JPH04194179A - Active type vibration control system using cylinder lock device - Google Patents

Active type vibration control system using cylinder lock device

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JPH04194179A
JPH04194179A JP32402690A JP32402690A JPH04194179A JP H04194179 A JPH04194179 A JP H04194179A JP 32402690 A JP32402690 A JP 32402690A JP 32402690 A JP32402690 A JP 32402690A JP H04194179 A JPH04194179 A JP H04194179A
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cylinder lock
column
cylinder
force
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成人 倉田
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小堀 鐸二
Genichi Takahashi
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Abstract

PURPOSE:To promote the safety of a structure by providing a cylinder lock device between a column and beam skeleton and a variable rigidity element and, at the same time, controlling a damping coefficient of the lock device by a computer. CONSTITUTION:Braces 35 are fixed to a column and beam skeleton 31 consisting of columns 33 and beams 34 through a cylinder lock device equipped with a pressure oil selector valve. An opening of the selector valve is controlled by a computer by the direction of recovering force of the column and beam skeleton 31 against layer displacement with vibration external force and the direction of damping force against the skeleton of the cylinder lock device A. According to the constitution, the safety of a structure can be secured.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野] 本発明は構造物の柱梁架構内に設置したシリンダーロッ
ク装置により、地震等の振動外力に対する構造物の応答
量を低減し、構造物の安全性を確保するための能動型制
震システムに関するものである。
Detailed Description of the Invention [Field of Industrial Application] The present invention uses a cylinder lock device installed in the column-beam frame of a structure to reduce the amount of response of the structure to external vibrational forces such as earthquakes, and improve the structure's performance. This relates to active vibration damping systems to ensure safety.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

出願人は構造物の柱梁架構内に、プレースや壁等の形で
可変剛性要素(耐震要素)を組み込み、可変剛性要素自
体の剛性、あるいは架構本体と可変剛性要素との連結状
態を可変とし、地震や風等の振動外力に対し、その特性
をコンピューターにより解析して、非共振となるよう構
造物の剛性を変化させて構造物の安全を図る能動的制置
システム、可変剛性構造等を種々提案している(例えば
特開昭62−268479号、特開昭63−11477
0号、特開昭63−114771号等)。
The applicant incorporates variable rigidity elements (earthquake-resistant elements) in the form of places, walls, etc. into the column-beam frame of a structure, and makes the rigidity of the variable rigidity element itself or the state of connection between the frame body and the variable rigidity element variable. We have developed active bracing systems and variable rigidity structures that improve the safety of structures by analyzing their characteristics using computers and changing the rigidity of structures to eliminate vibrations from external vibrational forces such as earthquakes and wind. Various proposals have been made (for example, JP-A-62-268479, JP-A-63-11477).
No. 0, JP-A-63-114771, etc.).

また、装置の減衰係数を可変とした油圧式の可変減衰装
置を用い、構造物の非共振性や減衰性を考慮した種々の
能動型制震システムを提案している(例えば特開平2−
209568〜71号等)。
In addition, various active damping systems have been proposed that take into consideration the non-resonance and damping properties of structures by using hydraulic variable damping devices with variable damping coefficients (for example, Japanese Patent Application Laid-Open No.
209568-71 etc.).

さらに、これらの能動型制震システムに利用可能な可変
減衰装置として特願平2−37992号のシリンダーロ
ック装置等がある。このシリンダーロック装置の基本原
理は、シリンダー本体内の両ロッド形ピストンの両側に
油圧室を設け、両油圧室内の圧油を切換弁により閉止し
、または流動させることにより、前記ピストンを固定し
、または移動自在とするものである。シリンダーロック
装置を能動型制震システムに用いる場合には、構造物の
柱梁架構内に可変剛性要素を設け、柱梁架構と前記可変
剛性要素(または可変剛性要素どうし)の一方にシリン
ダー本体を連結し、他方にロッドを連結する。切換弁を
全開した状態では実質的に圧油の移動が自由であり、シ
リンダーロック装置の減衰係数は最小値Cmtnをとる
。このとき、柱梁架構と可変剛性要素の相対移動も実質
的に自由である。切換弁を閉止した状態では実質的に圧
油の移動がなく (必ずしも完全に閉止する必要はない
)、シリンダーロック装置の減衰係数は最大値c、68
をとる。このとき、柱梁架構と可変剛性要素は実質的に
固定された状態または固定に近い状態となる。
Further, as a variable damping device that can be used in these active damping systems, there is a cylinder lock device disclosed in Japanese Patent Application No. 2-37992. The basic principle of this cylinder locking device is that hydraulic chambers are provided on both sides of both rod-shaped pistons in the cylinder body, and the pistons are fixed by closing or flowing the pressure oil in both hydraulic chambers with a switching valve. Or it can be moved freely. When a cylinder lock device is used in an active damping system, a variable stiffness element is provided within the column-beam frame of the structure, and a cylinder body is provided between the column-beam frame and the variable stiffness element (or between the variable stiffness elements). and connect the rod to the other. When the switching valve is fully open, the pressure oil can substantially move freely, and the damping coefficient of the cylinder lock device takes the minimum value Cmtn. At this time, relative movement between the column-beam frame and the variable rigidity element is also substantially free. When the switching valve is closed, there is virtually no movement of pressure oil (it does not necessarily have to be completely closed), and the damping coefficient of the cylinder lock device is the maximum value c, 68.
Take. At this time, the column-beam frame and the variable rigidity element are substantially fixed or nearly fixed.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

