JPH04136540A - 構造物の振動抑制装置 - 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〕 本発明は建築物等の構造物に振動抑制器を取り付けてそ
の振動を抑制する振動抑制装置の改良に係り、詳しくは
取付施工等が簡単で且つその振動抑制効果を十分とし得
る構造物の振動抑制装置に関する。

〔従来技術〕

従来、床等の上記構造物の振動を抑制する装置として９
例えばコンクリートが打設されるデツキプレートを、矩
形波状に成型された鋼板間に粘弾性物質を介在してなる
デツキプレートとして構成した構造物の振動抑制装置（
特開平１−１０２１５５号公報に開示）が挙げられる。

この振動抑制装置では、上記床等の構造物の全面に対し
て上記デツキプレート等を取り付ける必要があり、その
取付施工等が大がかりであり１例えば即設ビル等に同装
置を取り付けるのは容易でない。

それゆえに、上記装置よりも施工等が容易な振動抑制装
置として、上記構造物に振動抑制器を取り付けてなる構
造物の振動抑制装置が、近年、よく用いられる。

第１１図（ａ）及び（ｂ）は１上記した振動抑制器の一
例であって、同振動抑制器は特開昭５９−１１０９３８
号公報に開示されている。

この振動抑制器５１は、板バネ５２．取付金具５３、錘
５４．粘弾性体又は粘性体５５（以下単に粘弾性体と記
す）等で構成されており、上記板バネ５２が上記構造物
５６の振動方向（矢印Ｘ）に対して直角方向になるよう
に取り付けられる。

上記構造物の振動抑制装置では、上記構造物５６の共振
振動周波数をｆ、とすると、上記振動抑制器５１の共振
振動周波数ｆ、が次式により設定され、該共振振動周波
数ｆＩが設定された上記振動抑制器５】が上記構造物５
６に取り付けられる。

ｆ、＝ｆ、／　（１＋μ）・・・（１）ただし　μ　−
ｍ　／　Ｍ ｆｏ　：構造物５６の共振振動周波数 Ｍ　：構造物５６の質量 ｍ　：錘５４の質量 通常、従来の上記構造物の振動抑制装置では。

上記構造物５６のある基本振動モードの共振振動周波数
１８を抑制するように設定された上記振動抑制器５１が
、同構造物５６に１個取り付けられ同構造物５６の上記
ｆつの振動が抑制される。

即ち、この振動抑制装置では、上記構造物５６の上記ｆ
、の周波数の振動によって上記板バネ５２が共振振動し
、該共振振動による同板バネ５２の変形に伴う上記粘弾
性体５５の剪断変形により。

上記構造物５６の振動エネルギーが熱エネルギーに変換
されて大気中に放出され、同構造物５６の上記ｆ８近傍
の振動が抑制される。

ところで、上記床等の構造物５６は１通常、平面状であ
り２例えば第８図に示すようにその角部及び同角部間の
中間点Ａが固定される。

従って、上記構造物５６に誘起される共振モードは、単
純なものとならず、第９図（ａ）、（ロ）、（Ｃ）に示
すように振幅が最大である１次振動モードｆ。

の他に、２次振動モードｆ２．３次振動モードｆｃ等の
ように複数個となる。

また、上記床等の構造物５６は１例えば同第８図に示す
ように上記角部及びその中間点Ａ以外に同構造物５６の
中央部Ｂも固定される場合もある。

このような場合、上記１次振動モードｆ、は上記構造物
５６に誘起されなくなり、第１０図（ａ）及び［有］）
に示すように同構造物に誘起される共振モードは、上記
２次振動モードｆ、及び上記３次振動モードｆｃ等とな
り、この場合も、この構造物５６の共振モードは複数個
となる （発明が解決しようとする課題〕 それゆえに１上記ある基本振動モードの共振振動周波数
ｆつに対して設定された振動抑制器５１を構造物５６に
１個取り付ける従来の振動抑制装置では、上記ｆ、が例
えば上記１次振動モードのｆ、であったとしても、他の
振動モードｆ、及びｆｃ等を抑制することができず、そ
の振動抑制効果が十分でなかった。

