JPH02275144A

JPH02275144A - 制振装置

Info

Publication number: JPH02275144A
Application number: JP1095336A
Authority: JP
Inventors: Tadao Koide; 小出　忠男; Yozo Goto; 洋三後藤
Original assignee: Obayashi Corp
Current assignee: Obayashi Corp
Priority date: 1989-04-17
Filing date: 1989-04-17
Publication date: 1990-11-09
Anticipated expiration: 2011-10-30
Also published as: JP2549436B2

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】（産業上の利用分野）この発明は、制振装置に関し、特に、長周期の振動を制
振する装置に関するものである。

（従来の技術）周知のように、建築構造物に対する地震対策として、免
震装置がある。

この種の免震装置は、地震の振動に対して、建築構造物
の固有振動数を低下させ、これにより比較的短周期の振
動に対する揺れを低減させるものである。

ところで、例えば、大型の液体貯蔵タンクでは、地震入
力に対して、タンク自体が揺れるロッキングと、貯蔵さ
れている液体が揺れるスロッシング（液面揺動）と、タ
ンクの側壁振動を介して液体が揺れるバルジング（液体
〜側壁速成振動）とが発生することが知られており、ロ
ッキングとバルジングとは比較的）（Ｌ周期の振動であ
り、スロッシングが長周期の振動である；とも知られて
いる。

これらの振動のうち、特に、スロッシングは、震源から
かなり離れた場所でも発生し、例えば、日本海中部地震
で震源から３００ｋｍ＃れた新潟県の原油タンクで溢流
現象が発生したことが報告されており、その対策が強く
望まれている。

しかしながら、このようなスロッシング現象を防止する
技術には、以下に説明する技術的課題があった。

（発明が解決しようとする課題）すなわち、まず、スロッシングの防止対策としては、前
述した免震装置をタンクと地盤との間に介装させること
が考えられ、特に、この場合、ローラや車輪ないしは積
層ゴムなどを備えたスライド構造が有効であると思われ
るが、このような構造の免震装置では、０．５Ｈ程度以
上の振動に対しては効果があるものの、通常０．２Ｈ以
下の振動であるスロッシングにはその効果が殆ど期待で
きない。

そこで、例えば、低い振動数であるスロッシングの振動
領域では、地震入力の加速度は小さいので（例えば、変
位１　ｍ　ｓ振動数０．１Ｈで加速度は４０ｇａ　１程
度になる。）、加力装置を設置してこれを制振する一方
、バルジングやロッキングなどの高い振動数領域の振動
は、前記スライド構造などの免震装置で低減させること
が考えられる。

しかし、従来から提案されている加力装置としては、タ
ンク底版と基礎との間に油圧アクチュエータを設置し、
この油圧アクチュエータによりタンクを移動させる構造
が一般的であるが、この構造では、免震装置の振動低減
作用を損わずに、しかも、タンクを水平面内で異なった
２方向に移動させるには、構造が極めて複雑化するとい
う問題があった。

この発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされた
ものであり、その目的とするところは、簡１１１な構造
により長周期の振動が制振できる制振装置を提供するこ
とにある。

（課題を解決するための手段）上記目的を達成するために、本発明は、大型の液体貯蔵
タンクや高層建築構造物などの被制振対象物の長周期振
動の制振装置において、前記被制振対象物と地盤との間
に設置された積層ゴムなどの免震装置と、前記被制振対
象物と地盤との間に設置され、前記被制振対象物を水平
面内で異なった２方向に移動させる一対のリニヤモータ
と、前記長周期振動を検出するセンサーと、このセンサ
ーの検出信号に基づいて、前記リニヤモータを駆動して
前記被制振対象物を前記長周期振動の逆方向に移動′さ
せる制御装置とを備えている。

上記被制振対象物が液化ガスを収容した大型の液体貯蔵
タンクの場合には、上記リニアモータは超電導コイルと
、この超電導コイルの冷却手段とで構成し、前記冷却手
段の冷却媒体に前記液化ガスを使用しても良い。

（作用）上記構成の制振装置によれば、被制振対象物は、リニヤ
モータにより非接触状態で移動させることができるので
、これを水平面内の異なった２方向に移動させるときに
、一方のリニヤモータが他方のリニヤモータで７１１７
１Ｊ　ｍ対象物を移動させるときの障害となることはな
い。

