JPH05187151A - 制振装置 - Google Patents
制振装置Info
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- JPH05187151A JPH05187151A JP4005795A JP579592A JPH05187151A JP H05187151 A JPH05187151 A JP H05187151A JP 4005795 A JP4005795 A JP 4005795A JP 579592 A JP579592 A JP 579592A JP H05187151 A JPH05187151 A JP H05187151A
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- horizontal
- axis
- frame body
- vibration
- vibration damping
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- Pending
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Abstract
物に対して効果的な制振を行うことができる制振装置を
提供する。 【構成】回転体1を回転自在に枠体4に収容し、この枠
体4を水平軸線回りに旋回自在に水平移動体としての下
部台車10および上部台車11に取り付け、枠体4を旋
回駆動制御部の制御下で駆動することによって、回転体
1の回転軸線と水平軸線の両方に直交する軸線回りにジ
ャイロモーメントを発生させると同時に、下部台車10
および上部台車11を水平駆動制御部の制御下で水平に
駆動することによって水平慣性力を発生させるように構
成したものである。
Description
物の振動を抑制する制振装置に関する。
め、構造物を設計するにあたっては耐震設計が基本とな
るが、最近では、地震に耐えるだけではなく、地震入力
を低減することのできる免震技術や、地震あるいは風に
よる構造物の振動を抑制して居住性を高めたりすること
ができる制振技術を採用した構造物が盛んに建造される
ようになってきた。
するパッシブタイプと、構造物の振動をセンサー等で検
知し、検知された振動を相殺するように付加マスを往復
駆動したりするアクティブタイプの2つがある。
図5(a) 、図5(b) に示すように、せん断変形と曲げ変
形とがあるが、高層構造物、特にタワーや橋梁の主塔の
場合には曲げ変形が卓越する。
に適した制振装置が、特開平1−244001号公報、
特開平2−292466号公報に開示されている。
ーメントを利用したものであり、これを図5(a) を用い
て説明すると、高速で回転するジャイロの軸を所定の角
速度で旋回させて、構造物の頂部に生じた回転角θB を
相殺するようなジャイロモーメントMJ を発生させるこ
とにより、構造物頂部での曲げ変形δB を抑制するよう
になっている。
(c) で示すような中層構造物の場合には、構造物の水平
変形δは、図5(a) で示す曲げ変形δB に加えて、図5
(b) で示すせん断変形δS が含まれるので、構造物の頂
部に生じた回転角θB を相殺するようなモーメントMを
発生させてやるだけでは構造物の振動を十分に抑制する
ことはできない。
たもので、曲げ変形とせん断変形の両方を起こし得る構
造物に対して効果的な制振を行うことができる制振装置
を提供することを目的とする。
め、本発明の制振装置は請求項1に記載したように、回
転体を回転自在に枠体に収容し、この枠体を水平軸線回
りに旋回自在に水平移動体に取り付け、枠体を旋回駆動
制御部の制御下で旋回駆動することによって、回転体の
回転軸線と水平軸線の両方に直交する軸線回りにジャイ
ロモーメントを発生させると同時に、水平移動体を水平
駆動制御部の制御下で水平に往復駆動することによって
水平慣性力を発生させるように構成したものである。
とせん断変形の両方を起こし得る構造物に対して効果的
な制振を行うことができる。
添付図面を参照して説明する。
に、回転体1に固定した軸2を枠体4に設けた軸受3で
支持することにより、回転体1を回転自在に枠体4内に
収容してある。
トを連結してあり、回転体1を高速で回転させることが
できるようになっている。
5、6を軸受8、9で支持することにより、水平軸線回
りに旋回させることができるように構成してある。
フトに接続してあり、枠体4を所定の角速度で回転体1
とともに水平軸線回りに旋回できるようになっている。
支持することによって、水平移動体としての下部台車1
0および上部台車11に取り付けてある。
