JPH06272427A - 複数モード制御マスダンパー - Google Patents
複数モード制御マスダンパーInfo
- Publication number
- JPH06272427A JPH06272427A JP6546793A JP6546793A JPH06272427A JP H06272427 A JPH06272427 A JP H06272427A JP 6546793 A JP6546793 A JP 6546793A JP 6546793 A JP6546793 A JP 6546793A JP H06272427 A JPH06272427 A JP H06272427A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- weight
- mass damper
- acceleration
- mode control
- tuning
- 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.)
- Granted
Links
Landscapes
- Buildings Adapted To Withstand Abnormal External Influences (AREA)
- Vibration Prevention Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 地震等による構造物の振動外乱を、複数周期
のモードに同調させて制御できるマスダンパーを提供す
る。 【構成】 構造物１の架台２に鋼球１２を介して水平方
向に移動自在に載置して、ばね１３により支持し、第１
の重り１１に取り付けた吊り材１４に第２の重り１５を
揺動自在に吊り下げて振子を構成する。構造物１に振動
外乱が生じると、第１の重り１１が構造物１の一次固有
周期に同調して共振することにより、振動エネルギーを
吸収して構造物１の変位を低減し、第２の重り１５は、
構造物１の応答加速度が卓越する高次の周期に同調して
共振することにより加速度を低減する。
のモードに同調させて制御できるマスダンパーを提供す
る。 【構成】 構造物１の架台２に鋼球１２を介して水平方
向に移動自在に載置して、ばね１３により支持し、第１
の重り１１に取り付けた吊り材１４に第２の重り１５を
揺動自在に吊り下げて振子を構成する。構造物１に振動
外乱が生じると、第１の重り１１が構造物１の一次固有
周期に同調して共振することにより、振動エネルギーを
吸収して構造物１の変位を低減し、第２の重り１５は、
構造物１の応答加速度が卓越する高次の周期に同調して
共振することにより加速度を低減する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、地震，風，交通振動
等によって生じる構造物の外乱を周期の異なる複数のモ
ードに同調させて制御するマスダンパーに関する。
等によって生じる構造物の外乱を周期の異なる複数のモ
ードに同調させて制御するマスダンパーに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、構造物の制振装置として、通常の
建築構造部材とは異なる装置または機構による振動系を
付加したチューンドマスダンパー（ＴＭＤ）と称するシ
ステムがある。このシステムは、たとえば建物の屋上に
設置した水槽の水のスロッシングを利用するか、あるい
は水槽その他の重量物を振子の重りとして利用して、振
動系の固有周期を構造物の固有周期に同調させることに
よって共振状態を起こして、大きな振動エネルギーを消
散して制振効果を得るものである。
建築構造部材とは異なる装置または機構による振動系を
付加したチューンドマスダンパー（ＴＭＤ）と称するシ
ステムがある。このシステムは、たとえば建物の屋上に
設置した水槽の水のスロッシングを利用するか、あるい
は水槽その他の重量物を振子の重りとして利用して、振
動系の固有周期を構造物の固有周期に同調させることに
よって共振状態を起こして、大きな振動エネルギーを消
散して制振効果を得るものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記のＴＭＤシステム
は、一般に構造物の一次固有周期に同調して共振状態を
生じるものであるため、構造物の変位を低減する効果は
すぐれているが、構造物の応答加速度を低減させる効果
は十分には期待することができないので、加速度を低減
させるためには、加速度応答が卓越する高次の周期に同
調する複数台のＴＭＤシステムを別個に設置しなければ
ならないという問題がある。
は、一般に構造物の一次固有周期に同調して共振状態を
生じるものであるため、構造物の変位を低減する効果は
すぐれているが、構造物の応答加速度を低減させる効果
は十分には期待することができないので、加速度を低減
させるためには、加速度応答が卓越する高次の周期に同
調する複数台のＴＭＤシステムを別個に設置しなければ
ならないという問題がある。
【０００４】この発明は、上記のような問題を解決し
て、一つの装置で構造物の周期の異なる複数のモードに
同調して変位を加速度との双方を低減できるマスダンパ
ーを提供することを目的とする。
て、一つの装置で構造物の周期の異なる複数のモードに
同調して変位を加速度との双方を低減できるマスダンパ
ーを提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明においては、構造物の床面に第１の重りを
水平方向に移動自在にばねを介して弾性支持し、第１の