また、上記従来の振動抑制装置では、上記ｆ８が上記１
次振動モードｆ、であったとしても、上記のように設定
された振動抑制器５１が、必ずしも構造物５６の上記ｆ
、の振幅最大部近傍に取り付けられず１例えば他の振動
モード（例えばｆ、）の振幅最大部近傍に取り付けらる
こともあり、構造物５６の振動モードと上記振動抑制器
５１の共振周波数とが適合しないことにより、上記振動
モードｆ、を同振動抑制器５１で的確に捕えて抑制する
ことができない場合もあった。

従って本発明は、取付施工等が簡単で且つ構造物に誘起
される各種振動モードを的確に捕えて十分に抑制し得る
ようにした構造物の振動抑制装置を提供することを目的
としてなされたものである。

（［！！！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、建築物等の構造物
に、振動抑制器を取り付けてその振動を抑制する振動抑
制装置において、上記構造物に誘起される各種振動モー
ドの該構造物の各々の振幅最大部近傍の所定領域内に、
それぞれの振動モードの振動周波数に適合した振動抑制
器を取り付けることを特徴とする構造物の振動抑制装置
として構成されている。

〔作用〕

この構造物の振動抑制装置では、構造物に誘起される各
種振動モードの同構造物の各々の振幅最大部近傍の所定
領域内に、それぞれの振動モードの振動周波数に適合し
た振動抑制器が取り付けられる。

従って、この振動抑制装置では、各種振動モードを上記
各振動抑制器で的確に捕えて抑制することができるので
、同構造物の振動を十分に抑制することができる。

また、上記のようにこの振動抑制装置は、構造物に振動
抑制器を取り付けるだけで構成されるので、その取付施
工等が容５である。

〔実施例〕

以下、添付図面を参照して１本発明を具体化した実施例
につき説明し２本発明の理解に供する。

尚、以下の実施例は本発明を具体化した一例であって９
本発明の技術的範囲を限定する性格のものではない。

第１図は本発明の一実施例に係る構造物の振動抑制装置
の振動抑制器の取付領域の一例を示す模式図、第２図は
同取付領域の他の例を示す模式図。

第３図は構造物に誘起される基本振動モードの一例を示
す模式図、第４図は同基本振動モードの振動レベル特性
を示す説明グラフ、第５図は当該振動抑制装置の振動抑
制器の一例を示す断面模式図。

第６図は同振動抑制器を構造物へ取り付けたところの一
例を示す模式図、第７図は同第６図に示すように構造物
に振動抑制器を取り付けたときの同構造物の振動特性の
一例を示す実測グラフである。

この構造物の振動抑制装置では２例えば第１図に示すよ
うに前記角部及びその中間点Ａが固定された床等の平面
状の構造物５６に誘起される各種振動モード（前記第９
図参照）の同構造物５６の各々の振幅最大部（０，Ｐ、
　Ｑ、　Ｒ，Ｓ、　Ｔ、　Ｕ）近傍の所定領域１．２及
び３（斜線部、斜線部。

綱線部）にそれぞれの振動モードの振動周波数（例えば
第９図（ａ）に示すｆ、、ｆｂ、ｆｃ）に適合した振動
抑制器が取り付けられる。

上記のようにこの振動抑制装置は、構造物５６に振動抑
制器を取り付けるだけで構成されるので。

同装置の取付施工は、極めて簡単である。

尚、この振動抑制装置に用いる上記振動抑制器４は　第
５図に示すように錘５．板バネ６、取付金具７等を具備
しており、前記第１１図に示した振動抑制器５１を前記
取付金具５３を中心として対称に構成したものであるが
５他の型式（例えば上記振動抑制器５１のみ）であって
もよい。

また、この振動抑制器４の共振振動周波数は上記ｆ、、
ｆ、、ｆ、に適合するように前記（１）式を用いてそれ
ぞれ設定される。

この振動抑制装置では、上記構造物５６に誘起される各
種振動モードの同構造物５６の各々の振幅最大部（即ち
、その振動レベルが最大の部分）に上記振動抑制器４を
それぞれ取り付けると、同振動抑制器が最も良く共振す
るので、同構造物５６の振動を効率よく抑制することが
できるのであるが、既設建物等で同振動抑制器４を上記
振幅最大部に取り付けられない場合も考直して、上記し
た所定領域１．２及び３に図示の正方形のような広がり
を持たせ、その各範囲を以下に示すように定めた。

