JP7455682B2 - 緩衝構造、及び、緩衝材 - Google Patents

緩衝構造、及び、緩衝材 Download PDF

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Description

本発明は、緩衝構造、及び、緩衝材に関する。
２つの構造体（例えば、免震建物の上部構造と下部構造）の一方に緩衝材を設け、２つの構造体の相対変位が過大となる場合に、緩衝材を他方の構造体に衝突させることで衝撃を緩和するようにした緩衝構造が知られている（例えば特許文献１参照）。特許文献１の緩衝構造には、緩衝材として高減衰ゴム（ゴム部材）が用いられている。
特開２０１４－７７２２９号公報
しかしながら、上述したような緩衝構造により、構造体の衝突時の緩衝効果が得られるものの、緩衝材１つあたりの圧縮荷重が小さい場合、必要な緩衝材の設置数が非常に多くなり、大規模な構造体などでは設置困難となるおそれがあった。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、緩衝材の圧縮荷重の増大を図ることにある。
かかる目的を達成するために本発明の緩衝構造は、
第１構造体と、
第２構造体と、
前記第１構造体及び前記第２構造体のうちの一方の構造体に、他方の構造体から所定間隔を空けて設けられた緩衝材と、
を備え、外力により、前記第１構造体と前記第２構造体との間に前記所定間隔以上の相対変位が生じる場合に、前記緩衝材が前記他方の構造体に衝突して衝撃を緩和する緩衝構造であって、
前記緩衝材は、
前記一方の構造体に端面が固定され、前記衝突により弾性変形又は弾塑性変形するゴム部材と、
前記ゴム部材の前記端面以外の部位に設けられて、前記ゴム部材の変形を抑制する拘束材と、
を有し、
前記拘束材は、金属製板材であり、前記端面と交差する厚さ方向において、前記ゴム部材に積層されており、
前記拘束材は、前記ゴム部材の側面よりも外側に突出している、
ことを特徴とする。
このような緩衝構造によれば、ゴム部材の変形が拘束材によって抑制されることにより緩衝材の圧縮荷重が大きくなる。よって、緩衝材の圧縮荷重の増大を図ることができる。また、ゴム部材と拘束材とが積層（接合）されていることにより、ゴム部材の変形が拘束材によって抑制される。これにより圧縮荷重を増大させることができる。また、拘束材がゴム部材の側面よりも外側に突出しているから、圧縮荷重をより確実に増大させることができる。
かかる緩衝構造であって、前記ゴム部材は前記厚さ方向に複数の層を有し、隣接する前記層の間に前記拘束材が配置されていることが望ましい。
このような緩衝構造によれば、圧縮荷重をさらに大きくすることができる。
また、第１構造体と、
第２構造体と、
前記第１構造体及び前記第２構造体のうちの一方の構造体に、他方の構造体から所定間隔を空けて設けられた緩衝材と、
を備え、外力により、前記第１構造体と前記第２構造体との間に前記所定間隔以上の相対変位が生じる場合に、前記緩衝材が前記他方の構造体に衝突して衝撃を緩和する緩衝構造であって、
前記緩衝材は、
前記一方の構造体に端面が固定され、前記衝突により弾性変形又は弾塑性変形するゴム部材と、
前記ゴム部材の前記端面以外の部位に設けられて、前記ゴム部材の変形を抑制する拘束材と、
を有し、
前記拘束材は、環状の線材であり、前記ゴム部材に篏合されている、
ことを特徴とする。
このような緩衝構造によれば、ゴム部材の変形が拘束材によって抑制されることにより緩衝材の圧縮荷重が大きくなる。よって、緩衝材の圧縮荷重の増大を図ることができる。また、拘束材が篏合された部位においてゴム部材の変形が抑制される。これにより圧縮荷重を増大させることができる。
また、第１構造体と、
第２構造体と、
前記第１構造体及び前記第２構造体のうちの一方の構造体に、他方の構造体から所定間隔を空けて設けられた緩衝材と、
