一態様は、
建物に固定される固定支持体と、
前記固定支持体に第1ばね要素を介して支持される可動支持体と、
前記可動支持体に第2ばね要素を介して支持される錘と、
前記固定支持体と前記可動支持体とに連結するアクチュエータと、
前記アクチュエータを操作する制御装置と、
を含み、
前記制御装置は、取得した地震情報に基づいて前記アクチュエータを操作して前記第1ばね要素の振動を制限して前記錘の振動の周期を前記建物の2次以上の固有周期の内いずれか1つに合わせることを特徴とする。
[1] One aspect of the building vibration damping system according to the present invention is
A fixed support fixed to the building and
A movable support supported by the fixed support via the first spring element, and
A weight supported by the movable support via a second spring element,
An actuator connected to the fixed support and the movable support,
A control device that operates the actuator and
Including
The control device operates the actuator based on the acquired seismic information to limit the vibration of the first spring element and set the vibration cycle of the weight to any one of the secondary or higher natural cycles of the building. It is characterized by matching with one.
前記建物の制振システムの一態様によれば、地震時には錘の振動の周期を建物の2次以上の固有周期の内いずれか1つに合わせることにより当該システムの大型化を抑制しつつ、地震時にも制振機能を発揮することができる。 According to one aspect of the vibration control system of the building, in the event of an earthquake, the vibration cycle of the weight is adjusted to any one of the secondary or higher natural cycles of the building to suppress the increase in size of the system and to cause an earthquake. It can also exert a vibration damping function at times.
[2] 前記建物の制振システムの一態様において、
前記アクチュエータは、前記固定支持体に対する前記可動支持体の振動を減衰する減衰
手段であり、
前記制御装置が前記アクチュエータの減衰力を増減する指令を出力し、前記アクチュエータの減衰力を大きくすることで前記第1ばね要素の振動を制限することができる。
[2] In one aspect of the vibration control system of the building,
The actuator is a damping means for damping the vibration of the movable support with respect to the fixed support.
The control device outputs a command to increase or decrease the damping force of the actuator, and the vibration of the first spring element can be limited by increasing the damping force of the actuator.
前記建物の制振システムの一態様によれば、アクチュエータを減衰手段とすることで、固定支持体と可動支持体との間の振動の減衰を行うと共にアクチュエータの減衰力を大きくすることで第1ばね要素の振動を制限することができる。 According to one aspect of the vibration damping system of the building, by using the actuator as a damping means, the vibration between the fixed support and the movable support is damped, and the damping force of the actuator is increased. The vibration of the spring element can be limited.
[3] 前記建物の制振システムの一態様において、
前記アクチュエータは、常閉型のリリーフバルブを備えるオイルダンパーであり、
前記制御装置は、強風時には前記リリーフバルブを開き、地震時には前記リリーフバルブを閉じた状態を維持することができる。
[3] In one aspect of the vibration damping system of the building.
The actuator is an oil damper provided with a normally closed relief valve.
The control device can open the relief valve in a strong wind and keep the relief valve closed in the event of an earthquake.
前記建物の制振システムの一態様によれば、アクチュエータを常閉型のリリーフバルブを備えるオイルダンパーとすることにより、リリーフバルブの開閉動作だけで強風時と地震時の揺れに対応することができる。 According to one aspect of the vibration control system of the building, by using an oil damper provided with a normally closed relief valve as the actuator, it is possible to cope with shaking during strong winds and earthquakes only by opening and closing the relief valve. ..
[4] 前記建物の制振システムの一態様において、
前記第1ばね要素は、前記固定支持体から前記可動支持体を吊り下げる複数の第1吊材であり、
前記第2ばね要素は、前記可動支持体から前記錘を吊り下げる複数の第2吊材であることができる。
[4] In one aspect of the vibration damping system of the building,
The first spring element is a plurality of first suspending materials for suspending the movable support from the fixed support.
The second spring element can be a plurality of second suspension members that suspend the weight from the movable support.
前記建物の制振システムの一態様によれば、第1ばね要素及び第2ばね要素を第1吊材及び第2吊材とすることにより、構成が簡単となり低価格化も達成することができる。 According to one aspect of the vibration damping system of the building, by using the first spring element and the second spring element as the first suspension material and the second suspension material, the configuration can be simplified and the price can be reduced. ..
