JPH03125766A - 構造物の制振架構 - Google Patents
構造物の制振架構Info
- Publication number
- JPH03125766A JPH03125766A JP26479089A JP26479089A JPH03125766A JP H03125766 A JPH03125766 A JP H03125766A JP 26479089 A JP26479089 A JP 26479089A JP 26479089 A JP26479089 A JP 26479089A JP H03125766 A JPH03125766 A JP H03125766A
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- Japan
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- beams
- frame
- vibration damping
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- 238000013016 damping Methods 0.000 claims description 35
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 abstract 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Buildings Adapted To Withstand Abnormal External Influences (AREA)
- Vibration Prevention Devices (AREA)
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。
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、構造物に外力が作用したときに、梁の回転
変形を感知して作動する制振装置が、構造物のわずかな
振動に対しても大きな制振性能を発揮するように構成し
た架構に関する。
変形を感知して作動する制振装置が、構造物のわずかな
振動に対しても大きな制振性能を発揮するように構成し
た架構に関する。
構造物に風、地震等の外力が作用したときに生じる振動
を制御する装置として、この発明者は、先般開発した角
運動量の原理を用いた制振装置について特許出願をした
（特願平１−１３６７２７号）。
を制御する装置として、この発明者は、先般開発した角
運動量の原理を用いた制振装置について特許出願をした
（特願平１−１３６７２７号）。
この制振装置は、フレームに取り付けた回転軸の周りに
回転可能な回転体を、フレームのビームにより、回転体
の回転軸と直交する中心軸線の周りに回転可能に支持し
たものであり、回転体は鉛直方向の軸の周りに高速回転
するようにしである。
回転可能な回転体を、フレームのビームにより、回転体
の回転軸と直交する中心軸線の周りに回転可能に支持し
たものであり、回転体は鉛直方向の軸の周りに高速回転
するようにしである。
ところで、従来の一般的構造物の架橋を構成する水平部
材（梁）と垂直部材（柱）とは、各階層および各スパン
ごとにそれぞれに対応する長さをもつ材料が使用されて
いる。
材（梁）と垂直部材（柱）とは、各階層および各スパン
ごとにそれぞれに対応する長さをもつ材料が使用されて
いる。
第８図は、構造物１の代表例として２層１スパンの架構
を示し、梁２．３および柱６は、それぞれのスパンと階
高とに応じた１本の材料を剛節接合した構造になってい
る。
を示し、梁２．３および柱６は、それぞれのスパンと階
高とに応じた１本の材料を剛節接合した構造になってい
る。
この構造物１に外力が作用したとき、架橋の変形状態は
第９図に示すようになる。
第９図に示すようになる。
各階層に一方向から作用する外力をＰ、、Ｐ。
とすると、各階層には剪断変形による水平変位δ、。
δ８が卓越して生じ、梁２，３および柱６にはこれによ
る回転変形を生じる。
る回転変形を生じる。
この構造物の振動を制御する装置として、上記の制振装
置１０を梁２．３の中央部に設置した場合、剪断変形に
より生じた梁２．３の中央部における回転角をθ１、θ
１とすると、制振装置１０は、梁２．３の回転変形を感
知して作動し、回転角θ１．θ、に対応する角速度に比
例した制振力を発生するようになっている。
置１０を梁２．３の中央部に設置した場合、剪断変形に
より生じた梁２．３の中央部における回転角をθ１、θ
１とすると、制振装置１０は、梁２．３の回転変形を感