4、15で水平方向に案内されるように構成してある。
じ部13を設けてあり、この雌ねじに螺合する雄ねじを
切ったスクリューねじ21を水平駆動用モーター12で
回転させることにより、台車10を水平方向に往復駆動
することができるようになっている。
床等に取り付けた取付け部24に固定してある。
は示していない旋回駆動制御部22aの制御下で旋回駆
動することによって、回転体1の回転軸線と水平軸線の
両方に直交する軸線回りにジャイロモーメントを発生さ
せると同時に、水平移動体としての下部台車10、上部
台車11を、水平駆動制御部22bの制御下で回転体
1、枠体4とともに水平方向に駆動することによって水
平慣性力を発生させるように構成してある。
回転体1、枠体4等は、いわゆる付加マスとして作用す
る。
3の床面25上には、回転成分検知用センサー16aが
配置してあり、地震、風等により構造物23が振動した
とき、床面25での回転成分を検知し、検知した回転成
分を上述の旋回駆動制御部22aに送るようになってい
る。
で構成してもよいし、一対の鉛直方向速度計あるいは加
速度計を所定の水平距離をおいて配置してもよい。
3の床面25には、水平成分検知用センサー16bが配
置してあり、床面25での水平成分を検知するようにな
っている。
23の中間階や地下階等にも設けてある。
ック図である。
センサー16aからの振動データを用いて予めプログラ
ムされた演算により制御信号を算出する演算器17a
と、算出された制御信号を用いて旋回駆動信号を発生す
る制御器18aと、旋回駆動信号に応答して旋回駆動用
モーター7に所定の電力を供給する旋回駆動モーター用
コントローラー19aとを備える。
ック図である。
センサー16bからの振動データを用いて予めプログラ
ムされた演算により制御信号を算出する演算器17b
と、算出された制御信号を用いて水平駆動信号を発生す
る制御器18bと、水平駆動信号に応答して水平駆動用
モーター12に所定の電力を供給する水平駆動モーター
用コントローラー19bとを備える。
を抑制するには、まず、本実施例の制振装置を構造物の
例えば頂部の床面に配置する。
が生じたとき、この振動の曲げ変形による頂部の床面の
回転角を回転成分検知用センサー16aで検知する。
力した床面25の回転角すなわち図5(c) に示すような
θB を演算器17aに送る。
ー用コントローラー19aに駆動信号を送り、旋回駆動
モーター用コントローラー19aはこの駆動信号に応答
して電力を供給し旋回駆動用モーター7を所定の角速度
ωで回転させる。
ロモーメントMJ (MJ =J・Ω・ω、J:回転体1の
慣性モーメント、Ω:回転体1の回転角速度、ω:枠体
4の角速度)を作用させることにより、地震、風等によ
る振動を効果的に抑制することができる。
ん断変形を生じ得るタイプであれば、ジャイロモーメン
トMJ を作用させるだけでは、構造物の振動を効果的に
抑制することはできない。
せつつ、以下のようにして水平方向に慣性力を作用させ
ることにより、せん断変形成分を抑制する。
造物の頂部、中間階等における水平加速度成分を検知す
る。
用するジャイロモーメントMJ によって抑制されている
ので、上述のように検知された水平加速度αは、残りの
変形成分、すなわちせん断変形成分に相当する。
は、水平駆動モーター用コントローラー19bに駆動信
号を送り、水平駆動モーター用コントローラー19bは
この駆動信号に応答して電力を供給し水平駆動用モータ
ー12を水平駆動する。
することにより、下部台車10、上部台車11、枠体
4、回転体1等で構成される付加マスが水平方向に往復
駆動され、構造物23の振動を相殺するような水平慣性
力を発生させることができる。
用させることにより曲げ変形成分を抑制しておき、残り
のせん断変形成分だけを付加マスによる水平方向慣性力
で抑制することにより、構造物の振動を効果的に抑制す
ることが可能となるとともに、付加マスとしてジャイロ
発生機構の重量を利用しているので、制振装置全体を軽
量化することができる。
したものである。
トを発生させると、その発生方向は先にも述べたよう
に、回転体1の回転軸線と枠体4の旋回軸線の両方に直
交する軸線の回り、図1(a) でいえば、紙面に直交する
軸線回りとなる。
るが、回転体1の回転軸線は、枠体4の旋回に応じて鉛
直方向を中心に鉛直面内で振れることになる。
モーメントの方向は、図1(a) でいうと、紙面に直交す
る軸線を中心にその直交軸線からやや上下に傾けた軸線
の間で振れることになるので、ジャイロモーメントは、
紙面に直交する軸線回りだけではなく、鉛直軸線回りの
成分を持つようになる。
等によっては構造物の捩り振動を励起する場合ことがあ
る。
あり、本実施例の制振装置を2台並べて配置してある