[5] 前記建物の制振システムの一態様において、
前記アクチュエータは第1アクチュエータであって、
前記可動支持体と前記錘とに連結する第2アクチュエータをさらに含み、
前記第2アクチュエータは、回転慣性質量ダンパーであることができる。
[5] In one aspect of the vibration damping system of the building,
The actuator is the first actuator.
A second actuator connected to the movable support and the weight is further included.
The second actuator can be a rotary inertia mass damper.
前記建物の制振システムの一態様によれば、第2アクチュエータを回転慣性質量ダンパーとすることにより、錘を大型化することなく地震の揺れにも対応することができる。 According to one aspect of the vibration damping system of the building, by using the second actuator as a rotary inertial mass damper, it is possible to cope with the shaking of an earthquake without increasing the size of the weight.
[6] 前記建物の制振システムの一態様において、
前記建物に設置される加速度センサをさらに備え、
前記制御装置は、前記加速度センサから取得した加速度データが第1閾値及び第2閾値を超えたか否かを判定し、
前記制御装置は、
前記加速度データが前記第1閾値を超えたと判断すると前記錘の振動の周期を前記建物の1次固有周期に合わせるように前記アクチュエータを操作し、
前記加速度データが前記第2閾値を超えたと判断すると前記錘の振動の周期を前記建物の2次以上の固有周期の内いずれか1つに合わせるように前記アクチュエータを操作することができる。
[6] In one aspect of the vibration damping system of the building.
Further equipped with an accelerometer installed in the building
The control device determines whether or not the acceleration data acquired from the acceleration sensor exceeds the first threshold value and the second threshold value, and determines whether or not the acceleration data has exceeded the first threshold value and the second threshold value.
The control device is
When it is determined that the acceleration data exceeds the first threshold value, the actuator is operated so as to match the vibration cycle of the weight with the primary natural cycle of the building.
When it is determined that the acceleration data exceeds the second threshold value, the actuator can be operated so as to match the vibration cycle of the weight with any one of the secondary or higher natural cycles of the building.
前記建物の制振システムの一態様によれば、建物に設置された加速度センサの加速度データに基づいて1次固有周期と2次以上の固有周期の内いずれか1つとを切り替えることができる。 According to one aspect of the vibration damping system of the building, it is possible to switch between the primary natural period and the secondary or higher natural period based on the acceleration data of the acceleration sensor installed in the building.
[7] 本発明に係る建物の一態様は、前記建物の制振システムの一態様が屋上または中
間階に設けられたことを特徴とする。
[7] One aspect of the building according to the present invention is characterized in that one aspect of the vibration damping system of the building is provided on the rooftop or the middle floor.
前記建物の一態様によれば、小型で風及び地震に対応できる建物の制振システムを備えることができる。 According to one aspect of the building, it is possible to provide a vibration control system for the building, which is small in size and can cope with wind and earthquake.
本発明によれば、小型で風及び地震に対応できる建物の制振システム及びこれを備えた建物を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a vibration control system for a building that is small in size and capable of responding to wind and earthquake, and a building equipped with the vibration control system.
以下、本発明の好適な実施形態について、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではない。また、以下で説明される構成の全てが本発明の必須構成要件であるとは限らない。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The embodiments described below do not unreasonably limit the content of the present invention described in the claims. Moreover, not all of the configurations described below are essential constituent requirements of the present invention.
本発明の一実施形態に係る建物の制振システムは、建物に固定される固定支持体と、前記固定支持体に第1ばね要素を介して支持される可動支持体と、前記可動支持体に第2ばね要素を介して支持される錘と、固定支持体と可動支持体とに連結するアクチュエータと、前記アクチュエータを操作する制御装置と、を含み、前記制御装置は、地震情報の入力に基づいて前記アクチュエータを操作して前記第1ばね要素の振動を制限して前記錘の振動の周期を前記建物の2次以上の固有周期の内いずれか1つに合わせることを特徴とする。 A building vibration damping system according to an embodiment of the present invention includes a fixed support fixed to the building, a movable support supported by the fixed support via a first spring element, and the movable support. The control device includes a weight supported via the second spring element, an actuator connected to the fixed support and the movable support, and a control device for operating the actuator, and the control device is based on the input of seismic information. The actuator is operated to limit the vibration of the first spring element so that the vibration cycle of the weight is adjusted to any one of the secondary or higher natural cycles of the building.
