JPH0370074B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH0370074B2 JPH0370074B2 JP61221147A JP22114786A JPH0370074B2 JP H0370074 B2 JPH0370074 B2 JP H0370074B2 JP 61221147 A JP61221147 A JP 61221147A JP 22114786 A JP22114786 A JP 22114786A JP H0370074 B2 JPH0370074 B2 JP H0370074B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- building
- coil
- support
- magnet support
- vibration
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 238000013016 damping Methods 0.000 claims description 10
- 238000000034 method Methods 0.000 description 12
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 5
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 5
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 5
- 238000013461 design Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 2
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 238000012790 confirmation Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Buildings Adapted To Withstand Abnormal External Influences (AREA)
- Vibration Prevention Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は主として地震や風等建物に作用する
振動外力の影響を低減させるために、建物内に設
置する能動式制震装置に関するもので、振動外力
による建物の揺れを打ち消す方向に力を与えて対
処させるものである。
振動外力の影響を低減させるために、建物内に設
置する能動式制震装置に関するもので、振動外力
による建物の揺れを打ち消す方向に力を与えて対
処させるものである。
従来、高層建築や重要構造物等の耐震設計にお
いては地震時の地盤の動きや建物の応答を計算
し、安全性をチエツクする動的設計が行われてい
る。
いては地震時の地盤の動きや建物の応答を計算
し、安全性をチエツクする動的設計が行われてい
る。
耐震の方法としては建物と基礎の間に積層ゴム
支承やダンパーを介在させた免震構法あるいは減
震構法、建物構成部材のうち、非主要部材の破壊
により地震エネルギーを消費させる方法、壁ある
いは柱等にスリツトを設け、建物を最適の剛性に
調整する方法等がある。
支承やダンパーを介在させた免震構法あるいは減
震構法、建物構成部材のうち、非主要部材の破壊
により地震エネルギーを消費させる方法、壁ある
いは柱等にスリツトを設け、建物を最適の剛性に
調整する方法等がある。
ところで、現行の耐震設計手法により設計され
た建物の地震時における安全性の確認は、構造物
の塑性化を伴なう履歴特性による吸収エネルギー
が構造物に作用する地震エネルギーを上回るとい
う基本思想によるが、これには履歴ループ特性に
対する信頼性の問題がある。
た建物の地震時における安全性の確認は、構造物
の塑性化を伴なう履歴特性による吸収エネルギー
が構造物に作用する地震エネルギーを上回るとい
う基本思想によるが、これには履歴ループ特性に
対する信頼性の問題がある。
また、従来の方法はいずれも地震や風等の自然
外力に対し、受身の耐震構造を与えるものであ
り、建物が特定の固有振動数を有するため地震と
いう不確定な入力に対し、共振現象を避けて通る
ことはできない。
外力に対し、受身の耐震構造を与えるものであ
り、建物が特定の固有振動数を有するため地震と
いう不確定な入力に対し、共振現象を避けて通る
ことはできない。
これに対し、出願人は特願昭61−112025号（特
開昭62−268478号）において、上述のような受身
の耐震方法でなく、感知した地震動に基づく応答
予測システムの判断のもとに建物にカウンターフ
オースを与え、共振を抑制することにより、建物
および建物内の機器、居住者等の安全を図つた制
震方法を提案している。