を備え、外力により、前記第１構造体と前記第２構造体との間に前記所定間隔以上の相対変位が生じる場合に、前記緩衝材が前記他方の構造体に衝突して衝撃を緩和する緩衝構造であって、
前記緩衝材は、
前記一方の構造体に端面が固定され、前記衝突により弾性変形又は弾塑性変形するゴム部材と、
前記ゴム部材の前記端面以外の部位に設けられて、前記ゴム部材の変形を抑制する拘束材と、
を有し、
前記拘束材は、前記ゴム部材の前記端面と交差する厚さ方向の一部を露出させつつ、前記ゴム部材を収容している、
ことを特徴とする。
このような緩衝構造によれば、ゴム部材の変形が拘束材によって抑制されることにより緩衝材の圧縮荷重が大きくなる。よって、緩衝材の圧縮荷重の増大を図ることができる。また、拘束材によって、ゴム部材の露出した部分以外の変形が抑制される。これにより圧縮荷重を増大させることができる。
かかる緩衝構造であって、前記第１構造体と前記第２構造体との間に免震装置が設けられていることが望ましい。
このような緩衝構造によれば、第１構造体及び第２構造体のうち一方の構造体に生じる振動を長周期化することができ、外力（地震力）による影響を受けにくくすることができる。
また、かかる目的を達成するために本発明の緩衝材は、
第１構造体及び第２構造体のうちの一方の構造体に、他方の構造体から所定間隔を空けて設けられ、外力により、前記第１構造体と前記第２構造体との間に前記所定間隔以上の相対変位が生じる場合に、前記他方の構造体に衝突して衝撃を緩和する緩衝材であって、
前記一方の構造体に端面が固定され、前記衝突により弾性変形又は弾塑性変形するゴム部材と、
前記ゴム部材の前記端面以外の部位に設けられて、前記ゴム部材の変形を抑制する拘束材と、
を有し、
前記拘束材は、金属製板材であり、前記端面と交差する厚さ方向において、前記ゴム部材に積層されており、
前記拘束材は、前記ゴム部材の側面よりも外側に突出している、
ことを特徴とする。
また、第１構造体及び第２構造体のうちの一方の構造体に、他方の構造体から所定間隔を空けて設けられ、外力により、前記第１構造体と前記第２構造体との間に前記所定間隔以上の相対変位が生じる場合に、前記他方の構造体に衝突して衝撃を緩和する緩衝材であって、
前記一方の構造体に端面が固定され、前記衝突により弾性変形又は弾塑性変形するゴム部材と、
前記ゴム部材の前記端面以外の部位に設けられて、前記ゴム部材の変形を抑制する拘束材と、
を有し、
前記拘束材は、環状の線材であり、前記ゴム部材に篏合されている、
ことを特徴とする。
また、第１構造体及び第２構造体のうちの一方の構造体に、他方の構造体から所定間隔を空けて設けられ、外力により、前記第１構造体と前記第２構造体との間に前記所定間隔以上の相対変位が生じる場合に、前記他方の構造体に衝突して衝撃を緩和する緩衝材であって、
前記一方の構造体に端面が固定され、前記衝突により弾性変形又は弾塑性変形するゴム部材と、
前記ゴム部材の前記端面以外の部位に設けられて、前記ゴム部材の変形を抑制する拘束材と、
を有し、
前記拘束材は、前記ゴム部材の前記端面と交差する厚さ方向の一部を露出させつつ、前記ゴム部材を収容している、
ことを特徴とする。
このような緩衝材によれば、圧縮荷重の増大を図ることができる。
本発明によれば、緩衝材の圧縮荷重の増大を図ることができる。
第１実施形態の緩衝構造の概略説明図である。 図２Ａは、緩衝材４０の平面図である。図２Ｂは、緩衝材４０の側面図である。図２Ｃは、図２ＡのＡ－Ａ断面図である。 図３Ａは、比較例の試験体の平面図である。図３Ｂは、比較例の試験体の側面図である。図３Ｃは、比較例の試験体の変形状態を示す概略図である。 図４Ａは、実施例１の試験体の平面図である。図４Ｂは、実施例１の試験体の側面図である。図４Ｃは、実施例１の試験体の変形状態を示す概略図である。 図５Ａは、実施例２の試験体の平面図である。図５Ｂは、実施例２の試験体の側面図である。