1.建物
本実施形態に係る建物1について図1を参照しながら説明する。図1は本実施形態に係る建物1の模式図である。
1. 1. Building The building 1 according to the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a schematic view of a building 1 according to the present embodiment.
図1に示すように、建物1は、建物の制振システム10(以下「システム10」という)が建物1のいずれかの層例えば屋上RFまたは中間階に設けられる。屋上RFにシステム10が配置されることが最も制振効果を発揮する。
As shown in FIG. 1, in a building 1, a building damping system 10 (hereinafter referred to as “
建物1は、マンションやオフィスビルなどの多層構造の建物であって、いわゆる高層ビルである。建物1は、風や地震によって揺れを低減するため、屋上RFに制振構造のシステム10が設けられる。システム10は屋上RF以外の場所に設けられてもよい。中間階にシステム10を設置する場合には例えば居室ではない領域例えば機械室などに設置することができる。建物1は、地震の揺れに対応するため地下に免震機構2を備えてもよい。
Building 1 is a multi-layered building such as a condominium or an office building, and is a so-called high-rise building. In the building 1, a
建物1の屋上RFには様々な機器が配置されるため、また中間階にあってはシステム10を設置可能な場所が限られるため、システム10の設置面積はより小さいことが望ましい。後述するようにシステム10は小型で風及び地震に対応できるため、システム10を採用することで建物1におけるシステム設置階の設計の自由度が向上する。
It is desirable that the installation area of the
免震機構2は、公知の積層ゴム支承、弾性すべり支承、転がり支承、オイルダンパー等が採用できる。免震機構2は、風による建物1の揺れには大きな応答制御効果は発揮せず、地震による建物1の揺れに対して作用する。建物1が免震機構2を備えることにより、地震レベルに応じて建物1の1次固有周期が変化するため、TMDを1次固有周期に合わせることは特に難しい。
As the
2.建物の制振システム
本実施形態に係るシステム10について図2及び図3を参照しながら説明する。図2は本実施形態に係るシステム10の縦断面図であり、図3は本実施形態に係るシステム10の図2におけるA-A断面図であり、図4は第1アクチュエータ24の断面図である。
2. 2. Vibration control system for buildings The
図2及び図3に示すように、システム10は、建物1に固定される固定支持体20と、固定支持体20に第1ばね要素としての第1吊材22を介して支持される可動支持体30と、可動支持体30に第2ばね要素としての第2吊材32を介して支持される錘40と、固定支持体20と可動支持体30とに連結する第1アクチュエータ24と、第1アクチュエータを操作する制御装置50と、を含む。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
システム10は、いわゆるTMD(Tuned Mass Damper)である。システム10は、振動を制御したい建物1にマス(付加重量)をダンパーとばねを介して取り付けて固有振動数を調整(Tuned)することで、建物1が受ける風や地震の振動をマスの揺れで吸収して建物1の振動を抑える装置である。
The
固定支持体20は、建物1のいずれかの層におけるシステム10の設置個所、例えば屋上RFに固定される。固定支持体20は、その内側に可動支持体30を支持する。固定支持体20は可動支持体30及び可動支持体30に支持された錘40を支持する強度を有する。固定支持体20は、システム10の筐体の最も外側を構成し、可動支持体30を囲むように配置される。固定支持体20は、例えば平面視四角形の頂点を形成するように屋上RFに立設する4本の柱体と、柱体の下方で柱体同士を連結して平面視四角形を形成する下枠と、柱体の上端で柱体同士を連結して平面視四角形を形成する上枠と、を含む。
The fixed