が、回転体1の回転方向を互いに逆にしてある。
ャイロモーメントのうち、上述の鉛直軸線回りの回転成
分は互いに逆方向となるので、この回転成分を相殺させ
ることができる。
を示したものである。
本実施例の制振装置を短辺方向の振動を抑制するように
配置すれば足りることが多いが、構造物がタワー等であ
る場合には、どの方向にも振動が生じやすいので、制振
装置を1つだけ配置したのでは効果的に制振できないお
それがある。
施例の制振装置を直交させて2台配置するのがよい。
も、図4の2つの配置方向に分解することができるの
で、上述の構成により、各方向の振動成分を独立に抑制
することができる。
は、回転体を回転自在に枠体に収容し、この枠体を水平
軸線回りに旋回自在に水平移動体に取り付け、枠体を旋
回駆動制御部の制御下で旋回駆動することによって、回
転体の回転軸線と水平軸線の両方に直交する軸線回りに
ジャイロモーメントを発生させると同時に、水平移動体
を水平駆動制御部の制御下で水平に往復駆動することに
よって水平慣性力を発生させるように構成したことによ
り、曲げ変形とせん断変形の両方を起こし得る構造物に
対して効果的な制振を行うことができる。
(a) のA−A線に沿う断面図、(c) は(b) のB−B線に
沿う断面図。
御部22aのブロック図、(b)は同じく水平駆動制御部
22bのブロック図。
Claims (1)
- 【請求項1】 回転体を回転自在に枠体に収容し、この
枠体を水平軸線回りに旋回自在に水平移動体に取り付
け、枠体を旋回駆動制御部の制御下で旋回駆動すること
によって、回転体の回転軸線と水平軸線の両方に直交す
る軸線回りにジャイロモーメントを発生させると同時
に、水平移動体を水平駆動制御部の制御下で水平に往復
駆動することによって水平慣性力を発生させるように構
成したことを特徴とする制振装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4005795A JPH05187151A (ja) | 1992-01-16 | 1992-01-16 | 制振装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4005795A JPH05187151A (ja) | 1992-01-16 | 1992-01-16 | 制振装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05187151A true JPH05187151A (ja) | 1993-07-27 |
Family
ID=11621019
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4005795A Pending JPH05187151A (ja) | 1992-01-16 | 1992-01-16 | 制振装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH05187151A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH05214844A (ja) * | 1992-01-31 | 1993-08-24 | Taisei Corp | 構造物の振動制御装置 |
US5819484A (en) * | 1995-07-28 | 1998-10-13 | Kar; Ramapada | Building structure with friction based supplementary damping in its bracing system for dissipating seismic energy |
-
1992
- 1992-01-16 JP JP4005795A patent/JPH05187151A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH05214844A (ja) * | 1992-01-31 | 1993-08-24 | Taisei Corp | 構造物の振動制御装置 |
US5819484A (en) * | 1995-07-28 | 1998-10-13 | Kar; Ramapada | Building structure with friction based supplementary damping in its bracing system for dissipating seismic energy |
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