例えば、第３図に示すように上記構造物５６の長さａの
一辺αの方向をＸ軸方向とし且つ同構造物５６の中央部
を原点０としてＸＹ座標を定める。

そして、上記構造物５６のＹ−０の直線上のＸ−０（即
ち上記原点）からＸ−０，５ａまでの位置の同構造物の
振動レベルを実測する。

第４図は、上記構造物５６の上記直線上の上記した実測
振動レベルの一例を示している。

この実測振動レベルは前記した１次振動モードｆ、の振
幅最大部から振幅０の部分までの振動レベルである。

そして、この振動抑制装置では、上記実測振動レベルの
低減量が１ｄＢ以内の範囲を許容範囲として、上記所定
領域１の＋Ｘ軸方向の端部を設定する。

即ち、この第４図より、上記所定領域１の＋Ｘ軸方向の
端部は、Ｘ＝ａ／６とされる。以下、上記したと全く同
様の基準により、同所定領域１の−Ｘ軸方向の端部Ｘ　
−−ａ　／　６及び±Ｙ軸方向の端部（Ｙ−ｂ／６及び
Ｙ−−ｂ／６）が定められる。

換言すれば、上記所定領域１の領域の範囲は。

上記１次振動モードｆ、の振幅最大部（上記原点）から
振幅０までの範囲のうちの同振幅最大部から同範囲の±
１／３内となる。

また、前記２次振動モードｆ、及び前記３次振動モード
ｆｃの振幅最大部から振幅Ｏの部分までの振動レベルも
上記第４図と全く同様の相似特性となると考えられる。

従って、以下上記と全く同様の基準を用いて上記２次振
動モードｆ、に対応する所定領域２の範囲、上記３次振
動モードｆｃに対応する所定領域３の範囲が定められる
。

これら所定領域を上記座標系であられすと、１次振動モ
ードｆ、（前記第９図（ａ））に対応する上記所定領域
１は、この第１図に示すように−ａ／６≦Ｘ≦ａ　／　
６及び−ｂ／６≦Ｙ≦ｂ／６の領域内とされる。

また、２次振動モードｆｂ　（前記第９図Ｑ）））に対
応する上記所定領域２は−ａ　／　３≦Ｘ≦−ａ／６、
ａ／６≦Ｘ≦ａ／３．及び−ｂ／６≦Ｙ≦ｂ／６とされ
る。尚、構造物５６に誘起される上記２次振動モードｒ
、ＯＸＹ軸が逆となる場合には上記所定領域２は所定領
域２．（即ち、　−ａ／６≦Ｘ≦ａ／６．−ｂ／３≦Ｙ
≦−ｂ／６．及びｂ／６≦Ｙ≦ｂ／３）とされる。

更に、上記所定領域３は、−ａ／３≦Ｘ≦−ａ／６．ａ
／６≦Ｘ≦ａ／３．−ｂ／３≦Ｙ≦−ｂ／６．及びｂ／
６≦Ｙ≦ｂ／３とされる。

また、第２図は、上記床等の構造物５６の中央部Ｂも固
定した場合の所定領域を示している。

この場合、前述したように１次振動モードｆ。

のみが同構造物５６に誘起されず、他の振動モードｒｂ
、ｆｃは第１図と全く同様に同構造物５６に誘起される
ので、この場合の所定領域は、上記第１図に示した所定
領域２，３及び２．と全く同一となる。

上記のようにこの振動抑制装置では、構造物５６に誘起
される各種振動モード（上記１次、２次３次振動モード
）の同構造物５６の各々の振幅最大部近傍の所定領域内
（上記１．２．３）にそれぞれの振動モードの振動周波
数に適合した振動抑制器４が取り付けられる。

従って、この振動抑制装置では、各種振動モードを各振
動抑制器で的確に捕えて抑制することができるので同構
造物の振動を十分抑制することができる。

第６図は、上記したように角部及びその中間点が固定さ
れた１０００Ｘ１０００Ｘ５の合板からなる床パネル５
６．に誘起される１次振動モードＦｌｌ、２次振動モー
ドＦ５．３次振動モードＦＣの同床パネル５６．の各振
幅最大部（０，Ｐ、（１゜ｒ、ｓ、ｔ、ｕ）近傍の所定
領域内に、それぞれの振動モードの振動周波数（上記Ｆ
、、Ｆｋ＋　　ＦＣ）に適合した振動抑制器４−．４ｂ
、４ｃを取り付けたところを示している。