第1ばね要素は、固定支持体20から可動支持体30を吊り下げる複数の第1吊材22である。第1吊材22とすることで構成が簡単となり低価格化も達成することができる。第1吊材22は、固定支持体20の上枠から垂下し、その下端に可動支持体30を吊り下げて保持する。第1吊材22は、錘40及び可動支持体30の水平方向への復元力を発揮する第1ばね要素として機能する。第1吊材22は、例えば4本であって、固定支持体20と可動支持体30との間に長さL2のワイヤーで形成される。
The first spring element is a plurality of
可動支持体30は、第1ばね要素としての第1吊材22を介して固定支持体20に支持される。可動支持体30は固定支持体20の内側に配置され、可動支持体30はその内側に錘40を囲むように配置する。可動支持体30は、固定支持体20の上枠から下方に延びる第1吊材22の下端に固定される平面視四角形の下枠と、該下枠から上方へ延びる4本の柱体と、柱体同士を連結する平面視四角形の上枠と、を含む。
The
第2ばね要素は、可動支持体30から錘40を吊り下げる複数の第2吊材32である。第2吊材32とすることにより、構成が簡単となり低価格化も達成することができる。第2吊材32は、可動支持体30の上枠から垂下し、その下端に錘40を吊り下げて保持する。第2吊材32は、錘40の水平方向への復元力を発揮する第2ばね要素として機能する。第2吊材32は錘40の上面から錘40内を通って錘40の下端で固定される。第2吊材32は可動支持体30の上枠の下面から錘40の上端までの長さL2振子として構成され、錘40を長さL2の振子のように揺らすことができる。長さL1+長さL2の振子
で建物1の1次固有周期と同期し、長さL2の振子で建物1の2次以上の固有周期の内いずれか1つの固有周期例えば2次固有周期と同期する。2次以上の固有周期のうち2次固有周期が最も長いので、2次固有周期に合わせることが制振効果の面から好ましい。第2吊材32は、例えば4本であって、可動支持体30から錘40の下端まで長さを有するワイヤーで形成される。本実施形態では第1ばね要素及び第2ばね要素は吊材を用いたが、これに限られるものではなく、例えば、TMDに用いられる他の公知のばね要素を採用してもよい、例えば端部がピン支持された鋼製柱等でもよい。第1吊材22及び第2吊材32は、ワイヤーを用いたが、TMDに用いられる他の公知の吊材を用いてもよい、例えば鋼製柱等でもよい。
The second spring element is a plurality of second suspending
錘40は、第2ばね要素としての第2吊材32を介して可動支持体30に支持される。錘40は可動支持体30の内側に配置される。錘40は、可動支持体30の上枠から下方に向けて延びる第2吊材32の下端に固定される。錘40は、水平方向へ振子のように移動可能である。
The
固定支持体20、第1吊材22、可動支持体30、第2吊材32及び錘40の形態は、公知のTMDに採用されるものを採用することができ、例えば、特開平7-34720号に開示されるようなものを採用できる。
As the fixed
第1アクチュエータ24は、その両端が固定支持体20と可動支持体30とに連結する。第1アクチュエータ24は、固定支持体20に対する可動支持体30の振動を減衰する減衰手段であってもよい。
Both ends of the
図4に示すように第1アクチュエータ24は、常閉型のリリーフバルブ26を備えるオイルダンパーであることができる。第1アクチュエータ24は、シリンダ内部にピストン25とオイルタンク27とリリーフバルブ26と定オリフィス28とを備える。リリーフバルブ26は電磁弁である。オイルタンク27はピストン25の左右の油室を繋ぐ油路であり、定オリフィスによってオイルが移動可能である。リリーフバルブ26を開閉することでピストン25の左右の油室間のオイルの移動量を調整でき、その結果オイルダンパーとしての減衰力を調整することができる。リリーフバルブ26が閉じていれば第1アクチュエータ24のオイルの移動が制限されて減衰力を生じ、本実施形態では減衰力は無限大となって第1アクチュエータ24が伸縮せず固定支持体20と可動支持体30とを固定する。リリーフバルブ26を備えた第1アクチュエータ24としては市販のリリーフ機能付きオイルダンパーを採用することができる。第1アクチュエータ24の減衰力を制御できれば他の減衰手段例えばエアダンパーなどを用いてもよい。
As shown in FIG. 4, the
システム10は、可動支持体30と錘40とに連結する第2アクチュエータ34をさらに含んでもよい。第2アクチュエータ34は、回転慣性質量ダンパーであってもよい。回転慣性質量ダンパーは、ボールねじ機構とナットによって回転を与えられる付加錘とを有する。第2アクチュエータ34を付加錘を有する回転慣性質量ダンパーとすることにより、錘40を大型化することなくシステム10を地震の揺れにも対応させることができる。
The