図５Ｃは、実施例２の試験体の変形状態を示す概略図である。 図６Ａは、実施例３の試験体の平面図である。図６Ｂは、実施例３の試験体の側面図である。図６Ｃは、実施例３の試験体の変形状態を示す概略図である。 載荷試験により得られた復元力特性を示す図である。 図８Ａ～図８Ｃは、緩衝材４０の変形例の説明図である。図８Ａは概略斜視図であり、図８Ｂは断面図であり、図８Ｃは変形状態を示す図である。 ゴム部材４０ａが円柱形状の場合を示す概略斜視図である。 図１０Ａ～図１０Ｃは、緩衝材４０の別の変形例の説明図である。図１０Ａは概略斜視図であり、図１０Ｂは断面図であり、図１０Ｃは変形状態を示す図である。 第２実施形態の緩衝構造の概略説明図である。 第３実施形態の緩衝構造の概略説明図である。 第３実施形態の変形例の概略説明図である。
以下、本発明の一実施形態について図面を参照しつつ説明する。
＝＝＝第１実施形態＝＝＝
＜緩衝構造の構成について＞
図１は第１実施形態の緩衝構造の概略説明図である。第１実施形態の緩衝構造は、図に示すように、下部構造１０と、上部構造２０と、免震装置３０と、緩衝材４０とを備えている。以下の説明において、免震装置３０によって形成される免震の層のことを免震層ともいう。第１実施形態の緩衝構造は、免震層を有する免震建物に設けられている。
下部構造１０は、免震装置３０を介して上部構造２０を支持する構造体であり、本実施形態の下部構造１０は建物の基礎である。すなわち、本実施形態の建物は、基礎免震建物である。また、下部構造１０は、擁壁１０ａを有している。
擁壁１０ａは、上部構造２０と下部構造１０との水平方向の相対変位が過大となることを防止するための部位（ストッパー）であり、上部構造２０とは一定の距離を隔てて、下部構造１０の底部から上方に立設されている。なお、擁壁１０ａは、上部構造２０及び免震層の周囲を囲むように形成されている。
上部構造２０は、下部構造１０よりも上方に設けられた構造体（本実施形態では建物）である。なお、上部構造２０と下部構造１０は、それぞれ、第１構造体及び第２構造体のうちの一方の構造体と他方の構造体に相当する。また、図１に示すように、上部構造２０には緩衝材４０が設けられている。緩衝材４０の詳細については後述する。
免震装置３０は、上部構造２０と下部構造１０との間に介在されている。本実施形態の免震装置３０は、積層ゴムタイプの積層体（例えば、円形のゴム層と鋼板とを上下に交互に積層してなる円柱状の弾性体）を、上下一対のフランジ板（不図示）で挟んで構成されている。また、下側のフランジ板は、不図示のボルトなどにより下部構造１０に固定されており、上側のフランジ板は、不図示のボルトなどにより上部構造２０に固定されている。このような免震装置３０は、高い鉛直剛性と低い水平剛性の特性を有しており、上部構造２０と下部構造１０との水平方向の相対変位に応じて、積層体が水平方向にせん断変形（上側のフランジ板と下側のフランジ板とが水平方向に相対変位）する。また、免震装置３０は、せん断変形しても元の位置（形状）に戻る復元機能も有している。このように免震装置３０がせん断変形することにより、上部構造２０の水平振動を長周期化することができ、外力（地震力など）による影響を受けにくくすることができる（免震支承として機能する）。
緩衝材４０は、上部構造２０において下部構造１０の擁壁１０ａと対向する位置に設けられている。また、緩衝材４０と擁壁１０ａとの間には水平方向にクリアランスＣ（所定間隔に相当）が設けられている。換言すると、緩衝材４０は、擁壁１０ａから水平方向にクリアランスＣを空けて設けられている。そして、上部構造２０と下部構造１０との水平方向の相対変位が過大になったとき（具体的には、水平方向の相対変位がクリアランスＣ以上となるとき）、緩衝材４０は下部構造１０の擁壁１０ａと衝突する。この衝突により、緩衝材４０は、上部構造２０への取り付け面（ゴム部材４０ａの端面）と交差する厚さ方向（ここでは水平方向）に圧縮力を受ける。この際、緩衝材４０が変形して衝撃を緩和することにより、上部構造２０や下部構造１０の損傷を抑制する。なお、本実施形態では、上部構造２０に緩衝材４０を設けているが、下部構造１０（擁壁１０ａ）に緩衝材４０を設けてもよい。