知して作動し、回転角θ１．θ、に対応する角速度に比
例した制振力を発生するようになっている。
上述したように、角運動量の原理を用いた制振装置は、
構造物に外力が作用したときに梁に発生する回転変形を
感知して、回転角の大きさに対応する制振性能を発揮す
るものである。
構造物に外力が作用したときに梁に発生する回転変形を
感知して、回転角の大きさに対応する制振性能を発揮す
るものである。
しかし、従来の構造物の架構においては、構造物に微小
な振動が生じた場合は、これにより梁に生じる回転角も
小さくなるため、所望の制振力を得ることは困難になる
という問題がある。
な振動が生じた場合は、これにより梁に生じる回転角も
小さくなるため、所望の制振力を得ることは困難になる
という問題がある。
この発明は上記の問題を解決して、構造物のわずかな振
動によっても、梁に大きな回転角を生じる架構を提供す
ることを目的とする。
動によっても、梁に大きな回転角を生じる架構を提供す
ることを目的とする。
上記問題を解決するため、この発明においては、構造物
の架構の全部または一部を、中間部材と中間部材の長さ
方向両端にピン接合された側端部材とからなる梁と、梁
の側端部材のピン接合側とは反対側の長さ方向端部に剛
節接合された柱とにより構成し、制振装置は梁の中間部
材に配置しである。
の架構の全部または一部を、中間部材と中間部材の長さ
方向両端にピン接合された側端部材とからなる梁と、梁
の側端部材のピン接合側とは反対側の長さ方向端部に剛
節接合された柱とにより構成し、制振装置は梁の中間部
材に配置しである。
制振装置は、フレームと、フレームに取り付けられた回
転軸の周りに高速回転する回転体と、フレームの外周を
回転体の回転軸と直交する軸方向両端側で支持するビー
ムとを備え、梁の中間部材に固定した支持台に、制振装
置のビームを水平方向の軸の周りに回転可能に支持し、
回転体の回転軸を鉛直方向に保持しである。
転軸の周りに高速回転する回転体と、フレームの外周を
回転体の回転軸と直交する軸方向両端側で支持するビー
ムとを備え、梁の中間部材に固定した支持台に、制振装
置のビームを水平方向の軸の周りに回転可能に支持し、
回転体の回転軸を鉛直方向に保持しである。
この発明の制振架構は、梁を３部材により構成し、中間
部材と側端部材とをピン接合しているため、構造物に外
力が作用したとき、梁の中間部材は、ピン接点を支点と
して側端部材に対して回転変位し、中間部材の回転角は
従来の梁に比べて大きくなる。
部材と側端部材とをピン接合しているため、構造物に外
力が作用したとき、梁の中間部材は、ピン接点を支点と
して側端部材に対して回転変位し、中間部材の回転角は
従来の梁に比べて大きくなる。
以下、この発明の実施例について、図面を参照して説明
する。
する。
第１図は、この発明を２層１スパンの架構を有する構造
物１に適用した実施例である。
物１に適用した実施例である。
この架構の各階層の梁２．３は、中間部材２ａ。
３ａと中間部材２ａ、３ａの長さ方向両端側の側端部材
２ｂ、３ｂとの３部材に分割されている。
２ｂ、３ｂとの３部材に分割されている。
中間部材２ａ、３ａの長さ方向両端部は、側端部材２ｂ
、３ｂの一方の長さ方判端部に、ピンＡ。
、３ｂの一方の長さ方判端部に、ピンＡ。
Ｂによって接合され、梁２．３の側端部材２ｂ。
３ｂの他方の長さ方向端部は、それぞれ剛ｆｉｆｆ Ｃ
。
。
Ｄによって柱６．６に接合された構成になっている。
そして、梁２．３の各中間部材２ａ、３ａに制振装置１
０が配置されている。
０が配置されている。
制振装置１０は、第３図ないし第５図に示すように、扁
平な防錘円形状のフレーム１１に、外周部分が内周部分
よりも厚肉に成形された円盤状の回転体１２を収容し、
回転体１２の中心線上に設けた回転軸１３の両端部を、
フレーム１１の中心軸線の周りに回転可能に軸支し、フ
レーム１１の外周には、回転体１２の回転軸１３と直交
する軸方向（直径方向）両端側に、それぞれビーム１４
゜１５を取り付けたものである。
平な防錘円形状のフレーム１１に、外周部分が内周部分
よりも厚肉に成形された円盤状の回転体１２を収容し、
回転体１２の中心線上に設けた回転軸１３の両端部を、
フレーム１１の中心軸線の周りに回転可能に軸支し、フ
レーム１１の外周には、回転体１２の回転軸１３と直交
する軸方向（直径方向）両端側に、それぞれビーム１４
゜１５を取り付けたものである。
この制振袋”Ｉｔ １０のフレーム１１のビーム１４゜
１５は、梁２，３の中間部材２ａ、３ａ上に固定された
支持台７，８に水平方向の軸の周りに回転可能に支持さ
れており、回転体１２の回転軸１３は、鉛直方向を保持
した状態になっている。