開昭62−268478号）において、上述のような受身
の耐震方法でなく、感知した地震動に基づく応答
予測システムの判断のもとに建物にカウンターフ
オースを与え、共振を抑制することにより、建物
および建物内の機器、居住者等の安全を図つた制
震方法を提案している。
上述の制震方法では第３図に示すように建物の
頂部または建物内に制御装置の指令により任意の
振動数で振動する付加マスと駆動機構とからなる
制震装置を設け、次のようにして、建物の制震を
行なう。
頂部または建物内に制御装置の指令により任意の
振動数で振動する付加マスと駆動機構とからなる
制震装置を設け、次のようにして、建物の制震を
行なう。
地震の発生を建物を中心に狭域および広域に
配置した地震感知装置により感知し、観測デー
タを有線、無線の通信網により制御装置に伝達
する。広域の地震感知装置は既設の地震観測点
における地震計あるいは専用に設置したものを
マイクロ回線あるいは電話回線等で結ぶ。また
狭域の地震感知装置は建物の周辺あるいは周辺
地盤内に設置した振動センサーからなり、風力
等の影響は建物内の振動センサーで感知する。
配置した地震感知装置により感知し、観測デー
タを有線、無線の通信網により制御装置に伝達
する。広域の地震感知装置は既設の地震観測点
における地震計あるいは専用に設置したものを
マイクロ回線あるいは電話回線等で結ぶ。また
狭域の地震感知装置は建物の周辺あるいは周辺
地盤内に設置した振動センサーからなり、風力
等の影響は建物内の振動センサーで感知する。
感知した地震について、制御装置のコンピユ
ーターにより地震の規模の判断、周波数特性の
分析、応答量の予測等を行ない、建物の振動を
制御すべきか否か、また制御すべき場合の制御
量について、制震装置による建物への加振力
（カウンターフオース）が入力地震動を打ち消
し、建物の応答が最小となるような振動数およ
び方向を算定する。
ーターにより地震の規模の判断、周波数特性の
分析、応答量の予測等を行ない、建物の振動を
制御すべきか否か、また制御すべき場合の制御
量について、制震装置による建物への加振力
（カウンターフオース）が入力地震動を打ち消
し、建物の応答が最小となるような振動数およ
び方向を算定する。
制御装置の指令を制震装置に伝え、入力地震
動に合わせ建物に加振力を与える。この加振力
は建物の共振の起こる固有振動数で、逆向きの
力を与えることになる。
動に合わせ建物に加振力を与える。この加振力
は建物の共振の起こる固有振動数で、逆向きの
力を与えることになる。
この発明の制震装置は、特願昭61−112025号に
（特開昭62−268478号）における制震方法におい
て、建物内に設置し、水平方向には建物に拘束さ
れないマスを反力にして、アクチユエーターによ
り建物にカウンターフオースを与えて地震等に対
処できるようにしたものである。なお、この発明
は上述の制震方法への使用にのみ限定するもので
なく、上記方法の改良方法に使用したり、あるい
は建物の振動特性を調べる等の目的で単にカウン
ターフオースを与えるために使用することも可能
である。
（特開昭62−268478号）における制震方法におい
て、建物内に設置し、水平方向には建物に拘束さ
れないマスを反力にして、アクチユエーターによ
り建物にカウンターフオースを与えて地震等に対
処できるようにしたものである。なお、この発明
は上述の制震方法への使用にのみ限定するもので
なく、上記方法の改良方法に使用したり、あるい
は建物の振動特性を調べる等の目的で単にカウン
ターフオースを与えるために使用することも可能
である。
この発明の制震装置では磁石を固定した磁石支
持体により、Ｎ極とＳ極が平面どうしで向き合う
狭い空間を形成し、前記空間を通るようにコイル
を巻き、前記コイルを建物に固定したコイル支持
体で支持する。磁石支持体は建物に加振力を与え
る際、反力をとるためのマスとなる。そのため、
マス側には必要に応じ付加マスを取り付け、マス
全体としての重量を調整する。
持体により、Ｎ極とＳ極が平面どうしで向き合う
狭い空間を形成し、前記空間を通るようにコイル
を巻き、前記コイルを建物に固定したコイル支持
体で支持する。磁石支持体は建物に加振力を与え
る際、反力をとるためのマスとなる。そのため、
マス側には必要に応じ付加マスを取り付け、マス
全体としての重量を調整する。
Ｎ極とＳ極が向き合う平面間において磁界の方
向は向き合う平面に対し直角の方向であり、コイ
ル支持体のコイルに電流を通すことにより、磁界
の方向およびコイルを流れる電流の方向に対し、
直角に電磁力が生じ、磁石支持体とコイル支持体
が相対的に移動する。電磁力の方向は左手の法則
によつて与えられる。この動きを振動センサー等
からのデータを判断したコンピユーターで制御す
ることにより、建物に地震力等に対するカウンタ
ーフオースを与え、建物の共振を抑えて、能動的
な制震を行なうことができる。
向は向き合う平面に対し直角の方向であり、コイ