図２Ａは、緩衝材４０の平面図であり、図２Ｂは、緩衝材４０の側面図である。また図２Ｃは、図２ＡのＡ－Ａ断面図である。図に示すように、本実施形態の緩衝材４０は、ゴム部材４０ａと、拘束材４０ｂと、取付フランジ４０ｃを備えている。
ゴム部材４０ａは、力（荷重）が加えられることで変形するゴム製の部材である。本実施形態ではゴム部材４０ａとして、弾塑性変形（降伏が生じるまでは弾性変形、降伏が生じると塑性変形）する高減衰ゴムが用いられている。ここで、弾性変形とは、荷重と変位（変形）が比例関係にあり、外力（荷重）を除くと変位が元に戻る（エネルギー吸収しない）変形である。また、塑性変形とは、荷重と変位が比例関係でなく、外力を除いても変位が元に戻らない（エネルギー吸収する）変形である。高減衰ゴムでは、比較的小さな歪で降伏が生じて塑性変形することにより、変位が大きくなっても反力の上昇が小さく抑えられる。このような高減衰ゴムとしては、例えば、天然ゴム，スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ），ニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ），ブタジエンゴム素材（ＢＲ），イソプレンゴム（ＩＲ），ブチルゴム（ＩＩＲ），ハロゲン化ブチルゴム（Ｘ－ＩＩＲ），クロロプレンゴム（ＣＲ）のゴム素材に、高減衰性を発揮する添加剤を加えて生成された高減衰性ゴム組成物を用いることができる。高減衰性を発揮させうる添加剤としては、例えば、カーボンブラックやシラン化合物など、種々の添加剤が知られている。
本実施形態のゴム部材４０ａは、図２Ａに示すように、平面形状が矩形状（具体的には、正方形）に形成されている。また、ゴム部材４０ａは拘束材４０ｂにより分断されている。また、ゴム部材４０ａの厚さ方向の一端（端面）は、取付フランジ４０ｃを介して、上部構造２０に固定されている。
拘束材４０ｂは、ゴム部材４０ａの変形を抑制するための部材である。本実施形態では、拘束材４０ｂとして鋼板（金属製板材に相当）が用いられている。この拘束材４０ｂ（鋼板）は、ゴム部材４０ａを厚さ方向に分断する（２層に分ける）ようにゴム部材４０ａに挿入されている。換言すると、拘束材４０ｂは、厚さ方向に隣接するゴム部材４０ａの層の間に配置（積層）されている。また、ゴム部材４０ａの各層と拘束材４０ｂとは互いに加硫接着により接合されている。これにより、ゴム部材４０ａの各層が拘束材４０ｂに固定されているため、ゴム部材４０ａは、拘束材４０ｂに拘束され変形しにくくなる。すなわち、厚さ方向に圧縮された際に、外側に広がりにくくなる。なお、本実施系の拘束材４０ｂの平面形状は、正方形であり、その一辺は、ゴム部材４０ａの一辺よりも大きい。このため、拘束材４０ｂは、ゴム部材４０ａの側面から外側に突出している。これにより、拘束材４ｂがゴム部材４０ａに対して反力板として作用しやすくなる（圧縮荷重をより確実に増大させることができる）。ただし、これには限られず、側面から突出していなくてもよい（ゴム部材４０ａと同じ平面サイズでもよい）。
取付フランジ４０ｃは、ゴム部材４０ａを構造体（本実施形態では上部構造２０）に取り付けるための部材であり、ゴム部材４０ａの端面が接合されている。また、取付フランジ４０ｃにはボルト孔４０ｄが複数設けられている。ボルト（不図示）を用いて取付フランジ４０ｃを上部構造２０の側面に取り付けることにより、ゴム部材４０ａ（より具体的には、ゴム部材４０ａの端面）は、上部構造２０に固定されることになる。