制御装置50は、第1アクチュエータ24を操作することができる。制御装置50は、例えばCPU(Central Processing Unit)などの演算装置、メモリなどの記憶装置、データ等の入出力を行うインターフェースなどを含む。
The
制御装置50は、例えば外部から取得した地震情報に基づいて第1アクチュエータ24を操作して第1ばね要素である第1吊材22の振動を制限して錘40の振動の周期を建物1の2次以上の固有周期の内いずれか1つ例えば2次固有周期に合わせる。地震時には錘40の振動の周期を建物1の2次以上の固有周期の内いずれか1つに合わせることにより
システム10の大型化を抑制しつつ、地震時にも制振機能を発揮することができる。一般に、地震時には建物1は大きく揺れることになるが、それ以外の外的要因である例えば風や近隣の交通機関による振動は地震ほど大きな揺れにはならない。地震以外の振動を吸収するTMDが地震時の大きな振動も吸収するためには質量の大型化とばね要素の大型化が通常必要になる。システム10は、第2吊材32の振動により建物1の2次以上の固有周期の内いずれか1つの振動を吸収するため、1次固有周期に合わせたTMDのように大型化することなく地震時の振動の一部を吸収することができる。また、システム10は、第1吊材22の振動を制限しない状態においては、第1吊材22及び第2吊材32により建物1の長い周期の振動を吸収できるため、風などの要因による振動にも対応できる。
For example, the
また、建物1が免震機構2を備えている場合には、例えばある建物1の1次固有周期は地震レベルに応じて3秒~7秒の異なる周期を有するが、その建物1の2次固有周期は地震レベルに応じて例えば1.2秒~1.7秒であり、3次以上の固有周期ではさらに短くなる。そのため、システム10の周期を建物1の2次以上の固有周期のいずれか1つに合わせることができれば、地震時に建物1の揺れを効率よく抑制することができる。
Further, when the building 1 is equipped with the
制御装置50は第1アクチュエータ24の減衰力を増減する指令を出力し、第1アクチュエータ24の減衰力を大きくすることで第1ばね要素である第1吊材22の振動を制限する。制御装置50の指令により第1アクチュエータ24の減衰力を大きくすることで第1吊材22の振動を制限することができる。第1アクチュエータ24の減衰力を大きくすることで第1吊材22の振動を停止してもよい。第1吊材22が固定されれば、システム10における錘40の周期は第2吊材32による振動だけとなり、1次固有周期よりも短い2次以上の固有周期の内いずれか1つに確実に適合させることができる。
The
より具体的には、制御システム10は、強風時には第1アクチュエータ24のリリーフバルブ26を開き、地震時にはリリーフバルブ26を閉じた状態を維持する。システム10によれば、リリーフバルブ26の開閉動作だけで強風時と地震時の揺れに対応することができる。リリーフバルブ26は電磁弁であって制御装置50からの信号を受けて開閉することができる。リリーフバルブ26に限らず、他の油圧バルブを採用することもできる。
More specifically, the
図2に示すようにシステム10は建物1に設置される加速度センサ60をさらに備えてもよい。加速度センサ60は建物1が振動を受けるときの建物1の加速度を測定するものである。加速度センサ60は、建物1の屋上RFに設置してもよい。加速度センサ60としては、例えば、MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)技術を用いたものを採用することができる。
As shown in FIG. 2, the
制御装置50は、加速度センサ60から取得した加速度データが第1閾値及び第2閾値を超えたか否かを判定する。第1閾値及び第2閾値は、予め設定されて制御装置50の記憶部に保存される。第1閾値は例えば所定の風速の強風による建物1の加速度に相当することができ、第2閾値は例えば所定の地震レベルによる建物1の加速度に相当することができる。
The
制御装置50は、加速度データが第1閾値を超えたと判断すると錘40の振動の周期を建物1の1次固有周期に合わせるように第1アクチュエータ24を操作する。制御装置50は、加速度データが第2閾値を超えたと判断すると錘40の振動の周期を建物1の2次以上の固有周期の内いずれか1つに合わせるように第1アクチュエータ24を操作する。システム10は、建物1に設置された加速度センサ60の加速度データ(現実に即したデータ)に基づいて1次固有周期と2次以上の固有周期の内いずれか1つとを切り替えることができる。制御装置50は、システム10が加速度センサ60を備えていない場合でも
、外部からの地震情報や風速情報に基づいて錘40の振動の周期を建物1の1次固有周期と2次以上の固有周期の内いずれか1つの固有周期とに切り替えてもよい。
When the