本発明は構造物における能動型制震システムの一つとし
て新たに提案したものであり、柱梁架構内にシリンダー
ロック装置を設置し、風や地震等による構造物の応答(
と外乱)を観測しながら、構造物にかかる層せん断力を
低減するように、シリンダーロック装置を能動的に制御
し、これによって、構造物の応答を低減し、構造体、装
置両者の安全性を確保するとともに、快適な居住空間を
実現することを目的としたものである。
The present invention has been newly proposed as an active vibration damping system for structures, and a cylinder lock device is installed within the column-beam frame to control the structure's response to wind, earthquakes, etc.
The cylinder locking device is actively controlled to reduce the layer shear force applied to the structure while observing the external disturbances), thereby reducing the response of the structure and increasing the safety of both the structure and equipment. The purpose is to ensure a comfortable living space as well as to ensure a comfortable living space.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

本発明の能動型制震システムは構造物の柱梁架構内に可
変剛性要素を設け、柱梁架構と前記可変剛性要素間(ま
たは可変剛性要素どうし)をシリンダーロック装置を介
して連結し、地震等の振動外力に対しシリンダーロック
装置の切換弁の開閉状態を時々刻々制御することにより
、振動外力に対する構造物の応答を低減させるものであ
る。
The active damping system of the present invention provides variable rigidity elements within the column-beam frame of a structure, connects the column-beam frame and the variable-rigidity elements (or the variable-rigidity elements to each other) via a cylinder lock device, and By controlling the opening/closing state of the switching valve of the cylinder lock device from time to time in response to such external vibrational forces, the response of the structure to external vibrational forces is reduced.

シリンダーロック装置はシリンダー本体内の両ロッド形
ピストンの両側に油圧室を設け、両油圧室内の圧油を切
換弁により閉止し、または流動させることにより、ピス
トンを固定し、または移動自在としたもので、柱梁架構
と可変剛性要素の一方、または可変剛性要素どうしの一
方に、シリンダーを連結し、他方にロッドを連結する。
A cylinder lock device has hydraulic chambers on both sides of a double rod-shaped piston in the cylinder body, and the piston is fixed or movable by closing the pressure oil in both hydraulic chambers with a switching valve or allowing it to flow. Then, the cylinder is connected to one of the column-beam frame and the variable rigidity element, or to one of the variable rigidity elements, and the rod is connected to the other.

切換弁を開いてシリンダーとロッドの相対変位を許容す
ることにより、柱梁架構と可変剛性要素も相対変位が許
容され、切換弁を閉じてシリンダーとロッドの相対変位
を拘束することにより、柱梁架構と可変剛性要素が実質
的に固定され、可変剛性要素の剛性が柱梁架構の剛性に
加わることになる。
By opening the switching valve and allowing relative displacement between the cylinder and the rod, relative displacement between the column and beam frame and the variable rigidity element is also allowed, and by closing the switching valve and restraining the relative displacement between the cylinder and the rod, the column and beam The frame and the variable stiffness element are substantially fixed, and the stiffness of the variable stiffness element is added to the stiffness of the column and beam frame.