このように、本実施形態の緩衝構造は、下部構造１０と、上部構造２０と、上部構造２０に、下部構造１０（擁壁１０ａ）から水平方向にクリアランスＣを空けて設けられた緩衝材４０とを備えている。そして、外力により、下部構造１０と上部構造２０との間にクリアランスＣ以上の水平方向の相対変位が生じる場合に、緩衝材４０が下部構造（擁壁１０ａ）に衝突して衝撃を緩和するように構成されている。また、本実施形態の緩衝材４０は、上部構造２０に端面が固定され、下部構造１０との衝突により弾塑性変形するゴム部材４０ａと、ゴム部材４０ａの厚さ方向の中央に設けられて、ゴム部材４０ａの変形を抑制する拘束材４０ｂ（鋼板）とを備えている。これにより、ゴム部材４０ａの変形が拘束材４０ｂによって抑制されるため、ゴム部材４０ａのみの場合と比べて、緩衝材４０の圧縮荷重が大きくなる（後述の実施例参照）。よって、緩衝材４０の圧縮荷重の増大を図ることができる。
＜実施例＞
拘束材４０ｂ（鋼板）の配置や数の異なる縮小試作品（実施例１、実施例２、実施例３）を作成し、圧縮荷重などの特性評価を行った。また、比較例として、拘束材４０ｂを設けない試験体も作成して評価を行った。以下、図面を参照しつつ、実施例について説明する。
図３Ａは、比較例の試験体の平面図であり、図３Ｂは、比較例の試験体の側面図であり、図３Ｃは、比較例の試験体の変形状態を示す概略図である。また、図４Ａは、実施例１の試験体の平面図であり、図４Ｂは、実施例１の試験体の側面図であり、図４Ｃは、実施例１の試験体の変形状態を示す概略図である。また、図５Ａは、実施例２の試験体の平面図であり、図５Ｂは、実施例２の試験体の側面図であり、図５Ｃは、実施例２の試験体の変形状態を示す概略図である。また、図６Ａは、実施例３の試験体の平面図であり、図６Ｂは、実施例３の試験体の側面図であり、図６Ｃは、実施例３の試験体の変形状態を示す概略図である。
（試験体）
・ゴム部材４０ａ：高減衰ゴム
比較例 ・・１層（拘束材なし）
実施例１・・１層（天端に拘束材を加硫接着）
実施例２・・２層（拘束材１枚挿入）
実施例３・・３層（拘束材２枚挿入）
・拘束材４０ｂ：鋼板
ゴム部材４０ａ、拘束材４０ｂともに実大緩衝材の１／５サイズ
（試験結果）
図７は、載荷試験により得られた復元力特性を示す図である。図の横軸は、変形量（ｍｍ）であり、縦軸は、荷重（ｋＮ）である。図の復元力特性で囲まれる部分の面積は、各試験体の履歴吸収エネルギーを示している。なお、図では、簡略化のため、各水準につき１つの結果のみを示しているが、実際には各水準について３回（３つの試験体）の試験を行い平均値で評価を行った。
・最大荷重について
比較例の最大荷重に対して、実施例１は約１．２倍、実施例２は約４．４倍、実施例３は、約７．５倍となった。
・履歴吸収エネルギーについて
比較例の履歴吸収エネルギーに対して、実施例１は約１．１倍、実施例２は約２．９倍、実施例３は約４．６倍となった。
このように、拘束材４０ｂ（鋼板）を設けた実施例１～３では、比較例と比べて、最大荷重及び履歴吸収エネルギーが増大することが確認された。特にゴム部材４０ａの間に拘束材４０ｂを挿入することで、最大荷重及び履歴吸収エネルギーがより大きくなることが確認された。
＜緩衝材の変形例＞
図８Ａ～図８Ｃは、緩衝材４０の変形例の説明図である。図８Ａは概略斜視図であり、図８Ｂは断面図であり、図８Ｃは変形状態を示す図である。
この変形例では拘束材４０ｂは、環状（リング状）の線材であり、ゴム部材４０ａに篏合されている。すなわち、この変形例では、ゴム部材４０ａが複数の層に分断されていない（図８Ｂ、図８Ｃ参照）。なお、この変形例では、環状の拘束材４０ｂが、厚さ方向に間隔を空けて２つ設けられているが、１つでもよいし、３つ以上設けてもよい。このように拘束材４０ｂをゴム部材４０ａに篏合させていることにより、衝突により荷重が加えられた際には、図８Ｃに示すように、ゴム部材４０ａの変形が、拘束材４０ｂによって抑制される。これにより、圧縮荷重が大きくなるので圧縮荷重の増大を図ることができる。
