JPH02209573A

JPH02209573A - 免震構造物及び該免震構造物に使用される粘弾性ダンパ

Info

Publication number: JPH02209573A
Application number: JP2725189A
Authority: JP
Inventors: Toshiyuki Nomichi; 野路　利幸; Hisayuki Yamanaka; 久幸山中; Hideyuki Kosaka; 英之小坂
Original assignee: Mitsui Construction Co Ltd
Current assignee: Mitsui Construction Co Ltd
Priority date: 1989-02-06
Filing date: 1989-02-06
Publication date: 1990-08-21

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】（ａ）、産業上の利用分野本発明は、ダンパとして粘弾性ダンパを用いた免震構造
物及び該免ｍ構造物に使用される粘弾性ダンパに関する
。

（ｂ）、従来技術最近、積層ゴムを用いて構造物を基礎に対して弾性的に
支持すると共に、地震などで構造物に生じる震動をダン
パで吸収する免２！！！構造物の提案が数多くなされ、
またそれに使用するダンパとしても、例えば特開昭６３
−２６８８３８．６３−２６８８３９．６３−２６８８
４０、６３〜２６８８４１．６３−２６１１８４２等、
鋼製のものを中心に多数提案されている。

（Ｃ）９発明が解決すべき問題点しかし、鋼製のダンパでは、横揺れの大きな大地震など
の場合はその震動エネルギをダンパの塑性変形により良
好な状態で吸収することが出来るが２横揺れの小さい小
地震などの場合には、ダンパの塑性変形が生じず、震動
エネルギの吸収を行なうことが出来ない不都合がある。

本発明は、前述の欠点を解消すべく、横揺九の小さい小
地震などの場合にも、Ｓ動エネルギの吸収を有効に行な
うことが可能な、免震構造物及び該免震構造物に使用さ
九る粘弾性ダンパを提供することを目的とするものであ
る。

（ｄ）１問題点を解決する手段即ち１本発明は、基礎（２）及び該基礎（２）によって
支持される構造体（５）を有し、該基礎（２）と構造体
（５）との間に積層ゴム支持体（６）を設け、該積層ゴ
ム支持体（６）により前記構造体（５）を弾性的に基礎
に対して支持する免震構造物（１）において、前記構造
体（５）と基礎（２）との間に弾塑性ダンパ（７）及び
粘弾性ダンパ（９）を複数個設け、それ等弾塑性ダンパ
（７）及び粘弾性ダンパ（９）により前記構造体（５）
に生じる水平方向の震動を吸収するようにして構成され
る。

また、基礎（２）及び該基礎（２）によって支持される
構造体（５）を有し、該基礎（２）と構造体（５）との
間に積層ゴム支持体（６）を設け、該積層ゴム支持体（
６）により前記構造体（５）を弾性的に基礎（２）に対
して支持する免震構造物（１）において、前記構造体（
５）と基礎（２）との間に粘弾性ダンパ（９）を複数個
設け、それ等粘弾性ダンパ（９）により前記構造体（５
）に生じる水平方向の震動を吸収するようにして構成さ
れる。

更に、粘弾性ダンパ（９）は、複数の粘弾性体（９ｃ）
と複数の接続板（９ｄ）を交互に積層した形で設けた粘
弾性体本体を１個以上設けて構成される。

また、粘弾性ダンパ（９）は、単一の粘弾性体からなる
粘弾性体本体を１個以上設けて構成される。

更に、粘弾性ダンパ（９）は、複数の粘弾性体を直接接
続積層した粘弾性体本体を１個以上設けて構成される。

なお、括弧内の番号等は、図面における対応する要素を
示す、便宜的なものであり、従って。

本記述は図面上の記載に限定拘束されるものではない、
以下のｒ　（ｅ）、作用」の欄についても同様である。

（ｅ）１作用上記した構成により５本発明は、粘弾性ダンパ（９）が
構造体（５）の水平方向の震動エネルギを吸収するよう
に作用する。

（ｆ）、実施例以下１本発明の実施例を図面に基づき説明する。

第１図は、免震構造物の１実施例を示す図、第２図は粘
弾性ダンパの１実施例を示す正面図、第３図は第１図の構造物の解析モテルを示す図、第４図は地震に対する応答解析例を示す図、第５図は粘
弾性ダンパの別の例を示す正面図。

