JPH02292465A - 構造物の制振装置 - 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】 《産業上の利用分野》 この発明は、地震や自然風によって超高層ビルなどの構
造物に引き起される振動の抑制を、その構造物に設置し
たタンク内の液体の慣性力により行なう構造物の制振装
置に関する。

《従来の技術》 近時、超高層ビルなどの構造物においては、地震や自然
風により発生する振動を、居住者の快適性を保つという
点から抑える必要性が出てきている。このため、例えば
特開昭６２−１０１７６４号公報に開示されているよう
に、構造物の所定位置にその構造物の固有周期と同一の
周期で液体を貯留するタンクを設けると共に、その液体
の振動位相が構造物の振動位相に対して所定量ズレるよ
うに設定して両者を互いに打ち消させ、構造物の制振を
図っている。

《発明が解決しようとする課題》 しかしながら、上記公報に開示されたような技術では、
タンクに貯留させた液体の表面全てが振動の自由な自由
表面とされていることから、液体とタンクとの接触面が
少なく、このためそれら両者間での粘性によるダンバ効
果が弱く、振動抑制力が小さいという問題があった。ま
た、一方では液体表面の波立ちにより振動エネルギーが
消費されてエネルギーロスとなり、有効な振動抑制力が
十分に得られないという問題があった。

さらにまた、上記液体は一般に水とされ、飲料および防
火の用に供されるものであるが、タンク内において空気
との接触面が広いため汚れ品いという不都合もあった。

この発明は、上記のような背景に鑑みてなされたもので
あり、液体を確実にダンピングできると共に、波立ちに
よるエネルギーロスを防止でき十分な制振作用を発揮す
ると共に、液体の汚れ防止も図れる構造物の制振装置を
提供することをその目的とする。

《課題を解決するための手段》 本発明は、構造物に、構造物の固有周期と同一の周期で
あって且つ相互の接触による粘性抵抗で異なる位相で振
動する液体を収容したタンクを設置した構造物の制振装
置において、タンク内部に、その周縁部から離隔され且
つ液体中に没入される平坦面を有する接触面部材を配設
したことを特徴とする。

また本発明は、構造物に、構造物の固有周期と同一の周
期であって且つ相互の接触による粘性抵抗で異なる位相
で振動する液体を収容したタンクを設置した構造物の割
振装置において、タンクを凌数設置すると共に、これら
タンク相互を連通したことを特徴とする。

《作　用》 以上のような構成によれば、接触面部材の平坦面に液体
が接触されることとなり、接触面が増すので液体のダン
ピングをより確実なものとでき、また、液体面が接触面
部材の平坦面よりも高い位置となり、液体の自由表面が
削減されるので波立ちにかかる自由表面を少なくでき、
波立ちによるエネルギーロスを低減できる。そして、接
触面部材により空気と接する自由表面を少なくできるの
で、液体の汚れ防止も図れる。

他方、タンクを複数設置し、それらタンクを連通させれ
ば、管路の内壁で充分な接触面を得ることができるので
、液体を確実にダンピングできると共に、液体の自由表
面がタンク部位のみなので、タンク開口部を小さくする
ことで波立ちにかかる自由表面を少なくでき、また液体
の汚れ防止を図れることとなる。

《実　施　例》 以下、この発明の実施例を添付図面を参照しながら説明
する。

第１図は、本発明の好適な一実施例の適用を示す構造物
の正面図である。

本発明は基本的には、構造物１に、構造物１の固有周期
と同一の周期であって且つ相互の接触による粘性抵抗で
異なる位相で振動する液体Ｗを収容したタンク２を設置
した構造物の制振装置において、タンク２内部に、その
周縁部から離隔され且つ液体Ｗ中に没入される平川面２
２を有する接触面部材２０を配設して構成される。

この構造物１には、地震や自然風によって引き起される
振動を抑制するため、その屋上に液・体Ｗを貯留するタ
ンク２が設置されており、液体Ｗの貯留量およびタンク
２の各部寸法等を適宜：ＪｙＪｆｉ！することで、自然
風等によって引き起される構造物１に固有な振動周期に
ついて液体Ｗの振動位相を所定量ズラし、両者の振動を
相殺させて構造物１の制振を図れるようになっている。

第２図は、第１図に示すタンクの斜視図である。

タンク２に貯留される液体Ｗは、一般的には構造物１の
飲料水および防火用゛水として用いられる水であり、そ
のタンク２内には、平坦な下面２２を有する接触面部材
２０が複数の脚部２１の支持により島状に設置される。

このとき、接触面部材２０がタンク２内周の縁部から所
定間隔離隔されると共に、液体Ｗの液面が接触面部材２
０の下面２２よりも高い位置とされる。

したがって、上述のような構成によれば、接触面部材２
０の下面２２に液体Ｗが接触されることとなり、接触面
が増すので、液体Ｗのダンピングをより確実なものとで
き、ダンパ効果を向上できる。このため、設定すべき構
造物１の振動に対する振動位相のズレ量を安定に維持で
き、自然風等による構造物１の振動を確実に抑制して安
定した制振を行なえる。

また、液体Ｗの液面が接触面部材２０の下面２２よりも
高い位置となり、液体Ｗの自由表面が削減されるので波
立ちにかかる自由表面を少なくでき、波立ちによるエネ
ルギーロスを低減できる。