なお、上述した例のゴム部材４０ａは平面形状が矩形（正方形）であるが、図９に示すようにゴム部材４０ａの平面形状が円形（ゴム部材４０ａが円柱形）でもよいし、それ以外の形状（例えば多角形や楕円など）でもよい。なお、図９は、ゴム部材４０ａが円柱形状の場合を示す概略斜視図である。また、他の形態の場合も同様に、ゴム部材４０ａの形状が矩形でなくてもよい。その場合、図９に示すように、拘束材４０ｂの形状をゴム部材４０ａの形状に対応させればよい。
また、図１０Ａ～図１０Ｃは、緩衝材４０の別の変形例の説明図である。図１０Ａは斜視図であり、図１０Ｂは断面図であり、図１０Ｃは変形状態を示す図である。
この変形例では、拘束材４０ｂは箱状の収容体であり、端面が取付フランジ４０ｃに固定されたゴム部材４０ａを、厚さ方向の一部を露出させつつ、収容している。これにより、衝突により荷重が加えられた際には、図１０Ｃに示すように、ゴム部材４０ａの露出していない部分は、拘束材４０ｂによって変形が抑制され、露出した部分のみが変形する。これにより、圧縮荷重が大きくなるので圧縮荷重の増大を図ることができる。なお、図１０の緩衝材４０の断面形状を円形とし、収容体（拘束材４０ｂ）を円筒形としてもよい。
＝＝＝第２実施形態＝＝＝
図１１は、第２実施形態の緩衝構造の概略説明図である。
第２実施形態では、建物の中間層に免震装置３０が配置されている。すなわち、第２実施形態の下部構造１０は建物における下層部であり、上部構造２０は下部構造１０よりも上の部位（上層部）である。そして、下部構造１０と上部構造２０との間に、免震装置３０による免震層が形成されている。
また、上部構造２０の下面には、下方に突出する突出部２０ｂが設けられており、下部構造１０の上面には、上方に突出するストッパー１０ｂが、突出部２０ｂを挟むように一対設けられている。また、突出部２０ｂ（上部構造２０）におけるストッパー１０ｂ（下部構造１０）と対向する部位には、緩衝材４０が設けられている。緩衝材４０とストッパー１０ｂとの間には水平方向にクリアランスＣが設けられている。換言すると、緩衝材４０は、ストッパー１０ｂから水平方向にクリアランスＣを空けて設けられている。緩衝材４０は、第１実施形態と同一構成であり、ゴム部材４０ａと拘束材４０ｂを備えている。
以上の構成により、下部構造１０と上部構造２０との間にクリアランスＣ以上の相対変位が生じる場合、緩衝材４０がストッパー１０ｂ（下部構造１０）に衝突して衝撃を緩和する。この場合においても、緩衝材４０がゴム部材４０ａと拘束材４０ｂを備えていることで圧縮荷重を高めることができる。
なお、緩衝材４０がストッパー１０ｂ側（下部構造）に設けられていてもよい。また、免震層における上下の関係が逆でもよい。すなわち、突出部が下部構造１０の上面から上方に突出するように設けられ、ストッパーが上部構造２０の下面から下方に突出するように設けられてもよい。
＝＝＝第３実施形態＝＝＝
前述の実施形態では、緩衝材４０は免震層に設置されていたが、これには限られず、免震層以外にも適用可能である。第３実施形態では、隣接する高層建物の間に緩衝材４０を設置している。
図１２は、第３実施形態の緩衝構造の概略説明図である。
第３実施形態の緩衝構造は、センターコア１００と、外周建物２００と、緩衝材４０とを備えている。なお、センターコア１００と外周建物２００は、それぞれ、第１構造体及び第２構造体のうちの一方の構造体と他方の構造体に相当する。
センターコア１００は、外周建物２００の中心部に立設された構造体である。
外周建物２００は、センターコア１００の周囲を囲むように立設された建物（構造体）である。すなわち、上方から見ると、外周建物２００は、センターコア１００の外周をロの字状に囲んでいる。