第６図は粘弾性ダンパの別の例を示す斜視図、第７図は
粘弾性ダンパの別の例を示す平面図、第８図は粘弾性ダ
ンパの更に別の例を示す平面図、第９図は、免震構造物の別の実施例を示す図である。

免震構造物１は、第１図に示すように、地盤側に構築さ
れた基礎２を有しており、基礎２上には構造体５が複数
の公知の積層ゴム支持体６を介して弾性的に支持されて
いる。構造体５と基礎２との間には、鋼製のエネルギ吸
収体７ａを有する弾塑性ダンパ７が複数個、エネルギ吸
収体７ａが構造体５と基礎２とを接続する形で設けられ
ており、更に、構造体５と基礎２との間には、粘弾性ダ
ンパ９が複数藺、構造体５と基礎２を接続する形で設け
られている。

粘弾性ダンパ９は、第２図に示すように、上下に円板型
のフランジ部９ａ、９ａを有しており、フランジ部９ａ
、９ａ間には、粘弾性体本体９ｂが設けられている。粘
弾性体本体９ｂは、所定厚さＴ１の、円板状に整形され
た複数の粘弾性体９Ｃを複数枚方しており、それ等冬枯
弾性体９０間には同様に円板状に形成された鉄板９ｄが
、それら粘弾性体９ｅ、９ｃ同志を接続する形で複数枚
設けられている５即ち、粘弾性体９ｃと鉄板９ｄは交互
に積層する形で形成されている。

免震構造物１等は５以上のような構成を有するので、地
震などに際して、基礎２が、第１図水平方向、即ち矢印
Ａ、Ｂ方向に揺れると、積層ゴム支持体６に弾性的に支
持された構造体５は、矢印Ａ、Ｂ方向に震動する。構造
体５が矢印Ａ、Ｂ方向に震動すると、該震動は基礎２と
構造体５間に設けられた弾塑性ダンパ７及び粘弾性ダン
パ９により効果的に吸収される。即ち１弾塑性ダンパ７
は、該ダンパを構成するエネルギ吸収体７ａが塑性変形
を生じることにより構造体５の矢印Ａ。

Ｂ方向の震動エネルギを吸収し、これにより、構造体５
に生じた震動は円滑に吸収される。なお、弾塑性ダンパ
７は、既に述べたように、エネルギ吸収体７ａの塑性変
形により震動エネルギを吸収するので、構造体５の矢印
Ａ、Ｂ方向の震動が所定の大きさを超えない限り、該エ
ネルギ吸収体７ａは塑性変形を生じることが無い、従っ
て、大地震の場合にはエネルギ吸収体７ａが塑性変形し
て構造体５の震動を吸収するが、振幅の小さな小地震の
場合にはエネルギ吸収体７ａに塑性変形が生じることは
無く、構造体５に生じた矢印Ａ、Ｂ方向の揺れはダンパ
に吸収されること無＜１継読することになる。

しかし、基礎２と構造体５との間には弾塑性ダンパ７に
加えて粘弾性ダンパ９が設けられており、該ダンパ９は
、第２図に示すように、鉄板９ｄと粘弾性体９ｃからな
る粘弾性体本体９ｂを有し、基礎２と構造体５との間に
矢印Ａ、Ｂ方向に相対的な位置ズレが生じると、フラン
ジ部９ａ。