シリンダーロック装置を上述のように設置した状態にお
いて、本発明の能動型制震システムでは、振動外力によ
る層間変位に対する柱梁架構の復元力の方向と、前記シ
リンダーロック装置の柱粱架構に対する減衰力の方向に
関し、復元力の方向と減衰力の方向が同じである時点で
は、切換弁を全開して、シリンダーロック装置の減衰係
数が最小値Cmi。をとるようにし、復元力の方向と減
衰力の方向が逆である時点では、切換弁を閉鎖して、シ
リンダーロック装置の減衰係数が最大値cma+tをと
るように制御する。
With the cylinder lock device installed as described above, in the active damping system of the present invention, the direction of the restoring force of the column-beam frame against the inter-story displacement due to external vibration force and the damping force of the cylinder lock device on the column-beam frame are determined. Regarding the direction of , when the direction of the restoring force and the direction of the damping force are the same, the switching valve is fully opened and the damping coefficient of the cylinder lock device is at the minimum value Cmi. When the direction of the restoring force and the direction of the damping force are opposite to each other, the switching valve is closed and the damping coefficient of the cylinder lock device is controlled to take the maximum value cma+t.

復元力の方向は例えば構造物の各階の柱梁架構に設けた
変位計等のセンサーで検出される層間変位から与えられ
る。センサーは速度計でもよく、またセンサーをシリン
ダーロック装置部分に設けてもよい。
The direction of the restoring force is given, for example, from the interstory displacement detected by a sensor such as a displacement meter installed in the column-beam frame on each floor of the structure. The sensor may be a speedometer, or the sensor may be provided in the cylinder locking device.

減衰力の方向は例えばシリンダーロック装置に設けた速
度計等のセンサーにより検出されるシリンダーとロッド
の相対速度から与えられる。この他、シリンダーロック
装置の圧力計の値から求めることもできる。
The direction of the damping force is given, for example, from the relative speed between the cylinder and the rod, which is detected by a sensor such as a speedometer provided in the cylinder lock device. In addition, it can also be determined from the value of the pressure gauge of the cylinder lock device.

〔作 用〕[For production]

本発明の能動型制震システムは構造物に係る層せん断力
を低減することにより、構造物の応答を低減するもので
あり、柱梁架構の復元力の方向とシリンダーロック装置
からの減衰力の方向が同じである時点では、シリンダー
ロック装置の減衰係数が最小値Cat。とすることで、
層せん断力はほぼ復元力に相当する。一方、復元力の方
向と減衰力の方向が逆である時点では、シリンダーロッ
ク装置の減衰力を最大限に効かせて、層せん断力を低減
させるべく、装置の減衰係数が最大値cmaつをとるよ
うにしている。
The active damping system of the present invention reduces the response of the structure by reducing the layer shear force related to the structure, and the direction of the restoring force of the column-beam frame and the damping force from the cylinder lock device are controlled. At the time when the directions are the same, the damping coefficient of the cylinder locking device is at the minimum value Cat. By doing so,
The layer shear force roughly corresponds to the restoring force. On the other hand, when the direction of the restoring force and the direction of the damping force are opposite, the damping coefficient of the cylinder lock device is set to the maximum value cm in order to maximize the damping force of the cylinder lock device and reduce the layer shear force. I try to take it.

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明の実施例について説明する。 Examples of the present invention will be described below.

第5図および第6図は本実施例で使用するシリンダーロ
ック装置Aの一例を示したもので、シリンダー本体1内
の両ロッド形のピストン2の両側(以下、図における左
右両側をそれぞれ左、右として説明する)に油圧室6を
設け、この左右の油圧室6内の圧油を弁により閉止し、
あるいは流動させることにより、ピストン2を固定し、
あるいは左右移動自在としたものである。
Figures 5 and 6 show an example of the cylinder lock device A used in this embodiment, in which both sides of the double rod-shaped piston 2 in the cylinder body 1 (hereinafter, left and right sides in the figures are respectively referred to as left and right sides) are shown. A hydraulic chamber 6 is provided in the left and right hydraulic chambers 6, and the pressure oil in the left and right hydraulic chambers 6 is closed by a valve.
Or fix the piston 2 by causing it to flow,
Alternatively, it can be moved left and right.