緩衝材４０は、前述の実施形態と同様の構成であり、ゴム部材４０ａと拘束材４０ｂを有している。本実施形態の緩衝材４０は、センターコア１００の側面に端面が固定されており、緩衝材４０と外周建物２００との間には水平方向にクリアランスＣが設けられている。換言すると、緩衝材４０は、外周建物２００からクリアランスＣを空けて設けられている。なお、この例では、センターコア１００に緩衝材４０を設けているが、外周建物２００側に緩衝材４０を設けてもよい。
この第３実施形態の場合、センターコア１００と外周建物２００との水平方向の相対変位がクリアランスＣ以上となる場合、緩衝材４０が外周建物２００と衝突することで衝撃が緩和される。この場合も、前述の実施形態と同様に、緩衝材４０がゴム部材４０ａと拘束材４０ｂを有していることにより、圧縮荷重の増大を図ることができる。
図１３は、第３実施形態の変形例の緩衝構造の概略説明図である。
この例では、センターコア１００と外周建物２００とがダンパー５０で連結されている。
ダンパー５０は、センターコア１００と外周建物２００間の振動を吸収する（振動を減衰させる）部材である。ダンパー５０としては、例えば、オイル等の粘性流体を用いたもの（オイルダンパー）や、摩擦力を用いたもの（摩擦ダンパー）などを用いることができる。
この変形例の場合も同様に、緩衝材４０を設けることで衝突の際の緩衝効果が得られる。また、緩衝材４０がゴム部材４０ａと拘束材４０ｂを有していることにより、圧縮荷重の増大を図ることができる。
＝＝＝その他の実施形態＝＝＝
以上、上記実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれることはいうまでもない。特に、以下に述べる実施形態であっても、本発明に含まれるものである。
＜ゴム部材について＞
前述の実施形態では、緩衝材４０のゴム部材４０ａには、弾塑性変形するゴム（高減衰ゴム）を用いていたが、これには限られず、弾性変形するゴム（塑性変形しないゴム）を用いてもよい。ただし、弾性変形の場合、荷重と変位が比例関係にあり、荷重－変位関係が図７のようなループを描かず、エネルギー吸収しないことになる。よって、弾塑性変形するゴムを用いる方がより好ましい。
＜免震装置について＞
第１実施形態及び第２実施形態の免震装置３０（免震層）は積層ゴムタイプであったが、これには限られない。例えば、すべり支承タイプや転がり支承タイプのものであってもよい。
１０ 下部構造
１０ａ 擁壁
１０ｂ ストッパー
２０ 上部構造
２０ｂ 突出部
３０ 免震装置
４０ 緩衝材
４０ａ ゴム部材
４０ｂ 拘束材
４０ｃ 取付フランジ
４０ｄ ボルト孔
５０ ダンパー
１００ センターコア
２００ 外周建物

Claims (8)

  1. 第１構造体と、
    第２構造体と、
    前記第１構造体及び前記第２構造体のうちの一方の構造体に、他方の構造体から所定間隔を空けて設けられた緩衝材と、
    を備え、外力により、前記第１構造体と前記第２構造体との間に前記所定間隔以上の相対変位が生じる場合に、前記緩衝材が前記他方の構造体に衝突して衝撃を緩和する緩衝構造であって、
    前記緩衝材は、
    前記一方の構造体に端面が固定され、前記衝突により弾性変形又は弾塑性変形するゴム部材と、
    前記ゴム部材の前記端面以外の部位に設けられて、前記ゴム部材の変形を抑制する拘束材と、
    を有し、
    前記拘束材は、金属製板材であり、前記端面と交差する厚さ方向において、前記ゴム部材に積層されており、
    前記拘束材は、前記ゴム部材の側面よりも外側に突出している、
    ことを特徴とする緩衝構造。
  2. 請求項１に記載の緩衝構造であって、
    前記ゴム部材は前記厚さ方向に複数の層を有し、
    隣接する前記層の間に前記拘束材が配置されている、
    ことを特徴とする緩衝構造。
  3. 第１構造体と、
    第２構造体と、
    前記第１構造体及び前記第２構造体のうちの一方の構造体に、他方の構造体から所定間隔を空けて設けられた緩衝材と、