９ａを介して粘弾性体本体９ｂが矢印Ａ、Ｂ方向にズレ
動く形で変形する。この粘弾性体本体９ｂの変形は、鉄
板９ｄ、９ａ間に挾まれた形で設けられた粘弾性体９ｃ
の変形に起因するものであるが、この変形は、基＠２と
構造体５との間の矢印Ａ、Ｂ方向の相対的な位置ズレ量
、即ち、振幅の大きさに正比例する形で生じるので、小
地震の場合も、また大地震の場合も変形は生じ、構造体
５に生じた矢印Ａ、Ｂ方向、従って水平方向の震動は円
滑に吸収される。

なお、第３図に、第１図に示す５免震構造物１の解析モ
デルを示す。図中ｍは、上部猜造体５の質量で、ｋ、は
、積層ゴム支持体６と弾塑性ダンパ７からなる装置の水
平剛性、Ｃは積層ゴム支持体６と弾塑性ダンパ７からな
る装置の減衰定数（Ｃ＝２ｈｆ１匹）、更に、ｋ、＋　
ｉ　ｋ２は粘弾性ダンパ９の特性を表す複素バネ定数で
ある。このモデルの場合の、地震の際の応答解析例を、
第４図に示す。第４図において、（ａ）は粘弾性ダンパ
９を用いいない場合の解析結果で、（ｂ）以下は、各種
のバネ定数を有する粘弾性ダンパ９を用いた際の、解析
結果である。第４図からも明らかなように、粘弾性ダン
パ９を用いた場合には、あらゆる振幅範囲においてエネ
ルギ吸収効果が発揮されていることがわかる。

なお、上述の実施例は、粘弾性ダンパ７として、円筒状
の粘弾性体本体９ｂを用いた場合について述べたが、粘
弾性体本体９ｂの形状は２円筒状に限らず、設置状態や
、数百位置に応じて、第６図乃至第８図等に示すように
、Ｌ字型（第６図）Ｙ字型（第７図）、十字型（第８図
）、その他−型等各種考えられるものである。更に、粘
弾性ダンパ９の構成も、第２図に示すように、上下にフ
ランジ部９ａ、９ａを有し、該フランジ部９ａ。

９ａ間に粘弾性体本体９ｂを設ける構成のほかにも、第
５図に示すように、複数の粘弾性体本体９ｂを１枚以上
の接続プレート９ｅを介して１１以上に渡って積層した
形で設け２水平方向の大変位にも耐え得るように構成す
ることも可能である。

また、第４図に示す、解析結果からも明らかなように、
粘弾性ダンパ９は、水平方向震動の振幅の大小に拘らず
震動エネルギの吸収動作が可能なので、第９図に示すよ
うに、構造体５の水平方墳、即ち矢印Ａ、Ｂ方向の震動
の吸収に、弾塑性ダンパ７を用いることなく、粘弾性ダ
ンパ９のみで吸収するように構成することも当然可能で
ある。

なお、上述の実施例は、粘弾性体本体９ｂとして複数の
粘弾性体９Ｇと鉄板ｄ等の複数の接続板を交互に積層し
た積層粘弾性体を用いた場合について述べたが、粘弾性
体本体９ｂは積層粘弾性体に限らず、単一の粘弾性体か
ら構成することも、更に複数の粘弾性体を接続板を使用
することなく相互に直接接続することにより構成するこ
とも当然可能である。

（ｇ）０発明の詳細な説明したように、本発明によれば、基礎２及び該基礎
２によって支持される構造体５を有し、該基礎２と構造
体５との間に積層ゴム支持体６を設け、該積層ゴム支持
体６により前記構造体５を弾性的に基礎に対して支持す
る免震構造物ｌにおいて、前記構造体５と基礎との間に
弾塑性ダンパ７及び粘弾性ダンパ９を複数個股番フ、そ
れ等弾塑性ダンパ７及び粘弾性ダンパ９により前記構造
体５に生じる水平方向の震動を吸収するようにして構成
したので、弾塑性ダンパで吸収出来ない、振幅の小なる
揺れをも粘弾性ダンパにより吸収が可能となり、地震の
規模に拘りなく、その震動エネルギを有効に吸収するこ
とが可能となる。