そして、タンク２内周の縁部と接触面部材２０との間は
空いているものの、接触面部材２０により空気と接する
自由表面を少なくできるので、液体Ｗの汚れ防止も図れ
る。

なお、上記実施例では、接触面部材２０を複数の脚部２
１の支持により島状に設置したが、これに限定されるも
のではなく、例えば脚部２１を取払い、ワイヤ部材など
により係留して浮橋状とするなど適宜変更可能であり、
そうした場合であっても同様な効果が得られることば言
うまでもない。

さて、第３図は、他の実施例の適用を示す構造物の正面
図である。

この発明は、構造物１０に、構造物１０の固有周期と同
一の周期であって且つ相互の接触による粘性抵抗で異な
る位相で振動する液体Ｗを収容したタンク２００を設置
した構造物の制振装置において、タンク２００を複数設
置すると共に、これらタンク２００相互を連通して構成
される。

この構造物１０は、その高さが２００　１ｍと超＾層な
ものとなっており、所定高さの階に後述する制振装置が
設置されている。

第４図は、第３図に示す構造物１０の上部の一部分（矢
印■部分）を拡大した詳細図である。また、第５図は、
第４図のＶ−■矢視図である。

この構造物１０では、第４図および第５図に示すように
第３図の■の高さ部分においては、三本の大柱１１が三
角に立設されると共に、それら大住１１が所定高さ毎に
大梁１２により互いに連結されて主構造体、つまり主フ
ロアが構成されており、それら大梁１２による所定高さ
毎の主フロア間に、複柱１３および複梁１４により各複
フロアが構成されている。

制振のためのタンク２００は、主フロア位置における火
柱１１部分に各々２個づつ合計６個設置されており、こ
れらタンク２００は、各大梁１２上に所定の幅及び高さ
で延設された管路２２０により相互に連通されている。

すなわち、主フロア上には、大梁１２の長さだけ離隔さ
れるものの管路２２０の両端で一体に連通された対のタ
ンク２００が三組、三角に組合せられて設置される。な
お、これら対のタンク２００には、各々液体Ｗが貯留さ
れ、その液体Ｗは前述した実施例と同様、構造物１０に
おいて一般に飲料水および防火用水として用いられる。

また、上記対のタンク２００各々では、地震力や自然風
の持つ力Ｆによって引き起される構造物１０に固有な振
動周期について、液体Ｗの振動位相が所定量ズレるよう
に各部寸法等を設定してある。したがって、自然風等の
力Ｆによる構造物１０の振動に伴ない液体Ｗが振動され
て流れＣを生じ、その流れＣに伴なう慣性力の分力ｆが
力Ｆを打ち消す方向に作用する。

このような構成によれば、管路２２０の内壁で充分な接
一触面を得ることができるので、液体Ｗを確実にダンピ
ングできることとなり、ダンバ効果を向上できる。この
ため、前述した実施例同様、振動位相のズレ量を安定に
維持でき、確実で安定した制振を行なえる。また、図示
のように管路２２０部分に比してタンク２００の開口部
が小さい設定となっているので、液体Ｗの波立ちにがが
る部分の自由表面が少なく、波立ちによるエネルギーロ
スを低減できると共に、液体Ｗの汚れ防止も図れる。

尚、第４図に示すように管路２２０には、その開度を調
節して液体Ｗの流通を制御するために、制御シリンダ３
００で駆動されるロッド３０１により開閉駆動される制
御弁３０２を設置しても良い。

《発明の効果》 以上、実施例で詳細に説明したように、この発明によれ
ば、接触面部材の平坦面に液体が接触されることとなり
、接触面が増すので液体のダンピングをより確実なもの
とでき、ダンバ効果を向上できる。また、液体の自由表
面が削減されるので波立ちを防止でき、そのエネルギー
ロスを低減することができる。そして、接触面部材によ
り液体の汚れ防止も図れる。

他方、タンクを複数設置し、それらタンクを連通させれ
ば、管路の内壁で充分な接触面が得られ、ダンパ効果を
向上できる。そして、タンク開口部を小さくすることで
波立ちにかかる自由表面を少なくすることができ、波立
ちによるエネルギーロスを低減できると共に、液体の汚
れ防止も図れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は第１の発明の適用を示す構造物の正面図、第２
図は第１図に示すタンクの斜視図、第３図は第２の発明
の適用を示す構造物の正面図、第４図は第３図の矢印■
部分を拡大した詳細図、第５図は第４図のｖ−■矢視図
である。 １．１０・・・・・・構造物　　　２，２００・・・・
・・タンク２０・・・・・・接触面部材　　　２２・・
・・・・平坦面Ｗ・・・・・・・・・液　体

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）構造物に、該構造物の固有周期と同一の周期であ
   って且つ相互の接触による粘性抵抗で異なる位相で振動
   する液体を収容したタンクを設置した構造物の制振装置
   において、上記タンク内部に、その周縁部から離隔され
   且つ上記液体中に没入される平坦面を有する接触面部材
   を配設したことを特徴とする構造物の制振装置。
2. （２）構造物に、該構造物の固有周期と同一の周期であ
   って且つ相互の接触による粘性抵抗で異なる位相で振動
   する液体を収容したタンクを設置した構造物の制振装置
   において、上記タンクを複数設置すると共に、これらタ
   ンク相互を連通したことを特徴とする構造物の制振装置
   。