１５は、梁２，３の中間部材２ａ、３ａ上に固定された
支持台７，８に水平方向の軸の周りに回転可能に支持さ
れており、回転体１２の回転軸１３は、鉛直方向を保持
した状態になっている。
上記構造物１に外力が作用したときの架構の変形状層は
、第２図に示すようになる。各階層に一方向から外力Ｐ
＋、Ｐｚが作用して剪断変形による水平変位δ１．δ２
が生じたとき、梁２，３の中間部材２ａ、３ａは、側端
部材２ｂ、３ｂにピン接合されており、側端部材２ｂ、
３ｂに対してピンＡ、Ｂを支点として回転するため、従
来よりも大きい回転変形を生じ、中間部材２ａ、３ａの
回転角θ１．θ、は従来の梁の回転角θ、、θ。
、第２図に示すようになる。各階層に一方向から外力Ｐ
＋、Ｐｚが作用して剪断変形による水平変位δ１．δ２
が生じたとき、梁２，３の中間部材２ａ、３ａは、側端
部材２ｂ、３ｂにピン接合されており、側端部材２ｂ、
３ｂに対してピンＡ、Ｂを支点として回転するため、従
来よりも大きい回転変形を生じ、中間部材２ａ、３ａの
回転角θ１．θ、は従来の梁の回転角θ、、θ。
よりも大きくなる。
したがって、梁２．３の中間部材２ａ、３ａに配置され
ている制振装置１０は、外力Ｐ、、Ｐ。
ている制振装置１０は、外力Ｐ、、Ｐ。
による梁２，３の水平変位δ１．δ２が従来と同じであ
っても、大きな制振力が発生することになる。
っても、大きな制振力が発生することになる。
制振装置１０による制振力の発生機構は、次のとおりで
ある。
ある。
構造物１の梁２のスパン方向をＸ軸とし、制振装置ｌＯ
の回転体１２は、第３図に示す矢印方向に高速回転して
いるものとする。
の回転体１２は、第３図に示す矢印方向に高速回転して
いるものとする。
外力Ｐ１がＸ軸方向から加えられたとき、梁２の中間部
材２ａに生じた回転角θ、による角速度をΩ１とすると
、中間部材２ａに固定された制振装置１００回転体１２
にもこれと同一の角速度Ω１が与えられるので、この角
速度ベクトルに直交する方向、すなわちＸ軸周りには、
第４図に示す矢印方向のモーメントＭ＋が生じる。この
モーメン）Ｍ＋により回転体１２はＸ軸周りに角速度Ω
。
材２ａに生じた回転角θ、による角速度をΩ１とすると
、中間部材２ａに固定された制振装置１００回転体１２
にもこれと同一の角速度Ω１が与えられるので、この角
速度ベクトルに直交する方向、すなわちＸ軸周りには、
第４図に示す矢印方向のモーメントＭ＋が生じる。この
モーメン）Ｍ＋により回転体１２はＸ軸周りに角速度Ω
。
の回転動を住じるので、この角速度ベクトルに直交する
方向、すなわちＸ軸周りに第５図に示す矢印方向のモー
メントＭ２が発生する。このモーメントＭｔは、支持台
７，８を介して梁２に鉛直方向の偶力Ｎ、Ｎとして作用
し、中間部材２ａの回転変形とは逆方向の回転変形が生
じる。これにより中間部材２ａに生じた回転角θ、が相
殺され、梁２の回転変形が消去されることになる。
方向、すなわちＸ軸周りに第５図に示す矢印方向のモー
メントＭ２が発生する。このモーメントＭｔは、支持台
７，８を介して梁２に鉛直方向の偶力Ｎ、Ｎとして作用
し、中間部材２ａの回転変形とは逆方向の回転変形が生
じる。これにより中間部材２ａに生じた回転角θ、が相
殺され、梁２の回転変形が消去されることになる。
上記実施例では、梁２．３の中間部材２ａ、３ａの上面
に制振装Ｗ１０を設置した場合を図示したが、制振装置
１０は第６図に示すように、梁２゜３の中間部材２ａ、
３ａの下面に設置してもよい。
に制振装Ｗ１０を設置した場合を図示したが、制振装置
１０は第６図に示すように、梁２゜３の中間部材２ａ、
３ａの下面に設置してもよい。
第７図は、この発明の他の実施例として、第１図の架橋
に壁部材８を設けた場合を示したものである。
に壁部材８を設けた場合を示したものである。
なお、この発明は、大架構方式の構造物については、架
構の一部分のみに適用してもよい。
構の一部分のみに適用してもよい。
〔発明の効果〕
以上説明したように、この発明は、構造物の梁を中間部
材と中間部材の長さ方向両端にピン接合された側端部材
との３部材とし、側端部材のピン接合側とは反対側の長
さ方向端部に柱が剛節接合された架構を設け、構造物の
振動により梁に生じる回転変形を感知して作動する制振
装置は梁の中間部材に設置しであるため、構造物に外力
が作用したときに、梁の中間部材がピン接点を支点とし
て回転して大きな回転変形を生じ、従来の架橋の梁に制
振装置を設置した場合に比べて大きな制振力を得ること
が可能となる。
材と中間部材の長さ方向両端にピン接合された側端部材
との３部材とし、側端部材のピン接合側とは反対側の長
さ方向端部に柱が剛節接合された架構を設け、構造物の
振動により梁に生じる回転変形を感知して作動する制振