左右の油圧室6にはそれぞれ油圧室内の圧油の流出を阻
止する流出阻止用チエツク弁8および油圧室への圧油の
流入を阻止する流入阻止用チエツク弁9が設けられてい
る。左右の流出阻止用チエツク弁8はシリンダー本体1
に沿って設けた流入用流路10により連結され、一方、
左右の流入阻止用チエツク弁9はシリンダー本体1に沿
って設けた流出用流路11により連結され、流入用流路
10と流出用流路11とを切換弁12を介して接続し、
切換弁12により、両流路10.11の連結、遮断を切
り換えるようになっている。
The left and right hydraulic chambers 6 are respectively provided with an outflow prevention check valve 8 that prevents pressure oil from flowing out of the hydraulic chamber, and an inflow prevention check valve 9 that prevents pressure oil from flowing into the hydraulic chamber. The left and right outflow prevention check valves 8 are connected to the cylinder body 1.
are connected by an inflow channel 10 provided along the
The left and right inflow prevention check valves 9 are connected by an outflow passage 11 provided along the cylinder body 1, and the inflow passage 10 and the outflow passage 11 are connected via a switching valve 12.
The switching valve 12 is configured to switch between connecting and blocking the flow paths 10 and 11.

また、切換弁12を弁体の一端側に入口ボート14と出
口ポート15を有し、他端側に背圧ボート16を有する
切換弁とし、入口ポート14と背圧ボート16を連結し
、背圧ポート16側に圧油の流出を阻止し得るシャット
オフ弁18を設けている。
In addition, the switching valve 12 is a switching valve having an inlet boat 14 and an outlet port 15 on one end side of the valve body and a back pressure boat 16 on the other end side, and the inlet port 14 and the back pressure boat 16 are connected. A shutoff valve 18 is provided on the pressure port 16 side to prevent pressure oil from flowing out.

このような切換弁12としては、例えば第5図に示すよ
うに絞り22を有し、スプリング25で付勢されたカー
トリッジ24からなり、背圧と付勢力により閉となるカ
ートリッジ型切換弁などが使用できる。第6図の油圧回
路図ではこれを小径部13aと大径部13bを有するピ
ストン13の移動により開閉し、受圧面積差により閉と
なるピストン型切換弁に置き換えて示している。
An example of such a switching valve 12 is a cartridge-type switching valve, which has a throttle 22 and is made up of a cartridge 24 biased by a spring 25, as shown in FIG. 5, and is closed by back pressure and biasing force. Can be used. In the hydraulic circuit diagram of FIG. 6, this is replaced with a piston-type switching valve that is opened and closed by the movement of the piston 13 having a small diameter portion 13a and a large diameter portion 13b, and closed by the difference in pressure receiving area.

狭い取付スペースに配設できるようにするためには、第
5図に示すように、シリンダー本体1内にチューブ5を
設け、シリンダー本体1の内側とチューブ5外周間に流
入用流路10を形成することが考えられ、その場合、チ
ューブ5の両側にチエツク弁8,9をそれぞれ設け、流
出用流路11はシリンダー本体1の側部に設けることが
できる。
In order to be able to install it in a narrow installation space, as shown in FIG. In that case, check valves 8 and 9 may be provided on both sides of the tube 5, and the outflow passage 11 may be provided on the side of the cylinder body 1.

また、流入用流路10あるいは流出用流路11には、油
の圧縮および温度変化による容積変化を補うなどを目的
として、アキュムレータ20を設けるのが良い。
Further, it is preferable to provide an accumulator 20 in the inflow channel 10 or the outflow channel 11 for the purpose of compensating for volume changes due to oil compression and temperature changes.

上述したこのシリンダーロック装置A !−! 両りッ
ドシリンダ一方式で、シリンダー本体1に2つの油の流
路10.11、チエツク弁8,9、切換弁12を設けた
ことにより、通路長さを短くすることができ、また通路
面積が大きくとれ、通路抵抗が減少することにより、大
流量の圧油を高速で流し、また瞬間的に遮断することが
できる。また、背圧式の切換弁を使用することで、瞬時
に開閉でき、前述の構造とあいまって応答速度を極めて
早くすることができる。
This cylinder lock device A mentioned above! -! Since the cylinder body 1 is equipped with two oil passages 10 and 11, check valves 8 and 9, and a switching valve 12, the passage length can be shortened and the passage area can be reduced. By being large and reducing passage resistance, it is possible to flow a large amount of pressure oil at high speed and shut it off instantaneously. Furthermore, by using a back pressure type switching valve, it can be opened and closed instantaneously, and in combination with the above-mentioned structure, the response speed can be extremely fast.

シリンダーロック装置Aは、概念的には第4図のように
簡略化して考えることができ、本発明ではこのシリンダ
ーロック装置Aについて、切換弁12を閉じたロックの
状態と、切換弁12を開いたアンロックの状態との間の
制御を行う。このとき、シリンダーロック装置Aの架構
本体に対する減衰力は、シリンダー本体1とピストン2
の相対速度のベキ乗に比例する抵抗力(P=cv’)と
して与えられる。
The cylinder lock device A can be conceptually simplified as shown in FIG. control between unlocked and unlocked states. At this time, the damping force of the cylinder lock device A on the frame body is the same as that of the cylinder body 1 and the piston 2.
It is given as a resistance force (P=cv') proportional to the power of the relative velocity of .

次に、このようなシリンダーロック装置を用いた具体的
な制御方法について説明する。
Next, a specific control method using such a cylinder lock device will be explained.

第2図はシリンダーロック装置Aを設置した本発明のシ
ステムが適用される構造物の概要を示したもので、柱3
3#よび梁34によって構成される架構本体における各
層の柱梁架構31と、柱梁架構31内に組み込んだ可変
剛性要素としての逆V型プレース35との間に、シリン
ダーロック装置Aを介在させている。第3図はこれを振
動モデルとして表したもので、図中kFiは第1層の柱
梁架構の弾性係数、kBiは第1層のプレース(可変剛
性要素)の弾性係数、C8は第1層の柱梁架構に設置し
たシリンダーロック装置の減衰係数(可変)である。
Figure 2 shows an outline of a structure to which the system of the present invention is applied, in which cylinder lock device A is installed.
A cylinder lock device A is interposed between the column-beam frame 31 of each layer in the frame body constituted by #3 and the beam 34 and the inverted V-shaped place 35 as a variable rigidity element incorporated in the column-beam frame 31. ing. Figure 3 shows this as a vibration model, where kFi is the elastic modulus of the column-beam frame in the first layer, kBi is the elastic modulus of the place (variable stiffness element) in the first layer, and C8 is the elastic modulus of the first layer This is the damping coefficient (variable) of the cylinder lock device installed in the column-beam frame.

上記モデルにおいて、第1番目の層に働く層せん断力Q
、はその層に設置したシリンダーロック装置の減衰力(
ctvi’)と、その層の柱梁架構の復元力(kpiX
i>との和に負号を掛けあわせた量として表現できる。
In the above model, the layer shear force Q acting on the first layer
, is the damping force of the cylinder lock device installed in that layer (
ctvi') and the restoring force of the column-beam frame in that layer (kpiX
It can be expressed as a quantity obtained by multiplying the sum of i> by a negative sign.

すなわち、 Q、=−((ctv+’)+(kptxt))    
−(1)Q、=”(mi(父汁父)) ここに、ml:第1節点の質量 父i=第i節点の相対加速度 ジ :地震動人力加速度 いま、式(1)に着目してQ、を低減することを考える
。ここではQ、を構成しているのが、シリンダーロック
装置の減衰力(clv、’)と、柱梁架構の復元力(k
ptXt)であると考え、両者の符号が等しいときには
、減衰力はQ、を増すことに寄与するので、シリンダー
ロック装置の減衰係数C0を0にして、減衰力が働かな
いように制御する。
That is, Q,=-((ctv+')+(kptxt))
−(1)Q,=”(mi(father soup father)) Here, ml: Mass of the first node i = Relative acceleration of the i-th node ji: Earthquake human force acceleration Now, focusing on equation (1), Consider reducing Q. Here, Q is composed of the damping force (clv,') of the cylinder lock device and the restoring force (k) of the column-beam frame.
ptXt), and when the signs of both are equal, the damping force contributes to increasing Q. Therefore, the damping coefficient C0 of the cylinder lock device is set to 0 to control the damping force so that it does not work.

すなわち、 ここに、C1、。はシリンダーロック装置のとり得る減
衰係数の最小値、C□つは構造物にとって最大の減衰効
果がもたらされる減衰係数である。
That is, here, C1. is the minimum value of the damping coefficient that the cylinder lock device can take, and C□ is the damping coefficient that provides the maximum damping effect for the structure.

制御則は式(2)で与えられるが、式(2)において、
C0、kFlは定数なので、結局下式のように簡略化し
た形で制御則を表現することができる。
The control law is given by equation (2), and in equation (2),
Since C0 and kFl are constants, the control law can be expressed in a simplified form as shown in the equation below.

式(3)に従って、状態量vi’、x1をリアルタイム
に計測しながら、コンピューターで判断を行い、シリン
ダーロック装置へ制御指令を送ることにより、構造物の
制置化が図れる。
According to equation (3), the state quantities vi' and x1 are measured in real time, a computer makes a judgment, and a control command is sent to the cylinder lock device, thereby making it possible to control the structure.

第1図は本発明による能動型制震システムの一例をフロ
ーチャートの形でまとめたものであり、地震や風等の外
乱に対し、構造物の応答を各層の層間変位およびシリン
ダーロック装置部の相対速度に関してセンシングする。
Figure 1 summarizes an example of the active damping system according to the present invention in the form of a flowchart, and shows the response of the structure to external disturbances such as earthquakes and wind by measuring the interstory displacement of each layer and the relative relationship of the cylinder lock device. Sensing regarding speed.

これらから柱梁架構の復元力とシリンダーロック装置の
減衰力の符号が等しいか否かを判断し、符号が等しいと
きは減衰力を0またはほぼ0とするようシリンダーロッ
ク装置の切換弁を全開し、符号が逆のときは最大の減衰
力を発生させるよう切換弁を閉止する。
From these, it is determined whether the signs of the restoring force of the column-beam frame and the damping force of the cylinder lock device are equal, and if the signs are the same, the switching valve of the cylinder lock device is fully opened so that the damping force is 0 or almost 0. , when the signs are reversed, the switching valve is closed to generate the maximum damping force.

第7図〜第14図は柱梁架構内へのシリンダーロック装
置の設置例を示したものである。
FIGS. 7 to 14 show examples of installing a cylinder lock device in a column-beam frame.

第7図の例では柱梁架構31と可変剛性要素としての逆
V型プレース35の間にシリンダーロック装置Aを介在
させている。
In the example shown in FIG. 7, a cylinder lock device A is interposed between the column-beam frame 31 and an inverted V-shaped place 35 as a variable rigidity element.

第8図の例は柱梁架構31と上下の梁34より立設した
、または垂下させたフレーム41どうしの間にシリンダ
ーロック装置Aを介在させて、可変剛性要素としてのモ
ーメント抵抗フレームを構成した場合である。
In the example shown in FIG. 8, a cylinder lock device A is interposed between frames 41 that are erected or suspended from a column-beam frame 31 and upper and lower beams 34, and a moment resistance frame as a variable rigidity element is constructed. This is the case.

第9図の例では柱梁架構31と可変剛性要素としてのR
C耐震壁42との間にシリンダーロック装置Aを介在さ
せている。
In the example of FIG. 9, the column-beam frame 31 and R as a variable rigidity element
A cylinder lock device A is interposed between C and the earthquake-resistant wall 42.

第10図の例は免震構造物の基部に積層ゴム等の免震ゴ
ム43と併用してシリンダーロック装置Aを設けた場合
の例であり、シリンダーロック装置Aが免震構造におけ
るダンパの役割を果たしている。この場合の可変剛性要
素は構造物の基礎と考えることができる。
The example in Figure 10 is an example where a cylinder lock device A is provided at the base of a seismic isolation structure in combination with a seismic isolation rubber 43 such as laminated rubber, and the cylinder lock device A plays the role of a damper in the seismic isolation structure. is fulfilled. The variable stiffness element in this case can be considered the foundation of the structure.

第11図の例では柱梁架構31内に設けたX型プレース
44を可変剛性要素としており、X型の中央にシリンダ
ーロック装置Aを横向きに介在させている。
In the example shown in FIG. 11, an X-shaped place 44 provided within the column-beam frame 31 is used as a variable rigidity element, and a cylinder lock device A is interposed laterally in the center of the X-shape.

第12図の例は第11図の例と同様、X型プレース45
に適用した例であり、第9図の例がシリンダーロック装
置Aを横向きに設けた横型だったのに対し、本例ではシ
リンダーロック装置Aを縦向きに設け、縦型としている
The example in Figure 12 is similar to the example in Figure 11, where the X-shaped place 45
While the example shown in FIG. 9 was a horizontal type in which the cylinder lock device A was installed horizontally, this example is a vertical type in which the cylinder lock device A is installed vertically.

