JPH01312176A - 構造物の振動制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の技術分野］ 本発明は、高層ビルやアンテナ塔などに代表される構造
物の地震や風による振動を減衰させることを目的とする
。

［従来の技術］ 従来この種の装置として高層ビルやアンテナの頂部或い
はその近くに附加重錘を設置し、振動検出器からの信号
を受でこの附加重錘を電動或いは油圧アクチュエータに
よって作動させることにより、構造物の振動を抑制せん
とする装置は既に多くの提案がなされ、実施例も見られ
る。

［本発明が解決しようとする問題点コ いづれも能動制御のための多大な電力を必要とし、その
ランニングコストが高くつくことは勿論、地震発生の際
には停電して用をなさない可能性がある。又、停電に備
えて蓄電池その他の電力貯蔵設備を設けることは使用電
力が多大であることから事実上実現不可能であるなどの
欠点があった。

［問題点詮解決するための手段］ 従来の能動式制振装置が停電時に無力化することを解決
するため、制振用附加重錘（以後第一の重錘と言う）に
振動変位を与えるエネルギー源としてエネルギ−１１’
ｆ蔵重錘（以後第二の重錘と言う）の位置エネルギーを
利用するに当り、制振作動に要するエネルギーと比へ極
めて小さなエネルギーでもって、第一の重錘に加える力
を制御する。第二〇重錘はその移動範囲の最下端まで降
下すれば、もはや約に立たないが、地震の持続時間に対
しては充分な作動範囲があればよく、この重錘は平時に
わずかの電動力を用いて」１端まで巻き上げておけばよ
い。

［実施例］ 第１図は本発明の１実施例を示し、（１）は構造物、（
１ａ）と（１ｂ）は構造物（１）の天井部と固定具、０
）は構造物を設置した地盤、（３）は構造物（１）の天
井部（１ａ）の」−に可動自在に載置した第一の重錘、
（／Ｉ）は伸縮バネ、（５）は第二二°の重錘、（６）
は滑車、（７）はロープ、（８）は第二〇重錘（５）に
相違まれたクランプアクチュエータ、（９）は制御回路
、（１０）は振動検出器である。

第二の重錘（５）は構造物（１）の外面又は内面をロー
プ（７）に沿って垂直に上下し得るものとする。

風或いは地震などによる振動外力が構造物（１）に作用
しない時又は外力が弱い時は、振動検出器（１０）から
の信号を制御回路（９）が判断して、クランプアクチュ
エータ（８）がロープ（７）を固定的に把握し、第二の
重錘（５）は停止１−シたままとなる。

従って、ロープ（７）は滑車（６）を介して第一の重錘
（３）に第１図で左向きの力を作用させるが、固定具（
１ｂ）に片側を保持された伸縮バネ（４）の引り１（力
と釣り合って第一の重錘（３）は静止したままとなり、
構借物（１）の天井部（］Ｉａに振動的な加振力は作用
しない。

しかし、地盤（２）が地震により振動を生じた時振動検
知器（１０）の検出信号によって制御回路（９）がクラ
ンプアクチュエータ（８）のロープ（力を保持する力を
ゆるめると、第二の重錘（５）は降下を始めると同時に
、その下降加速度に相当する分だけロープ（７）の張力
が低下し、第一の重錘（３）は伸縮バネ（４）の張力に
よって右方向に加速される。

′次に振動検知器（１０）の検出信号が変化し制御回路
（９）の制御信号が変化しててクランプアクチュエータ
（８）がロープ（７）を保持する力を増すと、降下して
いる第二の重錘（５）はその降下速度が減速され、その
減速度に相当する分だけロープ（７）の張力が増加する
。従って第一の重錘（３）には左方向の力が増加して左
方向に加速される。

第一の重錘（３）の振動的変位が構造物（１）の天井部
（Ｉａ）の振動的変位に対し、９０°の位相差を持つよ
うに制御回路（９）が制御動作を行えば、構造物（１）
の振動エネルギーが吸収され、振［１１が減衰すること
は、従来の電動アクチュエータ式の制振装置と同じであ
る。

クランプアクチュエータ（８）は制御電流によってその
ブレーキ力が変化する磁性粉体ブレーキが一例として考
えられるが、ロープ（７）と第二の重錘（５）の間のす
べりを電気的信号で制御できるものであれば何でもよい
。

図には示さないが、振動の制御を必要としない平時に第
二の重錘（５）をその移動範囲の」一端の滑車（６）近
くまで持ち上げておくための巻き上げ駆動装置や、停電
時に制御回路に電力を供給する蓄電池等が必要なことは
言うまでもない。

［発明の効果コ 以４二のように、本発明によれば振動制御のために第一
の重錘を駆動するためのエネルギーを高く持上げた第二
の重錘の位置のエネルギーから得るばかりでなく、第一
・の重錘の動揺に必要な駆動力と比へてはるかに小さな
電力で制御が可能なことから、地震発生時に予想される
停電の場合でも経済的に実現可能な容量の予備電源で振
動制御装置の運転が可能となり、従来の装置での問題点
が解決される。

４、図の簡単な説明 第１図は本発明の一実施例による振動制御装置を示す構
成図。第２図及び第３図は類似の実施例を示す構成図で
ある。

図に於て（１）は構造物、（１ａ）と（１ｂ）は構造物
（１）の天井部と固定具、伐）は構造物を設置した地盤
、り３）は構造物（１）の天井部（１ａ）の−ヒにｎＪ
動自在にに載置した第一の重錘、（４）は伸縮バネ、（
５）は第二の重錘、（６）は滑車、（７）はロープ、（
８）は第二の重錘（５）に組込まれたクランプアクチュ
エータ、（９）は制御回路、（１０）は振動検出器であ
る。

なお、図中同一符号は同−又は相当部分を示すものとす
る。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 外力を受けて振動を生ずる構造物に装着された、水平面
   又はそれに近い面内で動揺し得る第１の重錘装置、構造
   物の振動を検出する振動検出器、構造物に沿って垂直方
   向に移動し得る第２の重錘装置、第１の重錘装置の動揺
   可能方向に第２の重錘装置の重力によって生じる力を伝
   える為の滑車やロープ等の力伝達装置、上記第２の重錘
   と、上記ロープの結合点でロープを保持する力を制御し
   つつ、第２の重錘をロープに沿って降下を可能ならしめ
   るロープ保持力制御装置から成り、上記振動検出器から
   の検出信号に基づいて上記ロープ保持力制御装置のロー
   プ保持力を制御して第２の重錘の降下速度を変化させ、
   上記力伝達装置を通じて上記第１の重錘装置に加えられ
   る動揺力を制御することによって上記構造物に振動力を
   加えることを特徴とする構造物の振動制御装置。