また、被制振対象物が液化ガスの大型貯蔵タンクの場合
には、タンクに貯蔵されている定温液化ガスをリニヤモ
ータのコイルを冷却する装置の冷却媒体として使用でき
るので、リニヤモータを簡単に超電導構造にすることが
可能になり、エネルギーの有効利用ガ（計れる。

（実施例）以下、この発明の好適な実施例について添付図面を参照
にして詳細に説明する。

第１図から第４図は、この発明にかかる制振装置の一実
施例を示している。

同図に示す制振装置は、この発明を大型のＬＮＧ貯蔵タ
ンク１０に適用したものであり、貯蔵タンク１０は、地
盤中に貫入された複数の抗１２に支持された基礎版１４
上に設置された、いわゆる二重床式のものである。

貯蔵タンク１０は、天井部と側壁部とが一体に形成され
た壁体１６と、壁体１６の下端を閉塞する底版１８とか
ら構成されている。

そして、基礎板１４と底版１８との間には、積層ゴムタ
イプの複数の免震装置２０と、リニヤモータ２２とか設
置されている。

リニヤモータ２２は、円形状の基礎板１４ないしは底版
１８の中心軸に対して、水平面内のＸ。

Ｙ方向に、中心Ｏを挟んで分断された状態で一対設けら
れていて、制御装置３０によって駆動されると、貯蔵タ
ンク１０がそれぞれｌ、１１独あるいは同時にＸ、Ｙ方
向に移動させられる。

リニヤモータ２２の一例を第３図に示している。

この実施例で採用されているリニヤモータ２２は、固定
子鉄心２２ａと、固定子鉄心２２ａに設けられたコイル
２２ｂと、２次導体２２Ｃとを有している。

固定子鉄心２２ａは、取付は板２２ｄを介して上記底版
１８の下面に固設され、この固定子鉄心２２ａに対向し
て鋼板や銅板などのシート状の２次導体２２Ｃが上記基
礎板１４上に固定されている。

また、この実施例のリニヤモータ２２は、超電導タイプ
の構造か採用されていて、コイル２２ｂを冷却する冷却
装置２４が設置されている。

冷却装置２４は、冷却媒体としてタンク１０内のＬＮＧ
が用いられていて、固定子鉄心２２ａの外周を囲繞する
ようにして非伝導非磁性の、例えば、合成樹脂で構成さ
れたシース２４ａが底版１８の下面に固設されている。

シース２４ａで隔成した空間には、底版１８を貫通して
タンク１０の内部と連通ずる供給側および排出側の一対
の通路２４ｂ、２４ｃが形成され、供給側の通路２４ｂ
にはポンプ２４ｄが設置されている。

ポンプ２４ｄを駆動すると、貯蔵タンク１０内に収納さ
れているＬＮＧが供給側通路２４ｂからンース２４ａ内
に導入され、固定子鉄心２２ａおよびコイル２２ｂを冷
却した後に排出側通路２４Ｃを介してタンク１０内に戻
るようになっている。

ここで、ＬＮＧのｌ関ｊ′ｙは約−１６０℃なので、コ
イル２２ｂとしＣ１例えば、Ｎｂ−Ｔ、／ＣＵ系やＮ、
３ＳＩｌ／ＣＵ系の超電導物質を使用すれば良い。

一方、上記貯蔵タンク１０内には、ＬＮＧの液面を検出
する波高センサー３２が、リニヤモータ２２の配置方向
に対応して一対設置されている。

この波高センサー３２の出力信号は、制御装置３０に人
力され、制御装置３０では、この信号に基づいて上記リ
ニヤモータ２２の駆動を行う。

制御装置３０の構成を第４図に示している。

制御装置３０は、波高センサー３２の信号を受けてこれ
を増幅する増幅器３０ａと、増幅器３０ａの信号を受け
てその大きさが所定値以上であるか否かを判断する比較
器３０ｂと、比較器３０ｂで所定値以上であると判断さ
れたときにその出力信号を増幅する増幅器３０Ｃとから
構成されていて、増幅器３０ｃの出力信号によりリニヤ
モータ２２のコイル２２ｂが励磁される。