重りから吊り材を介して揺動自在に吊り下げた第２の重
りを振子として構成してある。
め、この発明においては、構造物の床面に第１の重りを
水平方向に移動自在にばねを介して弾性支持し、第１の
重りから吊り材を介して揺動自在に吊り下げた第２の重
りを振子として構成してある。
【０００６】
【作用】地震，風等による外力が構造物に作用すると、
構造物の一次固有周期に同調してマスダンパーの第１の
重りが共振して振動エネルギーを吸収し、構造物の変位
を低減する。マスダンパーの第２の重りは、構造物の応
答加速度が卓越する高次の周期に同調して共振すること
により加速度を低減する。
構造物の一次固有周期に同調してマスダンパーの第１の
重りが共振して振動エネルギーを吸収し、構造物の変位
を低減する。マスダンパーの第２の重りは、構造物の応
答加速度が卓越する高次の周期に同調して共振すること
により加速度を低減する。
【０００７】
【実施例】以下、この発明の実施例を図面に基づいて説
明する。図１は、この発明のマスダンパー１０の原理図
であり、建物の特定階の床面に設置した架台２１に第１
の重り１１が鋼球１２の上に水平方向に移動自在に載置
され、第１の重り１１の移動方向の両端面は、ばね１３
を介して架台２に弾性支持されている。第１の重り１１
には吊り材１４が取り付けてあり、この吊り材１４に吊
り下げられた第２の重り１５が第１の重り１１に対して
揺動自在の振子を構成している。
明する。図１は、この発明のマスダンパー１０の原理図
であり、建物の特定階の床面に設置した架台２１に第１
の重り１１が鋼球１２の上に水平方向に移動自在に載置
され、第１の重り１１の移動方向の両端面は、ばね１３
を介して架台２に弾性支持されている。第１の重り１１
には吊り材１４が取り付けてあり、この吊り材１４に吊
り下げられた第２の重り１５が第１の重り１１に対して
揺動自在の振子を構成している。
【０００８】このように構成された振動系は、図２に示
すようなせん断型２質点モデルとして考えることができ
る。この振動モデルは、ばね定数Ｋ2 のばね１３により
質量ｍ2 の第１の重り１１が支持されてなる振動系と、
ばね定数Ｋ1 のばね（振子）により質量ｍ1 の第２の重
り１５が支持されてなる振動系とが直列に接続されたも
のである。
すようなせん断型２質点モデルとして考えることができ
る。この振動モデルは、ばね定数Ｋ2 のばね１３により
質量ｍ2 の第１の重り１１が支持されてなる振動系と、
ばね定数Ｋ1 のばね（振子）により質量ｍ1 の第２の重
り１５が支持されてなる振動系とが直列に接続されたも
のである。
【０００９】上記の振動モデルから、第１及び第２の重
り１１，１５の質量ｍ2 ，ｍ1 の配分と支持剛性（ばね
定数Ｋ2 ，Ｋ1 ）は、次の計算式を用いて求めることが
できる。構造物の角振動数をωとすると、下記の固有方
程式が得られる。
り１１，１５の質量ｍ2 ，ｍ1 の配分と支持剛性（ばね
定数Ｋ2 ，Ｋ1 ）は、次の計算式を用いて求めることが
できる。構造物の角振動数をωとすると、下記の固有方
程式が得られる。
【００１０】
【数１】
【００１１】上式において、ω2 ＝λとすると、
【００１２】
【数２】
【００１３】一次周期Ｔ1 と二次周期Ｔ2 とについて、
Ｔ1 ＞Ｔ2 ＞０とすると、各周期に対応する角振動数ω
1 ，ω2 は ω2 ＞ω1 ＞０ ， λ2 ＞λ1 ＞０ であるから、λ1 とλ2 との間には次の関係が成立す
る。
Ｔ1 ＞Ｔ2 ＞０とすると、各周期に対応する角振動数ω
1 ，ω2 は ω2 ＞ω1 ＞０ ， λ2 ＞λ1 ＞０ であるから、λ1 とλ2 との間には次の関係が成立す
る。
【００１４】
【数３】
【００１５】……
【００１６】
【数４】
【００１７】…… 式より
【００１８】
【数５】
【００１９】…… 式を式に代入して
【００２０】
【数６】
【００２１】…… 式を式に代入して
【００２２】
【数７】
【００２３】…… が得られる。したがって、同調させようとする二つのモ
ードの周期Ｔ1 ，Ｔ2 を決めてから、第１の重り１１と
第２の重り１５との各質量ｍ2 ，ｍ1 を適宜変化させて
組み合わせた場合について、上式及びによりばね定
数Ｋ1 ，Ｋ2 を試算し、得られた結果のなかから、吊り
長さなどの制約を考慮して適当なものを選択する。
ードの周期Ｔ1 ，Ｔ2 を決めてから、第１の重り１１と
第２の重り１５との各質量ｍ2 ，ｍ1 を適宜変化させて
組み合わせた場合について、上式及びによりばね定
数Ｋ1 ，Ｋ2 を試算し、得られた結果のなかから、吊り
長さなどの制約を考慮して適当なものを選択する。
【００２４】図３は、この発明のマスダンパーを高層構
造物１に配置した一例を示し、最上階に取り付けたマス
ダンパー１０ａは低次周期のモードに同調して構造物の
変位を低減するものであり、途中階に取り付けたマスダ
ンパー１０ｂは、構造物の応答加速度が卓越している高
次周期のモードに同調して加速度を低減させるものであ
る。
造物１に配置した一例を示し、最上階に取り付けたマス
ダンパー１０ａは低次周期のモードに同調して構造物の
変位を低減するものであり、途中階に取り付けたマスダ
ンパー１０ｂは、構造物の応答加速度が卓越している高
次周期のモードに同調して加速度を低減させるものであ
る。
【００２５】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、２質点系のマスダンパーが持つ二つの周期のモード
に同調して、構造物の変位を低減する作用と加速度を低
減する作用との二つの機能を一つの装置で実現させるこ
とができるから、従来のこの種の装置のように加速度低