3.建物の制振方法
本実施形態に係るシステム10による建物1の制振方法について図1~図5を用いて説明する。図5は本実施形態に係るシステム10の処理手順を示すフローチャートである。
3. 3. Building Vibration Control Method The vibration control method of the building 1 by the
図5に示すように、システム10はS10~S50の処理を行う。
As shown in FIG. 5, the
S10:制御装置50は建物1に設置された加速度センサ60からの加速度データを取得する。
S10: The
S20:制御装置50は取得した加速度データが第2閾値を超えたか否かを判定する。第2閾値を超えた場合(YES)にはS40を実行する。第2閾値以下の場合(NO)には制御装置50はS30を実行する。
S20: The
S30:制御装置50は取得した加速度データが第1閾値を超えたか否かを判定する。第1閾値を超えた場合(YES)には制御装置50はS50を実行する。第1閾値以下の場合(NO)にはS40を実行する。
S30: The
S40:制御装置50はリリーフバルブ26を閉じる信号を出力する。制御装置50からの信号によりリリーフバルブ26が閉じた状態を維持するか、既に弁が開いていた場合には弁を閉じる。リリーフバルブ26が閉じることにより、第1アクチュエータ24のオイルの移動が制限されて第1アクチュエータ24の減衰力が大きくなり、例えばロックされる。第1アクチュエータ24がロックされると固定支持体20に対して可動支持体30が水平方向へ移動できないため、錘40は第2吊材32の長さL2の周期で振動する。この周期が建物1の2次以上の固有周期の内いずれか1つと同期するため、システム10により建物1の2次以上の固有周期の内いずれか1つの振動を減衰することができる。地震のような大きな揺れに相当する加速度に第2閾値を設定することで建物1の2次以上の固有周期の内いずれか1つの振動を減衰することができる。
S40: The
S50:制御装置50はリリーフバルブ26を開く信号を出力する。リリーフバルブ26が制御装置50からの信号により弁を開くと第1アクチュエータ24の減衰力が小さくなり、第1吊材22及び可動支持体30が振動する。リリーフバルブ26が開いた状態で錘40の振動が建物1の1次固有周期と同期するため、システム10により建物1の揺れを減衰することができる。地震に比べて揺れの小さな風などに相当する加速度に第1閾値を設定することで建物1の1次固有周期に合わせて建物1の揺れを減衰することができる。
S50: The
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、さらに種々の変形が可能である。例えば、本発明は、実施形態で説明した構成と実質的に同一の構成(例えば、機能、方法、及び結果が同一の構成、あるいは目的及び効果が同一の構成)を含む。また、本発明は、実施形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications are possible. For example, the present invention includes configurations that are substantially identical to the configurations described in the embodiments (eg, configurations with the same function, method, and result, or configurations with the same purpose and effect). The present invention also includes a configuration in which a non-essential part of the configuration described in the embodiment is replaced. Further, the present invention includes a configuration having the same action and effect as the configuration described in the embodiment or a configuration capable of achieving the same object. Further, the present invention includes a configuration in which a known technique is added to the configuration described in the embodiment.