    を備え、外力により、前記第１構造体と前記第２構造体との間に前記所定間隔以上の相対変位が生じる場合に、前記緩衝材が前記他方の構造体に衝突して衝撃を緩和する緩衝構造であって、
    前記緩衝材は、
    前記一方の構造体に端面が固定され、前記衝突により弾性変形又は弾塑性変形するゴム部材と、
    前記ゴム部材の前記端面以外の部位に設けられて、前記ゴム部材の変形を抑制する拘束材と、
    を有し、
    前記拘束材は、環状の線材であり、前記ゴム部材に篏合されている、
    ことを特徴とする緩衝構造。
  4. 第１構造体と、
    第２構造体と、
    前記第１構造体及び前記第２構造体のうちの一方の構造体に、他方の構造体から所定間隔を空けて設けられた緩衝材と、
    を備え、外力により、前記第１構造体と前記第２構造体との間に前記所定間隔以上の相対変位が生じる場合に、前記緩衝材が前記他方の構造体に衝突して衝撃を緩和する緩衝構造であって、
    前記緩衝材は、
    前記一方の構造体に端面が固定され、前記衝突により弾性変形又は弾塑性変形するゴム部材と、
    前記ゴム部材の前記端面以外の部位に設けられて、前記ゴム部材の変形を抑制する拘束材と、
    を有し、
    前記拘束材は、前記ゴム部材の前記端面と交差する厚さ方向の一部を露出させつつ、前記ゴム部材を収容している、
    ことを特徴とする緩衝構造。
  5. 請求項１乃至請求項４の何れかに記載の緩衝構造であって、
    前記第１構造体と前記第２構造体との間に免震装置が設けられている、
    ことを特徴とする緩衝構造。
  6. 第１構造体及び第２構造体のうちの一方の構造体に、他方の構造体から所定間隔を空けて設けられ、外力により、前記第１構造体と前記第２構造体との間に前記所定間隔以上の相対変位が生じる場合に、前記他方の構造体に衝突して衝撃を緩和する緩衝材であって、
    前記一方の構造体に端面が固定され、前記衝突により弾性変形又は弾塑性変形するゴム部材と、
    前記ゴム部材の前記端面以外の部位に設けられて、前記ゴム部材の変形を抑制する拘束材と、
    を有し、
    前記拘束材は、金属製板材であり、前記端面と交差する厚さ方向において、前記ゴム部材に積層されており、
    前記拘束材は、前記ゴム部材の側面よりも外側に突出している、
    ことを特徴とする緩衝材。
  7. 第１構造体及び第２構造体のうちの一方の構造体に、他方の構造体から所定間隔を空けて設けられ、外力により、前記第１構造体と前記第２構造体との間に前記所定間隔以上の相対変位が生じる場合に、前記他方の構造体に衝突して衝撃を緩和する緩衝材であって、
    前記一方の構造体に端面が固定され、前記衝突により弾性変形又は弾塑性変形するゴム部材と、
    前記ゴム部材の前記端面以外の部位に設けられて、前記ゴム部材の変形を抑制する拘束材と、
    を有し、
    前記拘束材は、環状の線材であり、前記ゴム部材に篏合されている、
    ことを特徴とする緩衝材。
  8. 第１構造体及び第２構造体のうちの一方の構造体に、他方の構造体から所定間隔を空けて設けられ、外力により、前記第１構造体と前記第２構造体との間に前記所定間隔以上の相対変位が生じる場合に、前記他方の構造体に衝突して衝撃を緩和する緩衝材であって、
    前記一方の構造体に端面が固定され、前記衝突により弾性変形又は弾塑性変形するゴム部材と、
    前記ゴム部材の前記端面以外の部位に設けられて、前記ゴム部材の変形を抑制する拘束材と、
    を有し、
    前記拘束材は、前記ゴム部材の前記端面と交差する厚さ方向の一部を露出させつつ、前記ゴム部材を収容している、
    ことを特徴とする緩衝材。
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