ル支持体のコイルに電流を通すことにより、磁界
の方向およびコイルを流れる電流の方向に対し、
直角に電磁力が生じ、磁石支持体とコイル支持体
が相対的に移動する。電磁力の方向は左手の法則
によつて与えられる。この動きを振動センサー等
からのデータを判断したコンピユーターで制御す
ることにより、建物に地震力等に対するカウンタ
ーフオースを与え、建物の共振を抑えて、能動的
な制震を行なうことができる。
すなわち、コイル支持体が建物に固定されてい
るため、磁石支持体がマスとして、建物に対し相
対運動をする。このとき、コイルおよびコイル支
持体と、磁石支持体が接しないようにするために
は、相対運動の方向に建物に固定される電磁的に
絶縁したレールを設け、磁石支持体がこのレール
に沿つて移動できるようにすればよい。
るため、磁石支持体がマスとして、建物に対し相
対運動をする。このとき、コイルおよびコイル支
持体と、磁石支持体が接しないようにするために
は、相対運動の方向に建物に固定される電磁的に
絶縁したレールを設け、磁石支持体がこのレール
に沿つて移動できるようにすればよい。
次に、図示した実施例について説明する。
第１図ａ，ｂ，ｃは一実施例における装置の要
部を示したもので、コイル支持体７をベースプレ
ート１０を介して建物に固定し、磁石支持体１を
マス側としている。磁石支持体１は同じ極どうし
（図ではＮ極どうし）で向き合う上下一対の平板
状の永久磁石２，３を所定の間隔をおいて固定す
るとともに向き合う平板状の永久磁石２，３の間
にそれぞれの磁石２，３から同じ間隔に配置され
る挿入部１′を有する金物からなる。一方、コイ
ル支持体７は磁石支持体１と接触することなく両
側から挟み込むように設けられ、相対的に水平移
動可能となつている。このコイル支持体７には相
対的な移動方向と直角な方向に磁石支持体１の挿
入部１′を取り巻くような形で、かつ磁石支持体
１の上下の磁石２，３と挿入部１′間の狭い空間
においてこれらと接触することなくコイル８が巻
いてあり、このコイル８に電流を流すことによ
り、電磁力が生じ、磁石支持体１との間に相対的
な運動が生じる。
部を示したもので、コイル支持体７をベースプレ
ート１０を介して建物に固定し、磁石支持体１を
マス側としている。磁石支持体１は同じ極どうし
（図ではＮ極どうし）で向き合う上下一対の平板
状の永久磁石２，３を所定の間隔をおいて固定す
るとともに向き合う平板状の永久磁石２，３の間
にそれぞれの磁石２，３から同じ間隔に配置され
る挿入部１′を有する金物からなる。一方、コイ
ル支持体７は磁石支持体１と接触することなく両
側から挟み込むように設けられ、相対的に水平移
動可能となつている。このコイル支持体７には相
対的な移動方向と直角な方向に磁石支持体１の挿
入部１′を取り巻くような形で、かつ磁石支持体
１の上下の磁石２，３と挿入部１′間の狭い空間
においてこれらと接触することなくコイル８が巻
いてあり、このコイル８に電流を流すことによ
り、電磁力が生じ、磁石支持体１との間に相対的
な運動が生じる。
磁石支持体１の両端にはコイル支持体７および
コイル８が上下の磁石２，３および挿入部１′に
接することがないように、非磁性体により電磁的
に絶縁したエンドフレーム４，５を設け、相対的
な移動方向に棒状のレール６を支持させ、コイル
支持体７の側部に設けたスライダー９をこのレー
ル６に通し、相互の動きのガイドとしてある。
コイル８が上下の磁石２，３および挿入部１′に
接することがないように、非磁性体により電磁的
に絶縁したエンドフレーム４，５を設け、相対的
な移動方向に棒状のレール６を支持させ、コイル
支持体７の側部に設けたスライダー９をこのレー
ル６に通し、相互の動きのガイドとしてある。
また、コイル支持体７はこのスライダー９とベ
ースプレート１０間をつなぐ取付治具１１を介し
て建物に対し固定状態となつている。このような
制震装置を例えば建物の頂部に設置すると、振動
外力が作用した時の建物の揺れを小さくするよう
に所定の制御力を判断するコンピユーターの指令
によつてコイル８内に電流が通り、その結果、マ
スを反力にして建物に制御力が働く。これは瞬時
に連続して行なわれる自動制御機構になつてい
る。すなわち、運動の方向および加速度等は電流
の向きや大きさをコンピユーターで制御して変化
させることができ、マスとしての磁石支持体１や
磁石２，３の重量、入力地震動、建物の固有周期
等の関係から、カウンターフオースとして、最適
な波形、加速度の振動を建物に与え、共振による
建物の大きな変形を抑制することができる。
ースプレート１０間をつなぐ取付治具１１を介し
て建物に対し固定状態となつている。このような
制震装置を例えば建物の頂部に設置すると、振動
外力が作用した時の建物の揺れを小さくするよう
に所定の制御力を判断するコンピユーターの指令
によつてコイル８内に電流が通り、その結果、マ
スを反力にして建物に制御力が働く。これは瞬時
に連続して行なわれる自動制御機構になつてい