この場合、上記床パネル５６．の中央部を原点としてこ
の第６図に示すようにＸＹ座標を定めると、上記１次振
動モードＦ、（１６Ｈ７）に対応する所定領域は−５０
０／３≦Ｘ≦５００／３及び−５００／３≦Ｙ≦５００
／３の領域内とされる。

また、上記２次振動モードＦｂ（３２Ｈｚ）に対応する
所定領域は−１０００／３≦Ｘ；！ｉミニ−００／３、
−５００／３≦Ｙ≦５００／３．及び５００／３≦Ｘ≦
１０００／３の領域内とされる。更に。

上記３次振動モードＦＣ（５１Ｈｚ）に対応する所定領
域は一１０００／３≦Ｘ≦５００／３，５００／３≦Ｘ
≦１０００／３．−１０００／３≦Ｙ≦−５００／３．
及び５００／３≦Ｙ≦１０００／３とされる。

第７図は、上記床パネル５６．の上記所定ｓＩ域内に上
記振動抑制器４．．４．．４ｃが取り付けられる前（破
線）及び後（実線）の同床パネル５６、の振動レベルの
特性の一例を示している。

この図から解るように、この振動抑制装置では上記床パ
ネル５６．（構造物）の上記１次、２次３次の振動モー
ドＦ、、Ｆ、、Ｆｃを的確に捕えて、それぞれ１３ｄＢ
、１６ｄＢ、ｌ０ｄＢ程減衰させることができる。

即ち、この振動抑制装置では、上記１次の振動モードＦ
１だけでなく、２次、３次の振動モードＦｋ、ＦＣをも
、十分に抑制することができる。

上記実施例では、構造物に誘起される１次、２次、３次
の振動モードに対応して振動抑制器を同構造物に取り付
けたが、更に同構造物に誘起される４次、５次の振動モ
ード（不図示）に対応して同様に同構造物に振動抑制器
を取り付けるようにしてもよい。

このようにすれば、更に、構造物の振動を十分に抑制す
ることができる。

〔発明の効果〕

本発明により建築物等の構造物に、振動抑制器を取り付
けてその振動を抑制する振動抑制装置において、上記構
造物に誘起される各種振動モードの該構造物の各々の振
幅最大部近傍の所定領域内に、それぞれの振動モードの
振動周波数に適合した振動抑制器を取り付けることを特
徴とする構造物の振動抑制装置が提供される。

従って、当該振動抑制装置を用いれば、取付施工等が容
易となると共に、構造物に誘起される各種振動モードを
的確に補えて十分に抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る構造物の振動抑制装置
の振動抑制器の取付領域の一例を示す模式図、第２図は
同取付領域の他の例を示す模式図第３図は構造物に誘起
される基本振動モードの一例を示す模式図、第４図は同
基本振動モードの振動レベル特性を示す説明グラフ、第
５図は当該振動抑制装置の振動抑制器の一例を示す断面
模式図第６図は同振動抑制器を構造物へ取り付けたとこ
ろの一例を示す模式図、第７図は同第６図に示すように
構造物に振動抑制器を取り付けたときの同構造物の振動
特性の一例を示す実測グラフ、第８図は床等の構造物の
一例を示す模式図、第９図（ａ）。 （ｂ）、　（Ｃ）及び第１Ｏ図（ａ）、　（ｂ）はそれ
ぞれ同構造物に誘起される各種振動モードの一例を示す
模式図９第１１図（ａ）及びら）は振動抑制器の一例を
示すそれぞれ正面図及び側面図である。 ［符号の説明］ １．２．２．．３・・・所定領域 ４・・・振動抑制器 ５６・・・構造物 第３図 第１図 第４図 第７図 Ｆａ Ｆｌ） Ｃ （ｃ〕 第５図 第６７ 第８図 第１１図 （ａ） 第１１図 （ｂ） −メ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、建築物等の構造物に、振動抑制器を取り付けてその
   振動を抑制する振動抑制装置において、 上記構造物に誘起される各種振動モードの該構造物の各
   々の振幅最大部近傍の所定領域内に、それぞれの振動モ
   ードの振動周波数に適合した振動抑制器を取り付けるこ
   とを特徴とする構造物の振動抑制装置。