第13図の例は第9図の例と同様に、柱梁架構31と可
変剛性要素としてのRC耐震壁46との間にシリンダー
ロック装置Aを介在させたものであるが、シリンダーロ
ック装置Aを出入口等の開口部47の上方に設けた点に
特徴を有している。
The example of FIG. 13 is similar to the example of FIG. 9, in which a cylinder lock device A is interposed between the column-beam frame 31 and the RC shear wall 46 as a variable rigidity element. It is characterized in that it is provided above an opening 47 such as an entrance/exit.

第14図の例は大架構のX型プレース48の中央にシリ
ンダーロック装置Aを介在させたもので、中間の大梁4
9とプレース48は分離されている。
In the example shown in Fig. 14, the cylinder lock device A is interposed in the center of the X-shaped place 48 of the large frame.
9 and place 48 are separated.

〔発明の効果] ■ 本発明の開展システムを用いて、制御を行うことに
より、制置効果に対する以下の利点が期待できる。
[Effects of the Invention] (1) By performing control using the development system of the present invention, the following advantages regarding the enforcement effect can be expected.

a、制御を行うことにより、行わない場合に比べ大幅に
層せん断力を低減することができる。
a. By performing the control, the layer shear force can be significantly reduced compared to the case where the control is not performed.

61層せん断力を低減させることにより、自動的に応答
量(変位、速度、最上階加速度)も低減できる。
By reducing the shear force on the 61st floor, the amount of response (displacement, velocity, top floor acceleration) can also be automatically reduced.

C9層せん断力を低減することを主眼においているので
、架構はもとより、シリンダーロック装置等にも過大な
負担を生じさせることなく、制置効果を実現することが
できる。
Since the main focus is on reducing the shear force of the C9 layer, the restraint effect can be achieved without placing an excessive burden on the cylinder lock device and the like as well as the frame.

■ 本発明のシステムに必要な構造物内のセンサーは装
置部の速度計(圧力計でもよい)と、建屋各階の変位計
(装置部の変位計、あるいは建屋各階の速度計でもよい
)のみであり、通常のフィードバック制御に必要なセン
サーが省略できる。
■ The only sensors required in the structure for the system of the present invention are a speed meter in the equipment section (a pressure gauge may be used) and a displacement meter on each floor of the building (a displacement meter in the equipment section or a speed meter on each floor of the building may be used). Yes, the sensor required for normal feedback control can be omitted.