1…建物、2…免震機構、10…システム、20…固定支持体、22…第1吊材、24…第1アクチュエータ、25…ピストン、26…リリーフバルブ、27…オイルタンク、
28…定オリフィス、30…可動支持体、32…第2吊材、34…第2アクチュエータ、40…錘、50…制御装置、60…加速度センサ
1 ... building, 2 ... seismic isolation mechanism, 10 ... system, 20 ... fixed support, 22 ... first suspension material, 24 ... first actuator, 25 ... piston, 26 ... relief valve, 27 ... oil tank,
28 ... constant orifice, 30 ... movable support, 32 ... second suspension material, 34 ... second actuator, 40 ... weight, 50 ... control device, 60 ... acceleration sensor
Claims (7)
前記固定支持体に第1ばね要素を介して支持される可動支持体と、
前記可動支持体に第2ばね要素を介して支持される錘と、
前記固定支持体と前記可動支持体とに連結するアクチュエータと、
前記アクチュエータを操作する制御装置と、
を含み、
前記制御装置は、取得した地震情報に基づいて前記アクチュエータを操作して前記第1ばね要素の振動を制限して前記錘の振動の周期を前記建物の2次以上の固有周期の内いずれか1つに合わせることを特徴とする、建物の制振システム。 A fixed support fixed to the building and
A movable support supported by the fixed support via the first spring element, and
A weight supported by the movable support via a second spring element,
An actuator connected to the fixed support and the movable support,
A control device that operates the actuator and
Including
The control device operates the actuator based on the acquired seismic information to limit the vibration of the first spring element and set the vibration cycle of the weight to any one of the secondary or higher natural cycles of the building. A vibration control system for buildings, which is characterized by matching with each other.
前記アクチュエータは、前記固定支持体に対する前記可動支持体の振動を減衰する減衰手段であり、
前記制御装置が前記アクチュエータの減衰力を増減する指令を出力し、前記アクチュエータの減衰力を大きくすることで前記第1ばね要素の振動を制限することを特徴とする、建物の制振システム。 In the vibration damping system of the building according to claim 1,
The actuator is a damping means for damping the vibration of the movable support with respect to the fixed support.
A building vibration damping system, wherein the control device outputs a command to increase or decrease the damping force of the actuator, and limits the vibration of the first spring element by increasing the damping force of the actuator.
前記アクチュエータは、常閉型のリリーフバルブを備えるオイルダンパーであり、
前記制御装置は、強風時には前記リリーフバルブを開き、地震時には前記リリーフバルブを閉じた状態を維持することを特徴とする、建物の制振システム。 In the building vibration damping system according to claim 1 or 2.
The actuator is an oil damper provided with a normally closed relief valve.
The control device is a vibration control system for a building, characterized in that the relief valve is opened in a strong wind and the relief valve is maintained in a closed state in the event of an earthquake.
前記第1ばね要素は、前記固定支持体から前記可動支持体を吊り下げる複数の第1吊材であり、
前記第2ばね要素は、前記可動支持体から前記錘を吊り下げる複数の第2吊材であることを特徴とする、建物の制振システム。 In the building vibration damping system according to any one of claims 1 to 3.
The first spring element is a plurality of first suspending materials for suspending the movable support from the fixed support.
The second spring element is a vibration damping system for a building, characterized in that the second spring element is a plurality of second suspending materials for suspending the weight from the movable support.
前記アクチュエータは第1アクチュエータであって、
前記可動支持体と前記錘とに連結する第2アクチュエータをさらに含み、
前記第2アクチュエータは、回転慣性質量ダンパーであることを特徴とする、建物の制振システム。 In the building vibration damping system according to any one of claims 1 to 4.
The actuator is the first actuator.
A second actuator connected to the movable support and the weight is further included.
The second actuator is a vibration damping system for a building, characterized in that it is a rotary inertial mass damper.
前記建物に設置される加速度センサをさらに備え、
前記制御装置は、前記加速度センサから取得した加速度データが第1閾値及び第2閾値を超えたか否かを判定し、
前記制御装置は、
前記加速度データが前記第1閾値を超えたと判断すると前記錘の振動の周期を前記建物の1次固有周期に合わせるように前記アクチュエータを操作し、
前記加速度データが前記第2閾値を超えたと判断すると前記錘の振動の周期を前記建物の2次以上の固有周期の内いずれか1つに合わせるように前記アクチュエータを操作することを特徴とする、建物の制振システム。 In the building vibration damping system according to any one of claims 1 to 5.
Further equipped with an accelerometer installed in the building
The control device determines whether or not the acceleration data acquired from the acceleration sensor exceeds the first threshold value and the second threshold value, and determines whether or not the acceleration data has exceeded the first threshold value and the second threshold value.
The control device is
When it is determined that the acceleration data exceeds the first threshold value, the actuator is operated so as to match the vibration cycle of the weight with the primary natural cycle of the building.