る。すなわち、運動の方向および加速度等は電流
の向きや大きさをコンピユーターで制御して変化
させることができ、マスとしての磁石支持体１や
磁石２，３の重量、入力地震動、建物の固有周期
等の関係から、カウンターフオースとして、最適
な波形、加速度の振動を建物に与え、共振による
建物の大きな変形を抑制することができる。
第２図ａ，ｂは磁石支持体１とコイル支持体７
の相対的な移動の様子を示したものである。な
お、この発明の装置は第２図ｂのように２以上並
列させたり、また、異なる方向に複数設置しても
良い。
の相対的な移動の様子を示したものである。な
お、この発明の装置は第２図ｂのように２以上並
列させたり、また、異なる方向に複数設置しても
良い。
〔発明の効果〕
磁石支持体とコイル支持体の相対的な運動に
より、地震等の振動外力に対するカウンターフ
オースとしての加振力を建物に与え、共振によ
る建物の大変形を抑制することができる。
より、地震等の振動外力に対するカウンターフ
オースとしての加振力を建物に与え、共振によ
る建物の大変形を抑制することができる。
コイル支持体のコイルの電流をコンピユータ
ーにより制御することにより、個々の地震特性
に応じ、最適の制御による制震が可能である。
ーにより制御することにより、個々の地震特性
に応じ、最適の制御による制震が可能である。
振動センサー、コンピユーター等と組み合わ
せて、既存の建物にも適用できる。
せて、既存の建物にも適用できる。
磁石支持体がＮ極とＳ極が平面どうしで向き
合う狭い空間を形成し、この空間を通るように
コイルを巻いた構成により、マスとしての磁石
支持体自体が駆動機構の一部をなしており、こ
のマスとしての磁石支持体を電磁的に絶縁した
レールに沿つて移動させることにより、摩擦抵
抗が非常に少ない状態で、効果的に作動させる
ことができ、制御も容易となる。
合う狭い空間を形成し、この空間を通るように
コイルを巻いた構成により、マスとしての磁石
支持体自体が駆動機構の一部をなしており、こ
のマスとしての磁石支持体を電磁的に絶縁した
レールに沿つて移動させることにより、摩擦抵
抗が非常に少ない状態で、効果的に作動させる
ことができ、制御も容易となる。
第１図ａ，ｂ，ｃはそれぞれこの発明の装置の
要部を示す正面図、水平断面図、および鉛直断面
図、第２図ａ，ｂはそれぞれマスの建物に対する
相対的な動きを示す正面図および平面図、第３図
は制震装置を設置した建物の概要を示す概念図で
ある。 １……磁石支持体、１′……挿入部、２，３…
…磁石、４，５……エンドフレーム、６……レー
ル、７……コイル支持体、８……コイル、９……
スライダー、１０……ベースプレート、１１……
取付治具、２０……制震装置、２１……コンピユ
ーター、２２，２３……地動センサー。
要部を示す正面図、水平断面図、および鉛直断面
図、第２図ａ，ｂはそれぞれマスの建物に対する
相対的な動きを示す正面図および平面図、第３図
は制震装置を設置した建物の概要を示す概念図で
ある。 １……磁石支持体、１′……挿入部、２，３…
…磁石、４，５……エンドフレーム、６……レー
ル、７……コイル支持体、８……コイル、９……
スライダー、１０……ベースプレート、１１……
取付治具、２０……制震装置、２１……コンピユ
ーター、２２，２３……地動センサー。
Claims (1)
- １ 磁石を固定した磁石支持体により、Ｎ極とＳ
極が平面どうしで向き合う狭い空間を形成し、前
記空間を通るようにコイルを巻き、前記コイルを
建物に固定したコイル支持体で支持し、前記空間
における磁界の方向およびコイルを流れる電流の
方向に対し直角方向に前記建物側に固定され、電
磁的に絶縁したレールを設け、地震または風によ
る建物の振動に応じて、前記コイル支持体のコイ
ルを流れる電流を調整して得られる電磁力によ
り、前記磁石支持体を前記レールに沿つて移動さ
せ、前記磁石支持体に作用する電磁力の反力によ
り前記建物の振動を抑制するよう構成したことを
特徴とする能動式制震装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22114786A JPS6378974A (ja) | 1986-09-19 | 1986-09-19 | 能動式制震装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22114786A JPS6378974A (ja) | 1986-09-19 | 1986-09-19 | 能動式制震装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6378974A JPS6378974A (ja) | 1988-04-09 |
| JPH0370074B2 true JPH0370074B2 (ja) | 1991-11-06 |
Family
ID=16762200