さて、以上のように構成された制振装置では、基礎板１
４を介して貯蔵タンク１０に地震力が入力されると、比
較的周期の短く、高い周波数の振動領域の振動は、免震
装置２０で低減され、タンク１０のバルジングやロッキ
ングが防止される。

一方、比較的周期が長く、低い周波数の振動領域の振動
は、免震装置２０による減衰効果が殆ど期待てきないの
で、この振動によりタンク１０内のＬＮＧには、スロッ
シングが発生する。

そうすると、スロッシングによるＬＮＧの液面変動は、
波高センサー３２で検出され、制御装置３０からの送出
信号により、リニヤモータ２２が駆動され、振動と逆方
向にタンク１０が移動され、これによりスロッシングに
よる液面振動が低減される。

このとき、特に、注目すべきことは、貯蔵タンク１０は
、リニヤモータ２２により非接触状態で移動させること
ができるので、これを例えば、水平面内のＸ方向に移動
させるときに、Ｙ方向に設置されているリニヤモータ２
２が、障害になることが全くなくなることである。

この場合、貯蔵タンク１０を任意の方向に移動させたい
場合には、Ｘ、Ｙ方向に設置されている一対のリニヤモ
ータ２２の移動の大きさを適宜調整し、これらを同時に
駆動すれば良い。

また、この実施例では制振対象物がＬＮＧの大型貯蔵タ
ンク１０なので、タンク１０に貯蔵されているＬＮＧを
リニヤモータ２２のコイル２２ｂを冷却する装置２４の
冷却媒体として使用できるので、リニヤモータ２２を簡
単に超電導構造にすることが可能になり、エネルギーの
有効利用が計れる。

なお、上記実施例では、制振対象物として大型のＬＮＧ
貯蔵タンク１０を例示したが、この発明の実施はこれに
限られることはなく、例えば、高層の建築構造物でも長
周期の振動が問題になるので、このような対象物にも適
用でき、この場合には、波高センサー３２に変えて加速
度センサーを用いれば良い。

また、リニヤモータ２２も超電導構造に限られることは
なく、常電導構造のものであっても良い。

（発明の効果）以上実施例で説明したように、この発明にかかる制振装
置によれば、低い周波数の振動領域の振動を低減させる
手段として、非接触方式で被制振対象物を移動させるこ
とができるリニヤモータを採用したので、被制振対象物
を水平面内で異なった２方向に簡単な制御でしかも容易
に移動させることが可能になる。

また、請求項２の構成によれば、リニヤモータを簡単に
超電導構造とできるので、エネルギーのを効利用を確保
しつつタンクの耐震性を向上できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置の一例を示す断面図、第２図は第１
可の■−■矢視図、第３図はリニヤモータの詳細図、第
４図は制御装置のブロック図である。１０・・・・・・・・・・・・貯蔵タンク（被制振対象
物）１４・・・・・・・・・・・・基礎板１８・・・・・・・・・・・・底１ニド（２０・・・・
・・・・・・・・免震装置２２・・・・・・・・・・・
・リニヤモータ３０・・・・・・・・・・・・制御装置
３２・・・・・・・・・・・・波高センサー第１図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）大型の液体貯蔵タンクや高層建築構造物などの被
制振対象物の長周期振動の制振装置において、前記被制
振対象物と地盤との間に設置された積層ゴムなどの免震
装置と、前記被制振対象物と地盤との間に設置され、前
記被制振対象物を水平面内で異なった２方向に移動させ
る一対のリニヤモータと、前記長周期振動を検出するセ
ンサーと、このセンサーの検出信号に基づいて、前記リ
ニヤモータを駆動して前記被制振対象物を前記長周期振
動の逆方向に移動させる制御装置とからなることを特徴
とする制振装置。
（２）上記被制振対象物は液化ガスを収容した大型の液
体貯蔵タンクであり、上記リニアモータは超電導コイル
と、この超電導コイルの冷却手段とを有し、前記冷却手
段の冷却媒体が前記液化ガスからなることを特徴とする
請求項１記載の制振装置。