When it is determined that the acceleration data exceeds the second threshold value, the actuator is operated so as to match the vibration cycle of the weight with any one of the secondary or higher natural cycles of the building. Vibration control system for buildings.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018091589A JP7025988B2 (en) | 2018-05-10 | 2018-05-10 | Building damping system and building |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018091589A JP7025988B2 (en) | 2018-05-10 | 2018-05-10 | Building damping system and building |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2019196648A JP2019196648A (en) | 2019-11-14 |
JP7025988B2 true JP7025988B2 (en) | 2022-02-25 |
Family
ID=68538303
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2018091589A Active JP7025988B2 (en) | 2018-05-10 | 2018-05-10 | Building damping system and building |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7025988B2 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP7510844B2 (en) | 2020-10-23 | 2024-07-04 | 戸田建設株式会社 | Seismic isolation building with fail-safe mechanism |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011052494A (en) | 2009-09-03 | 2011-03-17 | Shimizu Corp | Vibration control mechanism |
JP2013091970A (en) | 2011-10-25 | 2013-05-16 | Takenaka Komuten Co Ltd | Seismic control system, and seismic control method for building |
JP2015068151A (en) | 2013-10-01 | 2015-04-13 | 株式会社Ihiインフラシステム | Method and device for controlling vibration of base isolated building |
US20160215754A1 (en) | 2015-01-26 | 2016-07-28 | Senvion Gmbh | Load-handling Means For A Tower Or A Tower Section Of A Wind Turbine And Method For Erecting A Wind Turbine |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0713420B2 (en) * | 1989-05-08 | 1995-02-15 | 三菱重工業株式会社 | Vibration control device |
JP3073369B2 (en) * | 1993-07-20 | 2000-08-07 | 三菱重工業株式会社 | Tuned active damping device |
JPH07286640A (en) * | 1994-04-18 | 1995-10-31 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | Vibration control method and vibration controller capable of coping with lower order mode vibration and higher order mode vibration |
-
2018
- 2018-05-10 JP JP2018091589A patent/JP7025988B2/en active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011052494A (en) | 2009-09-03 | 2011-03-17 | Shimizu Corp | Vibration control mechanism |
JP2013091970A (en) | 2011-10-25 | 2013-05-16 | Takenaka Komuten Co Ltd | Seismic control system, and seismic control method for building |
JP2015068151A (en) | 2013-10-01 | 2015-04-13 | 株式会社Ihiインフラシステム | Method and device for controlling vibration of base isolated building |
US20160215754A1 (en) | 2015-01-26 | 2016-07-28 | Senvion Gmbh | Load-handling Means For A Tower Or A Tower Section Of A Wind Turbine And Method For Erecting A Wind Turbine |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2019196648A (en) | 2019-11-14 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2009007916A (en) | Vibration damping structure and its specification setting method | |
JP7025988B2 (en) | Building damping system and building | |
JP5901348B2 (en) | Seismic isolation structure | |
JP2008190645A (en) | Vibration reducing mechanism and its specification setting method | |
JPH11200660A (en) | Vibration control structure for construction | |
JP6420012B1 (en) | Passive vibration control device for buildings | |
JP2003227540A (en) | Vibration isolating device | |
JP6023004B2 (en) | Vibration control device | |
JP6761699B2 (en) | Vibration damping device | |
JP6216391B2 (en) | Seismic isolation swing slab support device and seismic isolation swing slab construction method using the same | |
JP7037320B2 (en) | Vibration control building | |
JP3803940B2 (en) | Vibration control device for high-rise buildings with different building cycles in two orthogonal directions | |
JP2005249210A (en) | Damping apparatus | |
JP2940223B2 (en) | Active damping bridge | |
JP7423431B2 (en) | dynamic vibration absorber | |
JP6521751B2 (en) | Vibration control device | |
JP3193915U (en) | Anti-quake device | |
Yannawar et al. | Response behaviour of a three storied framed structure with tuned liquid damper | |
JP3782084B2 (en) | Damping structure of structure | |
JPH09221866A (en) | Base isolating device | |
JPH044335A (en) | Pendulum type vibration damping device | |
JPH0230858A (en) | Multistage pendulum type dynamic vibration absorber | |
JP4986506B2 (en) | Building vibration control structure | |
JP6306373B2 (en) | Structure damping device | |
JPH03183875A (en) | Building construction |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20210219 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20220131 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20220201 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20220214 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7025988 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |