JP7423431B2 - dynamic vibration absorber - Google Patents

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Description

本発明は、動吸振装置に関する。 The present invention relates to a dynamic vibration absorber.

風や地震による構造物の揺れを低減する装置として、動吸振装置(TMD:Tuned Mass Damper)が知られている。
動吸振装置は、構造物上にばね機構で支持された錘を設置し、この錘とばね機構からなる固有周期を構造物の固有周期に同調させることで、構造物の応答(揺れ)を大幅に低減するものである(例えば、特許文献1および2参照)。ばね機構には、積層ゴムを用いたり、錘を吊り下げた振り子の復元力を利用したりしている。
A dynamic vibration damper (TMD: Tuned Mass Damper) is known as a device that reduces the shaking of structures due to wind or earthquakes.
Dynamic vibration absorbers install a weight supported by a spring mechanism on a structure, and by synchronizing the natural period of this weight and spring mechanism with the natural period of the structure, the response (swaying) of the structure can be greatly reduced. (For example, see Patent Documents 1 and 2). The spring mechanism uses laminated rubber or the restoring force of a pendulum suspended from a weight.

特開2002-48187号公報Japanese Patent Application Publication No. 2002-48187 特開平10-266626号公報Japanese Patent Application Publication No. 10-266626

構造物の固有周期が水平2方向(X方向、Y方向)で異なる場合には、動吸振装置を各方向の固有周期に同調させるために、各方向それぞれに対して錘とばね機構を設置したり、1方向だけに有効となるばねや質量(マス)を追加したりする必要がある。このため、構造物の固有周期が水平2方向で異なる場合には、動吸振装置が複雑な構成になるとともに、コストがかかるという問題がある。 If the natural period of a structure is different in two horizontal directions (X direction, Y direction), a weight and a spring mechanism should be installed in each direction in order to tune the dynamic vibration absorber to the natural period in each direction. Or, it is necessary to add a spring or mass that is effective only in one direction. For this reason, when the natural period of the structure is different in two horizontal directions, there is a problem that the dynamic vibration damping device has a complicated structure and is expensive.

本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、安価で簡便な構成とすることができる動吸振装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide a dynamic vibration damping device that can be inexpensive and have a simple configuration.

上記目的を達成するため、本発明に係る動吸振装置は、構造物に設置された支持部と、前記支持部に吊り下げられて振り子運動する振り子部と、を有し、前記振り子部の振り子運動の固有周期を前記構造物の固有周期に同調させて前記構造物の振動を低減させる動吸振装置において、前記振り子部は、錘と、前記支持部と前記錘とを連結する吊り材と、を有し、前記吊り材は、前記支持部に第1水平方向に延びる第1軸線回りに回転可能に第1軸部を介して連結された上吊り材と、前記上吊り材に前記第1水平方向と交差する第2水平方向に延びる第2軸線回りに回転可能に第2軸部を介して連結され、前記錘が連結された下吊り材と、を有し、前記振り子部の前記第1水平方向の固有周期を前記構造物の前記第1水平方向の固有周期に同調させるとともに、前記振り子部の前記第2水平方向の固有周期を前記構造物の前記第2水平方向の固有周期と同調させるように、前記第1軸部から前記錘の芯までの長さおよび前記第2軸部から前記錘の芯までの長さを設定することを特徴とする。 In order to achieve the above object, a dynamic vibration absorbing device according to the present invention includes a support section installed in a structure, and a pendulum section that is suspended from the support section and makes a pendulum movement, and the pendulum of the pendulum section In a dynamic vibration absorbing device that reduces vibration of the structure by synchronizing a natural period of motion with a natural period of the structure, the pendulum part includes a weight, a hanging member connecting the support part and the weight, The hanging member has an upper hanging member rotatably connected to the supporting portion via a first shaft portion about a first axis extending in a first horizontal direction, and the upper hanging member has the first a lower suspension member connected via a second shaft portion so as to be rotatable about a second axis extending in a second horizontal direction intersecting the horizontal direction, and to which the weight is connected, the lower suspension member of the pendulum portion; 1. A natural period in the horizontal direction is tuned to the natural period in the first horizontal direction of the structure, and a natural period in the second horizontal direction of the pendulum part is adjusted to be the natural period in the second horizontal direction of the structure. The length from the first shaft part to the center of the weight and the length from the second shaft part to the center of the weight are set so as to synchronize the weight .

本発明では、振り子部の固有周期を第1水平方向と第2水平方向とで異なる値に設定することができる。これにより、第1水平方向と第2水平方向とで固有周期が異なる構造物において、その構造物の第1水平方向の固有周期および第2水平方向の固有周期に、振り子部の第1水平方向の固有周期および第2水平方向の固有周期を同調させることで、風邪や地震などによる構造物の第1水平方向および第2水平方向それぞれの揺れを低減することができる。
このように、本発明では、構造物の第1水平方向および第2水平方向それぞれの揺れを同一の動吸振装置で低減させることができる。このため、構造物の第1水平方向および第2水平方向それぞれの揺れに対して、それぞれ動吸振装置を設置する場合や、それぞれ付加ばねや付加質量を設置する場合と比べて、動吸振装置を安価で簡便な構成とすることができる。また、動吸振装置を簡便な構成とすることができるため、動吸振装置の小型化や、動吸振装置の設置スペースの縮小化を図ることができる。
In the present invention, the natural period of the pendulum portion can be set to different values in the first horizontal direction and the second horizontal direction. As a result, in a structure having different natural periods in the first horizontal direction and the second horizontal direction, the first horizontal direction of the pendulum part is equal to the natural period in the first horizontal direction and the natural period in the second horizontal direction of the structure. By synchronizing the natural period and the natural period in the second horizontal direction, it is possible to reduce the shaking of the structure in the first horizontal direction and the second horizontal direction due to cold, earthquake, etc.
In this manner, in the present invention, the shaking of the structure in the first horizontal direction and the second horizontal direction can be reduced using the same dynamic vibration absorbing device. For this reason, compared to installing dynamic vibration absorbers or installing additional springs or additional masses in response to vibrations of the structure in the first horizontal direction and the second horizontal direction, it is better to use dynamic vibration absorbers. It is possible to have an inexpensive and simple configuration. Furthermore, since the dynamic vibration absorber can have a simple configuration, it is possible to downsize the dynamic vibration absorber and reduce the installation space of the dynamic vibration absorber.

また、本発明に係る動吸振装置では、前記吊り材は、複数設けられ、前記錘は、複数の前記吊り材それぞれの前記下吊り材に回転自在に接合されている。
このような構成とすることにより、錘が複数の吊り材に支持される場合に、第1軸線回りに振り子部が回転し、複数の吊り材それぞれの上吊り材が第1軸線回りに回転する際に、錘が複数の下吊り材に対して第1軸線と平行となる軸線回りに回転する。これにより、上吊り材の第1軸線回りの回転が阻止されることがなく、上吊り材と下吊り材との連結部に曲げモーメントが生じることを抑制することができる。
Further, in the dynamic vibration absorbing device according to the present invention, a plurality of the hanging members are provided, and the weight is rotatably joined to the lower hanging member of each of the plurality of hanging members.
With such a configuration, when the weight is supported by a plurality of hanging members, the pendulum part rotates around the first axis, and the upper hanging members of each of the plurality of hanging members rotate around the first axis. At this time, the weight rotates about an axis parallel to the first axis with respect to the plurality of hanging members. As a result, rotation of the upper hanging member about the first axis is not inhibited, and it is possible to suppress generation of a bending moment at the connecting portion between the upper hanging member and the lower hanging member.

また、本発明に係る動吸振装置では、前記錘と前記構造物との間に設けられ、前記構造物に対する前記錘の揺れを減衰させる減衰装置を有していてもよい。
このような構成とすることにより、構造物に対する錘の揺れ(振幅)を適切に制御することができる。
Further, the dynamic vibration absorbing device according to the present invention may include a damping device that is provided between the weight and the structure and damps the swing of the weight with respect to the structure.
With such a configuration, the swing (amplitude) of the weight relative to the structure can be appropriately controlled.

本発明によれば、動吸振装置を安価で簡便な構成とすることができる。 According to the present invention, a dynamic vibration damping device can be configured to be inexpensive and simple.

本発明の第1実施形態による動吸振装置の一例を示すY方向から見た図である。FIG. 1 is a diagram showing an example of the dynamic vibration damping device according to the first embodiment of the present invention as seen from the Y direction. 本発明の第1実施形態による動吸振装置の一例を示すX方向から見た図である。1 is a diagram showing an example of a dynamic vibration damping device according to a first embodiment of the present invention as seen from the X direction. 振り子部の斜視図である。It is a perspective view of a pendulum part. 本発明の第2実施形態による動吸振装置の一例を示すY方向から見た図である。It is a figure seen from the Y direction showing an example of a dynamic vibration absorption device by a 2nd embodiment of the present invention. 本発明の第2実施形態による動吸振装置の一例を示すX方向から見た図である。It is a figure seen from the X direction showing an example of the dynamic vibration absorption device by a 2nd embodiment of the present invention.

(第1実施形態)
以下、本発明の第1実施形態による動吸振装置について、図1-図3に基づいて説明する。
図1および図2に示すように、第1実施形態による動吸振装置1は、建物などの構造物2の上に設置され、風や地震による振動を低減させるように構成されている。以下では、交差する2つの水平方向をX方向(図面の矢印Xの方向、第2水平方向)およびY方向(図面の矢印Yの方向、第1水平方向)をとする。図面では、鉛直方向を矢印Zの方向で示す。X方向とY方向とは直交する方向である。
本実施形態では、構造物2の固有周期は、X方向とY方向とで異なっている。X方向の固有周期をT、Y方向の固有周期をT、T>Tとする。
(First embodiment)
Hereinafter, a dynamic vibration damping device according to a first embodiment of the present invention will be described based on FIGS. 1 to 3.
As shown in FIGS. 1 and 2, the dynamic vibration damping device 1 according to the first embodiment is installed on a structure 2 such as a building, and is configured to reduce vibrations caused by wind or earthquakes. In the following, two intersecting horizontal directions will be referred to as the X direction (direction of arrow X in the drawing, second horizontal direction) and the Y direction (direction of arrow Y in the drawing, first horizontal direction). In the drawings, the vertical direction is indicated by the direction of arrow Z. The X direction and the Y direction are orthogonal directions.
In this embodiment, the natural period of the structure 2 is different in the X direction and the Y direction. The natural period in the X direction is T x , the natural period in the Y direction is T y , and T x >T y .

動吸振装置1は、構造物2に設置された支持部3と、支持部3に吊り下げられて振り子運動する振り子部4と、を有している。動吸振装置1は、振り子部4の振り子運動の固有周期を構造物2の固有周期に同調させ、構造物2の振動を低減させるように構成されている。
支持部3は、X方向およびY方向に間隔をあけて設置した複数の柱材31と、柱材31の上端部間に架設した梁材32と、を有している。梁材32は、柱材31に架設された梁材32間に架設されていてもよい。本実施形態では、支持部3は、櫓となっている。
The dynamic vibration absorbing device 1 includes a support section 3 installed on a structure 2, and a pendulum section 4 suspended from the support section 3 and making a pendulum movement. The dynamic vibration absorbing device 1 is configured to synchronize the natural period of the pendulum motion of the pendulum portion 4 with the natural period of the structure 2, and reduce the vibration of the structure 2.
The support portion 3 includes a plurality of pillar members 31 installed at intervals in the X direction and the Y direction, and a beam member 32 constructed between the upper end portions of the pillar members 31. The beam members 32 may be installed between the beam members 32 installed on the pillar members 31. In this embodiment, the support portion 3 is a turret.

図1-図3に示すように、振り子部4は、梁材32に吊り下げられている。振り子部4は、錘5と、梁材32と錘5とを連結する吊り材6と、を有している。錘5は、所定の質量を有している。
吊り材6は、上吊り材61と下吊り材62と、を有している。上吊り材61と下吊り材62とは、それぞれ板状や棒状に形成されている。
As shown in FIGS. 1 to 3, the pendulum portion 4 is suspended from a beam member 32. As shown in FIGS. The pendulum portion 4 includes a weight 5 and a hanging member 6 that connects the beam member 32 and the weight 5. The weight 5 has a predetermined mass.
The hanging material 6 includes an upper hanging material 61 and a lower hanging material 62. The upper hanging member 61 and the lower hanging member 62 are each formed into a plate shape or a rod shape.

上吊り材61は、一方の端部(第1端部61aとする、図3参照)が第1軸部71を介して梁材32に連結され、他方の端部(第2端部61bとする、図3参照)が第1端部61aよりも梁材32から離れる位置に配置されている。
下吊り材62は、一方の端部(第1端部62aとする、図3参照)が第2軸部72を介して上吊り材61の第2端部61bに連結され、他方の端部(第2端部62bとする、図3参照)が第1端部62aよりも上吊り材61から離れる位置に配置されている。下吊り材62の第2端部62bには、錘5が連結されている。
The upper hanging member 61 has one end (referred to as a first end 61a, see FIG. 3) connected to the beam member 32 via a first shaft portion 71, and the other end (referred to as a second end 61b). (see FIG. 3) is located further away from the beam member 32 than the first end portion 61a.
The lower hanging member 62 has one end (referred to as a first end 62a, see FIG. 3) connected to the second end 61b of the upper hanging member 61 via the second shaft portion 72, and the other end. The second end 62b (see FIG. 3) is located further away from the upper hanging member 61 than the first end 62a. A weight 5 is connected to the second end 62b of the lower hanging member 62.

第1軸部71は、梁材32に固定され、上吊り材61をY方向に延びる第1軸線71a回りに回転可能に支持している。第1軸部71は、例えば回転ピンなどで構成されている。
上吊り材61は、振り子部4が静止している初期状態では第1端部61aが上側、第2端部61bが下側となる向きに設置される。上吊り材61は、構造物2(支持部3)に対して、第1軸線71a回り以外の回転はしないように構成されている。
第2軸部72は、上吊り材61の第2端部61bに固定され、下吊り材62をX方向に延びる第2軸線72a回りに回転可能に支持している。第2軸部72は、例えば回転ピンなどで構成されている。
下吊り材62は、振り子部4が静止している初期状態では第1端部62aが上側、第2端部62bが下側となる向きに設置される。下吊り材62は、第2軸線72a回り以外の回転はしないように構成されている。
初期状態における第1軸部71から錘5の芯までの長さをLとし、第2軸部72から錘5の芯までの長さをLとすると、L>Lとなる。
The first shaft portion 71 is fixed to the beam member 32 and supports the upper hanging member 61 so as to be rotatable around a first axis 71a extending in the Y direction. The first shaft portion 71 is composed of, for example, a rotating pin.
In the initial state when the pendulum part 4 is stationary, the upper hanging member 61 is installed in such a direction that the first end 61a is on the upper side and the second end 61b is on the lower side. The upper hanging member 61 is configured not to rotate other than around the first axis 71a with respect to the structure 2 (support portion 3).
The second shaft portion 72 is fixed to the second end 61b of the upper hanging member 61, and supports the lower hanging member 62 so as to be rotatable around a second axis 72a extending in the X direction. The second shaft portion 72 is composed of, for example, a rotating pin.
In the initial state when the pendulum part 4 is stationary, the lower hanging member 62 is installed in such a direction that the first end 62a is on the upper side and the second end 62b is on the lower side. The lower hanging member 62 is configured not to rotate other than around the second axis 72a.
If the length from the first shaft part 71 to the center of the weight 5 in the initial state is L1 , and the length from the second shaft part 72 to the center of the weight 5 is L2 , then L1 > L2 .

錘5は、下吊り材62の第2端部62bに接合されている。本実施形態では、錘5と下吊り材62とは剛接合され、一体化されている。1つの錘5は、1つの吊り材6に接合され支持されている。
本実施形態では、錘5と構造物2との間にオイルダンパー等の減衰装置8が設けられている。
The weight 5 is joined to the second end 62b of the lower hanging member 62. In this embodiment, the weight 5 and the lower hanging member 62 are rigidly connected and integrated. One weight 5 is joined to and supported by one hanging member 6.
In this embodiment, a damping device 8 such as an oil damper is provided between the weight 5 and the structure 2.

振り子部4は、錘5にX方向の外力が作用し錘5がX方向に変位すると、錘5が第1軸部71を中心に回動する(揺れる)。上吊り材61は、第1軸部71を中心に回動する。下吊り材62は、上吊り材61とともに第1軸部71を中心に回動する。このとき、錘5の振り子長さは、Lとなる。
振り子部4は、錘5にY方向の外力が作用し錘5がY方向に変位すると、錘5が第2軸部72を中心に回動する。下吊り材62は、第2軸部72を中心に回動する。上吊り材61は、変位しない。このとき、錘5の振り子長さは、Lとなる。
In the pendulum portion 4, when an external force in the X direction acts on the weight 5 and the weight 5 is displaced in the X direction, the weight 5 rotates (swings) around the first shaft portion 71. The upper hanging member 61 rotates around the first shaft portion 71. The lower hanging member 62 rotates around the first shaft portion 71 together with the upper hanging member 61 . At this time, the pendulum length of the weight 5 is L1 .
In the pendulum portion 4, when an external force in the Y direction acts on the weight 5 and the weight 5 is displaced in the Y direction, the weight 5 rotates around the second shaft portion 72. The lower hanging member 62 rotates around the second shaft portion 72 . The upper hanging member 61 is not displaced. At this time, the pendulum length of the weight 5 is L2 .

錘5がX方向に回動する(第1軸部71を中心に回動する)場合、振り子部4の固有周期Tは、重力加速度をgとすると以下の式(1)となる。 When the weight 5 rotates in the X direction (rotates around the first shaft portion 71), the natural period T1 of the pendulum portion 4 is expressed by the following equation (1), where g is the gravitational acceleration.

Figure 0007423431000001
Figure 0007423431000001

錘5がY方向に回動する(第2軸部72を中心に回動する)場合、振り子部4の固有周期Tは、重力加速度をgとすると以下の式(2)となる。 When the weight 5 rotates in the Y direction (rotates around the second shaft portion 72), the natural period T2 of the pendulum portion 4 is expressed by the following equation (2), where g is the gravitational acceleration.

Figure 0007423431000002
Figure 0007423431000002

このように、振り子部4は、X方向およびY方向で異なる固有周期をもつこととなる。
本実施形態では、L>Lとなるため、振り子部4の固有周期Tは、固有周期Tよりも大きい値となる(T>T)。
振り子部4のX方向の固有周期Tを構造物2のX方向の固有周期Tに同調させ、振り子部4のY方向の固有周期Tを構造物2の方向の固有周期Tに同調させるように、 および の長さを設定する。これにより、動吸振装置1は、構造物2の固有周期に同調し、構造物2に生じる風や地震による振動を低減させることができる。
In this way, the pendulum section 4 has different natural periods in the X direction and the Y direction.
In this embodiment, since L 1 >L 2 holds, the natural period T 1 of the pendulum portion 4 has a value larger than the natural period T 2 (T 1 >T 2 ).
The natural period T 1 of the pendulum part 4 in the X direction is tuned to the natural period T x of the structure 2 in the X direction, and the natural period T 2 of the pendulum part 4 in the Y direction is tuned to the natural period T y of the structure 2 in the Y direction. Set the lengths of L 1 and L 2 so that they are tuned to . Thereby, the dynamic vibration damping device 1 can tune to the natural period of the structure 2 and reduce vibrations caused by wind or earthquakes occurring in the structure 2.

次に、第1実施形態による動吸振装置1の作用・効果について説明する。
第1実施形態による動吸振装置1では、振り子部4の固有周期がX方向とY方向とで異なる値に設定することができることにより、X方向およびY方向で固有周期が異なる構造物2のX方向およびY方向それぞれの揺れを1台で低減させることができる。このため、X方向およびY方向それぞれの揺れに対応して複数の動吸振装置1を設置する場合や、付加ばねや付加質量を設置する場合と比べて、動吸振装置1を安価で簡便な構成とすることができる。また、動吸振装置1をコンパクトな装置とすることができる。
Next, the functions and effects of the dynamic vibration damping device 1 according to the first embodiment will be explained.
In the dynamic vibration absorbing device 1 according to the first embodiment, the natural period of the pendulum portion 4 can be set to different values in the X direction and the Y direction, so that the It is possible to reduce vibrations in both the direction and the Y direction with one unit. Therefore, compared to installing multiple dynamic vibration absorbers 1 corresponding to shaking in the X direction and Y direction, or installing additional springs or additional masses, the dynamic vibration absorber 1 can be configured at a lower cost and simpler. It can be done. Moreover, the dynamic vibration damping device 1 can be made into a compact device.

第1実施形態による動吸振装置1では、錘5と構造物2との間にオイルダンパー等の減衰装置8を設けることにより、構造物2と錘5の揺れ(振幅)を適切に制御することができる。
なお、この最適な減衰量については、定点理論などで設定できる。
In the dynamic vibration absorption device 1 according to the first embodiment, by providing a damping device 8 such as an oil damper between the weight 5 and the structure 2, the vibration (amplitude) of the structure 2 and the weight 5 can be appropriately controlled. Can be done.
Note that this optimal attenuation amount can be set using fixed point theory or the like.

(第2実施形態)
次に、第2実施形態について、添付図面に基づいて説明するが、上述の第1実施形態と同一又は同様な部材、部分には同一の符号を用いて説明を省略し、第1実施形態と異なる構成について説明する。
図1および図2に示す第1実施形態の動吸振装置1では、1つの錘5を1つの吊り材6を介して支持部3に接続している。これに対し、図4および図5に示すように、第2実施形態の動吸振装置1Bでは、1つの錘5を2つの吊り材6を介して支持部3に接続している。
第2実施形態においても、錘5にX方向の外力が作用し錘5がX方向に変位した場合の、錘5の振り子長さは、Lとなり、錘5にY方向の外力が作用し錘5がY方向に変位した場合の錘5の振り子長さは、Lとなる。
錘5は、2つの吊り材6それぞれの下吊り材62の下端部に回転自在に接合されている。錘5を下吊り材62に回転自在に接合するためには、X軸およびY軸まわりの回転を拘束しないユニバーサル継手や短いワイヤー等を採用することが好ましい。これにより、錘5の自重が吊り材6に円滑に伝達されるように構成されている。
錘5は、下吊り材62に対して回転自在な状態であるため、X方向またはY方向の変位とともに下吊り材62に対して回転自在に変位する。
(Second embodiment)
Next, a second embodiment will be described based on the attached drawings, and the same or similar members and parts as those in the first embodiment will be designated by the same reference numerals and explanations will be omitted. Different configurations will be explained.
In the dynamic vibration absorber 1 of the first embodiment shown in FIGS. 1 and 2, one weight 5 is connected to the support part 3 via one hanging member 6. On the other hand, as shown in FIGS. 4 and 5, in the dynamic vibration absorber 1B of the second embodiment, one weight 5 is connected to the support part 3 via two hanging members 6.
Also in the second embodiment, when an external force in the X direction acts on the weight 5 and the weight 5 is displaced in the X direction, the pendulum length of the weight 5 is L 1 , and an external force in the Y direction acts on the weight 5. The pendulum length of the weight 5 when the weight 5 is displaced in the Y direction is L2 .
The weight 5 is rotatably joined to the lower end of the lower hanging member 62 of each of the two hanging members 6. In order to rotatably join the weight 5 to the lower suspension member 62, it is preferable to use a universal joint, a short wire, or the like that does not restrict rotation around the X-axis and the Y-axis. Thereby, the weight of the weight 5 is smoothly transmitted to the hanging member 6.
Since the weight 5 is in a state where it is rotatable relative to the lower hanging member 62, it is rotatably displaced relative to the lower hanging member 62 along with displacement in the X direction or the Y direction.

上記の第2実施形態による動吸振装置1Bでは、第1実施形態と同様の効果を奏する。
そして、第2実施形態による動吸振装置1Bでは、錘5は、2つの下吊り材62に回転自在に接合されている。これにより、第1軸線71a回りに振り子部4が回転し、2つの吊り材6それぞれの上吊り材61が第1軸線71a回りに回転する際に、錘5が2つの下吊り材62に対して第1軸線71aと平行となる軸線回りに回転することができる。これにより、2つの上吊り材61の第1軸線回71a回りの回転が阻止されることがなく、上吊り材61と下吊り材62との連結部に曲げモーメントが作用することを抑制することができる。なお、第2軸線72a回りに振り子部4が変位した場合には、錘5が下吊り材62に対して回転することにより、上吊り材61と支持部3との連結部に第2軸線72a回りの曲げモーメントが作用するが、鉛直方向に対する吊り材6の傾斜角が小さいため、曲げモーメントも小さい。このため、上吊り材61と梁材32との接合部を第2軸線72a回りの曲げモーメントに対応するように設計することは容易である。
また、1つの錘5を複数の吊り材6で支持できることにより、錘5の重量や形状に合わせて吊り材6の数量を変更すればよく、吊り材6の耐力や構成を変更する必要が無い。
The dynamic vibration damping device 1B according to the second embodiment described above has the same effects as the first embodiment.
In the dynamic vibration absorber 1B according to the second embodiment, the weight 5 is rotatably joined to the two lower hanging members 62. As a result, when the pendulum part 4 rotates around the first axis 71a and the upper hanging members 61 of the two hanging members 6 rotate around the first axis 71a, the weight 5 moves against the two lower hanging members 62. can be rotated around an axis parallel to the first axis 71a. As a result, rotation of the two upper hanging members 61 around the first axis rotation 71a is not blocked, and bending moment is suppressed from acting on the connecting portion between the upper hanging members 61 and the lower hanging members 62. Can be done. Note that when the pendulum part 4 is displaced around the second axis 72a, the weight 5 rotates with respect to the lower hanging member 62, so that the second axis 72a is attached to the connection part between the upper hanging member 61 and the support part 3. Although a bending moment acts around it, since the angle of inclination of the hanging member 6 with respect to the vertical direction is small, the bending moment is also small. Therefore, it is easy to design the joint between the upper suspension member 61 and the beam member 32 to accommodate the bending moment about the second axis 72a.
Furthermore, since one weight 5 can be supported by a plurality of hanging materials 6, it is only necessary to change the quantity of the hanging materials 6 according to the weight and shape of the weight 5, and there is no need to change the strength or structure of the hanging materials 6. .

以上、本発明による動吸振装置の実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、上記の実施形態では、錘5と構造物2との間にオイルダンパー等の減衰装置8を設けているが、減衰装置8を設けなくてもよい。この場合には錘5の変位が過大にならないようストッパー等の変位制限機構を別途追加する。また、減衰装置8を設置する場所は、支持部3の柱31と錘5との間など、上記以外であってもよい。
Although the embodiments of the dynamic vibration damping device according to the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be modified as appropriate without departing from the spirit thereof.
For example, in the above embodiment, a damping device 8 such as an oil damper is provided between the weight 5 and the structure 2, but the damping device 8 may not be provided. In this case, a displacement limiting mechanism such as a stopper is separately added to prevent the displacement of the weight 5 from becoming excessive. Further, the damping device 8 may be installed at a location other than the above, such as between the pillar 31 of the support portion 3 and the weight 5.

上記の実施形態では、X方向の固有周期をTが、Y方向の固有周期をTよりも大きいが、Y方向の固有周期をTが、X方向の固有周期をTよりも大きくてもよい。このような場合は、動吸振装置1,1BのX方向およびY方向の向きを変えて、振り子部4のY方向の固有周期Tが振り子部4のX方向の固有周期Tよりも大きくなるようにする。 In the above embodiment, the natural period in the X direction is T x and the natural period in the Y direction is larger than T y ; however, the natural period in the Y direction is T y and the natural period in the X direction is larger than T x . It's okay. In such a case, change the directions of the dynamic vibration absorbers 1 and 1B in the X and Y directions so that the natural period T 2 of the pendulum section 4 in the Y direction is larger than the natural period T 1 of the pendulum section 4 in the X direction. I will make it happen.

上記の実施形態では、動吸振装置1,1Bを構造物2の上に設置しているが、これは必ずしも構造物2の頂部に設置することを意味しない。動吸振装置1,1Bを高層建物などの構造物2の頂部(屋上)に設置しても良いが、構造物2の途中階の建物内部に設置しても構わない。ただし、動吸振装置1,1Bは、設置位置での加速度で錘5が揺れることを利用した制振装置であるため、揺れが小さい低層階よりも高層階に設置する方が、制振効果が高いことに留意し設置位置を設定する必要がある。 In the above embodiment, the dynamic vibration absorbers 1 and 1B are installed on the structure 2, but this does not necessarily mean that they are installed on the top of the structure 2. The dynamic vibration absorbers 1 and 1B may be installed on the top (rooftop) of a structure 2 such as a high-rise building, but they may also be installed inside the building on a mid-floor of the structure 2. However, since the dynamic vibration absorbers 1 and 1B are vibration damping devices that utilize the vibration of the weight 5 due to acceleration at the installation location, the vibration damping effect is better when installed on higher floors than on lower floors where the shaking is small. It is necessary to set the installation location keeping in mind that it is expensive.

上記の第1実施形態では、1つの錘5を1つの吊り材6を介して支持部3に接続し、第2実施形態では、1つの錘5を2つの吊り材6を介して支持部3に接続している。これに対し、1つの錘5を3つ以上の吊り材6を介して支持部3に接続してもよい。
上記の実施形態では、支持部3は、柱材31と梁材32とからなる櫓であるが、構造物2に支持されて、振り子部4を支持可能であれば、上記以外の構成であってもよい。
In the first embodiment described above, one weight 5 is connected to the support part 3 through one hanging material 6, and in the second embodiment, one weight 5 is connected to the support part 3 through two hanging materials 6. is connected to. On the other hand, one weight 5 may be connected to the support part 3 via three or more hanging members 6.
In the above embodiment, the support part 3 is a tower made of the pillar material 31 and the beam material 32, but it may have a structure other than the above as long as it is supported by the structure 2 and can support the pendulum part 4. It's okay.