■ 構造物基部で地動加速度を計測することにより、各
階の応答量を予測してシステムの時間遅れをカバーする
ことも可能である。
■ By measuring ground motion acceleration at the base of a structure, it is also possible to predict the amount of response on each floor and compensate for system time delays.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の能動型開展システムの一実施例におけ
るフローチャート、第2図は構造物への適用例を示す概
略図、第3図は振動モデルの説明図、第4図は本発明で
使用するシリンダーロック装置の概念図、第5図はシリ
ンダーロック装置の具体例における内部構造を示す断面
図、第6図はその油圧回路図、第7図〜第14図はシリ
ンダーロック装置の柱梁架構内にあける設置位置の例を
示す概要図である。 A・・・シリンダーロック装置、 1・・・シリンダー本体、2・・・ピストン、3・・・
ピストンロッド、4・・・カバー、5・・・チューブ、
6・・・油圧室、8・・・流出阻止用チエツク弁、9・
・・流入阻止用チエツク弁、10・・・流入用流路、1
1・・・流出用流路、12・・・切換弁、13・・・ピ
ストン、14・・・入口ポート、15・・・出口ポート
、16−・・背圧ポート、17・・・バイパス流路、1
8・・・シャットオフ弁、20・・・アキュムレータ、
21・・・付属部材、22・・・絞り、23・・・流路
、24・・・カートリッジ、25・・・スプリング、3
1・・・柱梁架構、33・・・柱、34・・・梁、35
・・・プレース、 第1図 第2rA 第3図 第7図 第9図 第8図 第10図
Fig. 1 is a flowchart of an embodiment of the active deployment system of the present invention, Fig. 2 is a schematic diagram showing an example of application to a structure, Fig. 3 is an explanatory diagram of a vibration model, and Fig. 4 is a flowchart of an embodiment of the active deployment system of the present invention. A conceptual diagram of the cylinder lock device used, FIG. 5 is a sectional view showing the internal structure of a specific example of the cylinder lock device, FIG. 6 is its hydraulic circuit diagram, and FIGS. 7 to 14 are the pillars and beams of the cylinder lock device. FIG. 2 is a schematic diagram showing an example of an installation position within a structure. A... Cylinder lock device, 1... Cylinder body, 2... Piston, 3...
Piston rod, 4...cover, 5...tube,
6... Hydraulic chamber, 8... Outflow prevention check valve, 9...
...Inflow prevention check valve, 10...Inflow channel, 1
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Outflow channel, 12... Switching valve, 13... Piston, 14... Inlet port, 15... Outlet port, 16-... Back pressure port, 17... Bypass flow Road, 1
8... Shutoff valve, 20... Accumulator,
21... Accessory member, 22... Throttle, 23... Channel, 24... Cartridge, 25... Spring, 3
1... Column beam frame, 33... Column, 34... Beam, 35
...Place, Figure 1, Figure 2rA, Figure 3, Figure 7, Figure 9, Figure 8, Figure 10.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)構造物の柱梁架構内に可変剛性要素を設け、前記
柱梁架構と前記可変剛性要素間または可変剛性要素どう
しを、 シリンダー本体内の両ロッド形ピストンの両側に油圧室
を設け、前記両油圧室内の圧油を切換弁により閉止し、
または流動させることにより、前記ピストンを固定し、
または移動自在とするシリンダーロック装置を介して連
結し、 地震等の振動外力に対し前記シリンダーロック装置の切
換弁の開閉を時々刻々制御することにより、前記振動外
力に対する前記構造物の応答を低減させる能動型制震シ
ステムにおいて、 前記シリンダーロック装置のシリンダーを前記柱梁架構
と前記可変剛性要素、または可変剛性要素どうしの一方
に、ロッドを他方に連結し、前記振動外力による層間変
位に対する柱梁架構の復元力の方向と、前記シリンダー
ロック装置の柱梁架構に対する減衰力の方向に関し、 前記復元力の方向と前記減衰力の方向が同じである時点
では、前記切換弁を全開して、前記シリンダーロック装
置の減衰係数が最小値c_m_i_nをとるようにし、 前記復元力の方向と前記減衰力の方向が逆である時点で
は、前記切換弁を閉鎖して、前記シリンダーロック装置
の減衰係数が最大値c_m_a_xをとるように制御す
ることを特徴とするシリンダーロック装置を用いた能動
型制震システム。
(1) A variable rigidity element is provided within the column-beam frame of the structure, and hydraulic chambers are provided between the column-beam frame and the variable-rigidity element or between the variable-rigidity elements on both sides of the double-rod-shaped piston in the cylinder body; The pressure oil in both the hydraulic chambers is closed by a switching valve,
or fixing the piston by causing it to flow;
Alternatively, the structure is connected via a movable cylinder lock device, and the response of the structure to the vibration external force is reduced by controlling the opening and closing of the switching valve of the cylinder lock device momentarily against vibration external forces such as earthquakes. In the active damping system, a cylinder of the cylinder lock device is connected to the column-beam frame and the variable rigidity element, or one of the variable-rigidity elements, and a rod is connected to the other, and the column-beam frame is protected against interstory displacement due to the external vibration force. Regarding the direction of the restoring force of the cylinder locking device and the direction of the damping force of the cylinder locking device with respect to the column-beam frame, when the direction of the restoring force and the direction of the damping force are the same, the switching valve is fully opened and the cylinder The damping coefficient of the locking device is set to a minimum value c_m_i_n, and at a point in time when the direction of the restoring force and the direction of the damping force are opposite, the switching valve is closed and the damping coefficient of the cylinder locking device is set to the maximum value. An active damping system using a cylinder lock device, characterized in that it is controlled so as to take c_m_a_x.
(2)前記復元力の方向は前記柱梁架構に設けたセンサ
ーで検出される層間変位より求める請求項1記載のシリ
ンダーロック装置を用いた能動型制震システム。
(2) The active damping system using a cylinder lock device according to claim 1, wherein the direction of the restoring force is determined from interstory displacement detected by a sensor provided in the column-beam frame.
(3)前記減衰力の方向は前記シリンダーロック装置に
設けたセンサーにより検出される前記シリンダーとロッ
ドの相対速度より求める請求項1記載のシリンダーロッ
ク装置を用いた能動型制震システム。
(3) An active damping system using a cylinder lock device according to claim 1, wherein the direction of the damping force is determined from the relative velocity between the cylinder and the rod detected by a sensor provided in the cylinder lock device.
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