また、基礎２及び該基礎２によって支持される構造体５
を有し、該基礎２と構造体５との間に積層ゴム支持体６
を設け、該積層ゴム支持体６により前記構造体５を弾性
的に基礎に対して支持する免震構造物１において、前記
構造体５と基礎との間に粘弾性ダンパ９を複数個設け、
それ等粘弾性ダンパ９により前記構造体５に生じる水平
方向の震動を吸収するようにして構成したので、振幅の
小さな揺れから大きな揺九までをも、弾塑性ダンパを用
いなくとも、粘弾性ダンパにより吸収が可能となり、地
震の規模に拘りなく、その震動エネルギを有効に吸収す
ることが可能となる。

更に、粘弾性ダンパ９として、複数の粘弾性体９Ｇと、
複数の鉄板９ｄ等の接続板を交互に積層した形で設けた
粘弾性体本体を】７個以上設けて構成すると、地震エネ
ルギを有効に吸収することの出来る粘弾性ダンパの提供
が可能となる。また、こうした構造とすることにより、
粘弾性体９ｃの所定厚さ以上の形成が困難な場合には、
薄い粘弾性体９ｃを積層する形で厚みを得ることが可能
となり、地震エネルギを吸収する上で効果的な水平方向
の所定変位ｆｆ１Ｌｌ（第２図）を確保することが出来
る。

また、単一の粘弾性体からなる粘弾性体本体を１個以上
設けて構成すると、粘弾性体間に接続板を設ける必要が
なくなるので、構造が簡単で製作工数の掛らない粘弾性
ダンパの提供が可能とな机更に、複数の粘弾性体を直接接続積層した粘弾性体本体
を１個以上設けて構成すると、粘弾性体間に接続板を設
ける必要がなくなるので、構造が簡単で製作工数の掛ら
ない粘弾性ダンパの提供が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、免震構造物の１実施例を示す図、第２図は粘
弾性ダンパの１実施例を示す正面図、第３図は第１図の構造物の解析モデルを示す図、第４図は地震に対する応答解析例を示す図。第５図は粘弾性ダンパの別の例を示す正面図。第６図は粘弾性ダンパの別の例を示す斜視図。第７図は粘弾性ダンパの別の例を示す平面図。第８図は粘弾性ダンパの更に別の例を示す平面図、第９図は、免震構造物の別の実施例を示す図である。１・・・・・・免震構造物２・・・・・基礎５・・・・・・構造体６・・・・・・積層ゴム支持体７・・・・・・弾塑性ダンパ９・・・・・・粘弾性ダンパ９ｂ・・・・・・粘弾性体本体９ｃ・・・・・・粘弾性体９ｄ・・・・・接続板（跣板）

Claims

【特許請求の範囲】

（１）、基礎及び該基礎によって支持される構造体を有
し、該基礎と構造体との間に積層ゴム支持体を設け、該
積層ゴム支持体により前記構造体を弾性的に基礎に対し
て支持する免震構造物において、前記構造体と基礎との
間に弾塑性ダンパ及び粘弾性ダンパを複数個設け、それ等弾塑性ダンパ及び粘弾性ダンパにより前記構造体
に生じる水平方向の震動を吸収するようにして構成した
免震構造物。
（２）、基礎及び該基礎によって支持される構造体を有
し、該基礎と構造体との間に積層ゴム支持体を設け、該
積層ゴム支持体により前記構造体を弾性的に基礎に対し
て支持する免震構造物において、前記構造体と基礎との
間に粘弾性ダンパを複数個設け、それ等粘弾性ダンパに
より前記構造体に生じる水平方向の震動を吸収するよう
にして構成した免震構造物。
（３）、複数の粘弾性体と複数の接続板を交互に積層し
た形で設けた粘弾性体本体を１個以上設けて構成した粘
弾性ダンパ。
（４）、単一の粘弾性体からなる粘弾性体本体を１個以
上設けて構成した粘弾性ダンパ。
（５）、複数の粘弾性体を直接接続積層した粘弾性体本
体を１個以上設けて構成した粘弾性ダンパ。