上記の実施形態では、第1軸線71aが延びる第1水平方向がY方向となり、第2軸線72aが延びる第2水平方向がX方向となり、第1水平方向と第2水平方向とが直交しているが、第1水平方向と第2水平方向とは必ずしも直交していなくてもよい。
なお、本実施形態では、一般的な建物の水平面内で主軸となるX方向とY方向とが直交していることから、第1水平方向および第2水平方向を建物のX方向およびY方向とすることで、振り子部の固有周期を建物のX方向およびY方向の固有周期に同調させることができる。
In the above embodiment, the first horizontal direction in which the first axis 71a extends is the Y direction, the second horizontal direction in which the second axis 72a extends is the X direction, and the first horizontal direction and the second horizontal direction are orthogonal. However, the first horizontal direction and the second horizontal direction do not necessarily have to be orthogonal.
In addition, in this embodiment, since the X direction and the Y direction, which are the main axes in the horizontal plane of a general building, are perpendicular to each other, the first horizontal direction and the second horizontal direction are defined as the X direction and the Y direction of the building. By doing so, the natural period of the pendulum part can be tuned to the natural period of the building in the X direction and the Y direction.

上記の第1実施形態では、錘5と下吊り材62とは剛接合されているが、回転自在に接合されていてもよい。 In the first embodiment described above, the weight 5 and the lower suspension member 62 are rigidly joined, but may be rotatably joined.

1,1B 動吸振装置
2 構造物
3 支持部
4 振り子部
5 錘
6 吊り材
8 減衰装置
61 上吊り材
62 下吊り材
71a 第1軸線
72a 第2軸線
1, 1B Dynamic vibration absorber 2 Structure 3 Support part 4 Pendulum part 5 Weight 6 Hanging member 8 Damping device 61 Upper hanging member 62 Lower hanging member 71a First axis 72a Second axis

Claims (3)

構造物に設置された支持部と、
前記支持部に吊り下げられて振り子運動する振り子部と、を有し、
前記振り子部の振り子運動の固有周期を前記構造物の固有周期に同調させて前記構造物の振動を低減させる動吸振装置において、
前記振り子部は、
錘と、
前記支持部と前記錘とを連結する吊り材と、を有し、
前記吊り材は、
前記支持部に第1水平方向に延びる第1軸線回りに回転可能に第1軸部を介して連結された上吊り材と、
前記上吊り材に前記第1水平方向と交差する第2水平方向に延びる第2軸線回りに回転可能に第2軸部を介して連結され、前記錘が連結された下吊り材と、を有し、
前記振り子部の前記第1水平方向の固有周期を前記構造物の前記第1水平方向の固有周期に同調させるとともに、前記振り子部の前記第2水平方向の固有周期を前記構造物の前記第2水平方向の固有周期と同調させるように、前記第1軸部から前記錘の芯までの長さおよび前記第2軸部から前記錘の芯までの長さを設定することを特徴とする動吸振装置。
a support installed in the structure;
a pendulum part that is suspended from the support part and makes a pendulum movement,
A dynamic vibration absorber that reduces vibrations of the structure by synchronizing the natural period of the pendulum motion of the pendulum part with the natural period of the structure,
The pendulum part is
A weight and
a hanging member connecting the support part and the weight,
The hanging material is
an upper hanging member rotatably connected to the support portion via a first shaft portion about a first axis extending in a first horizontal direction;
A lower hanging member is connected to the upper hanging member via a second shaft part so as to be rotatable about a second axis extending in a second horizontal direction intersecting the first horizontal direction, and the lower hanging member is connected to the weight. death,
The natural period in the first horizontal direction of the pendulum part is tuned to the natural period in the first horizontal direction of the structure, and the natural period in the second horizontal direction of the pendulum part is tuned to the natural period in the second horizontal direction of the structure. Dynamic vibration absorption characterized in that the length from the first shaft part to the center of the weight and the length from the second shaft part to the center of the weight are set so as to be synchronized with the natural period in the horizontal direction. Device.
前記吊り材は、複数設けられ、
前記錘は、複数の前記吊り材それぞれの前記下吊り材に回転自在に接合されていることを特徴とする請求項1に記載の動吸振装置。
A plurality of the hanging materials are provided,
The dynamic vibration absorbing device according to claim 1, wherein the weight is rotatably joined to the lower hanging member of each of the plurality of hanging members.
前記錘と前記構造物との間に設けられ、前記構造物に対する前記錘の揺れを減衰させる減衰装置を有することを特徴とする請求項1または2に記載の動吸振装置。 3. The dynamic vibration absorption device according to claim 1, further comprising a damping device provided between the weight and the structure to damp vibration of the weight with respect to the structure.
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