装置は梁の中間部材に設置しであるため、構造物に外力
が作用したときに、梁の中間部材がピン接点を支点とし
て回転して大きな回転変形を生じ、従来の架橋の梁に制
振装置を設置した場合に比べて大きな制振力を得ること
が可能となる。
したがって、この発明によれば、構造物にわずかな水平
変位が現れる程度の微小振動が生じた場合においても、
梁の中間部材に生じる回転角が大きくなるため、これに
対応する制振力が得られ、わずかな変形領域からでも、
きめ細かい制振性能が発揮されることになる。
変位が現れる程度の微小振動が生じた場合においても、
梁の中間部材に生じる回転角が大きくなるため、これに
対応する制振力が得られ、わずかな変形領域からでも、
きめ細かい制振性能が発揮されることになる。
第１図は、この発明の実施例を示す側面図、第２図は第
１図の架構に外力が作用したときの変形状態図、第３図
は制振装置を示す平面図、第４図は第３図の１−１線断
面図、第５図は第３図の■−■線断面図、第６図は制振
装置の他の配置例を示す側面図、第７図はこの発明の他
の実施例を示す側面図、第８図は従来の架橋の一例を示
す側面図、第９図は第８図の架構に外力が作用したとき
の変形状態図である。 図中、ｌは構造物、２．３は梁、２ａ、３ａは中間部材
、２ｂ、３ｂは側端部材、６は柱、Ａ。 Ｂはピン接点、Ｃ，Ｄは剛節接点、７，８は支持台、１
０は制振装置、１１はフレーム、１２は回転体、１３は
回転軸、１４．１５はビームである。 ３ｆＣ 召う 図 第 図
１図の架構に外力が作用したときの変形状態図、第３図
は制振装置を示す平面図、第４図は第３図の１−１線断
面図、第５図は第３図の■−■線断面図、第６図は制振
装置の他の配置例を示す側面図、第７図はこの発明の他
の実施例を示す側面図、第８図は従来の架橋の一例を示
す側面図、第９図は第８図の架構に外力が作用したとき
の変形状態図である。 図中、ｌは構造物、２．３は梁、２ａ、３ａは中間部材
、２ｂ、３ｂは側端部材、６は柱、Ａ。 Ｂはピン接点、Ｃ，Ｄは剛節接点、７，８は支持台、１
０は制振装置、１１はフレーム、１２は回転体、１３は
回転軸、１４．１５はビームである。 ３ｆＣ 召う 図 第 図
Claims (1)
- （１）構造物の少なくとも一部に、中間部材と中間部材
の長さ方向両端にピン接合された側端部材とからなる梁
と、梁の側端部材のピン接合側とは反対側の長さ方向端
部に剛節接合された柱とにより構成した架構を設け、前
記梁の中間部材に、フレームと、フレームに軸支された
回転軸の周りに高速回転する回転体と、フレームの外周
を回転体の回転軸と直交する軸方向両端側で支持するビ
ームとを備える制振装置を配置し、梁の中間部材に固定
した支持台に、制振装置のビームを水平方向の軸の周り
に回転可能に支持し、回転体の回転軸を鉛直方向に保持
したことを特徴とする構造物の制振架構。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26479089A JP2682876B2 (ja) | 1989-10-11 | 1989-10-11 | 構造物の制振架構 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26479089A JP2682876B2 (ja) | 1989-10-11 | 1989-10-11 | 構造物の制振架構 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03125766A true JPH03125766A (ja) | 1991-05-29 |
| JP2682876B2 JP2682876B2 (ja) | 1997-11-26 |
Family
ID=17408239
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26479089A Expired - Lifetime JP2682876B2 (ja) | 1989-10-11 | 1989-10-11 | 構造物の制振架構 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2682876B2 (ja) |
-
1989
- 1989-10-11 JP JP26479089A patent/JP2682876B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2682876B2 (ja) | 1997-11-26 |
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