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22114786A Granted JPS6378974A (ja) | 1986-09-19 | 1986-09-19 | 能動式制震装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6378974A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11280833A (ja) * | 1998-03-27 | 1999-10-15 | Tokimec Inc | 制振装置 |
| JP4729915B2 (ja) * | 2004-12-10 | 2011-07-20 | シンフォニアテクノロジー株式会社 | 制振装置及びその制御方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3816777A (en) * | 1972-12-27 | 1974-06-11 | K Metzgar | Electrodynamic force generator |
| JPS5993543A (ja) * | 1982-11-19 | 1984-05-30 | Mitsubishi Electric Corp | 構造物の振動制御装置 |
| JPS6120872U (ja) * | 1984-07-10 | 1986-02-06 | 韶男 下村 | ドア−の開度固定具 |
-
1986
- 1986-09-19 JP JP22114786A patent/JPS6378974A/ja active Granted
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3816777A (en) * | 1972-12-27 | 1974-06-11 | K Metzgar | Electrodynamic force generator |
| JPS5993543A (ja) * | 1982-11-19 | 1984-05-30 | Mitsubishi Electric Corp | 構造物の振動制御装置 |
| JPS6120872U (ja) * | 1984-07-10 | 1986-02-06 | 韶男 下村 | ドア−の開度固定具 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6378974A (ja) | 1988-04-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPS63223244A (ja) | 防振、免震装置 | |
| US9732516B2 (en) | Object, such as a building, provided with a system for preventing damage from earthquakes to the object | |
| JPH0370075B2 (ja) | ||
| JPH01322061A (ja) | 免震装置 | |
| JP2013177744A (ja) | 免震構造 | |
| JPH0143177B2 (ja) | ||
| JPH0370074B2 (ja) | ||
| クレイドル型制振装置の自由振動における制振効果 et al. | Vibration control effects of tuned cradle damped mass damper | |
| JPH108771A (ja) | 建造物用制振装置 | |
| JP3099706B2 (ja) | 杭の免震構造 | |
| JP3803940B2 (ja) | 直交２方向の建物周期が異なる超高層建物の制振装置 | |
| JPS62268478A (ja) | 建物の制震方法 | |
| JPH031686B2 (ja) | ||
| JP2742531B2 (ja) | 受動タイプの振動子機構 | |
| JP2501648B2 (ja) | 建築構造物 | |
| JPH033724Y2 (ja) | ||
| JP2002115415A (ja) | 回転中心指定型ロッキング機構及び該機構を利用した構造システム | |
| JP2544985B2 (ja) | 構造物の振動抑制装置 | |
| JP2626909B2 (ja) | 免震、防振方式 | |
| JPH0572489B2 (ja) | ||
| Balachandar et al. | Control of vibrations in building due to seismic force using tuned mass damper | |
| JPH0718271B2 (ja) | 免震装置 | |
| JPH0435629Y2 (ja) | ||
| JPH0444062B2 (ja) | ||
| JPH05239955A (ja) | 制振装置を備えた建物 |