減用として複数のモードにそれぞれ同調する別個の装置
を用いる必要がなくなり、設置台数を節減して構造物の
振動外乱に対する応答を抑制ないし制御することができ
るとともに、構造物の多数階にこの発明のマスダンパー
を分散配置することにより、それぞれの階層における周
期のモードに同調させて、さらに効果的な制御をするこ
とも可能となる。
ば、２質点系のマスダンパーが持つ二つの周期のモード
に同調して、構造物の変位を低減する作用と加速度を低
減する作用との二つの機能を一つの装置で実現させるこ
とができるから、従来のこの種の装置のように加速度低
減用として複数のモードにそれぞれ同調する別個の装置
を用いる必要がなくなり、設置台数を節減して構造物の
振動外乱に対する応答を抑制ないし制御することができ
るとともに、構造物の多数階にこの発明のマスダンパー
を分散配置することにより、それぞれの階層における周
期のモードに同調させて、さらに効果的な制御をするこ
とも可能となる。
【図１】この発明のマスダンパーの原理図である。
【図２】この発明のマスダンパーのモデル図である。
【図３】この発明のマスダンパーの配置例を示す側面図
である。
である。
１ 構造物 １０ マスダンパー １１ 第１の重り １３ ばね １４ 吊り材 １５ 第２の重り
Claims (2)
- 【請求項１】 構造物の床面に水平方向にばねを介して
移動自在に支持された第１の重りと、第１の重りに吊り
材を介して揺動自在に吊り下げられた第２の重りとから
なる複数モード制御マスダンパー。 - 【請求項２】 第１の重りは、構造物の一次周期に同調
する周期を有し、第２の重りは構造物の応答加速度が卓
越する高次の周期に同調する周期を有している請求項１
記載の複数モード制御マスダンパー。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06546793A JP3193182B2 (ja) | 1993-03-24 | 1993-03-24 | 複数モード制御マスダンパー |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06546793A JP3193182B2 (ja) | 1993-03-24 | 1993-03-24 | 複数モード制御マスダンパー |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06272427A true JPH06272427A (ja) | 1994-09-27 |
| JP3193182B2 JP3193182B2 (ja) | 2001-07-30 |
Family
ID=13287959
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP06546793A Expired - Fee Related JP3193182B2 (ja) | 1993-03-24 | 1993-03-24 | 複数モード制御マスダンパー |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3193182B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1329565A1 (fr) * | 2002-01-15 | 2003-07-23 | Alain Serge Charles Lacroix | Dispositif d'absorbeur dynamique pendulaire |
| JP2009143575A (ja) * | 2007-12-11 | 2009-07-02 | Nippon Steel Pipeline Co Ltd | スロッシング抑制装置 |
-
1993
- 1993-03-24 JP JP06546793A patent/JP3193182B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1329565A1 (fr) * | 2002-01-15 | 2003-07-23 | Alain Serge Charles Lacroix | Dispositif d'absorbeur dynamique pendulaire |
| JP2009143575A (ja) * | 2007-12-11 | 2009-07-02 | Nippon Steel Pipeline Co Ltd | スロッシング抑制装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3193182B2 (ja) | 2001-07-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP3724424B1 (en) | Dynamic vibration damping system for high- rise buildings | |
| CN106677366B (zh) | 一种调谐质量阻尼装置 | |
| JP5725331B2 (ja) | 梁の振動低減機構 | |
| JP2009007916A (ja) | 制振構造およびその諸元設定方法 | |
| JP2001349094A (ja) | 同調振り子式制振装置 | |
| JPH06272427A (ja) | 複数モード制御マスダンパー | |
| JP3835143B2 (ja) | 制振装置 | |
| JPS62194049A (ja) | 動吸振器 | |
| JP3835145B2 (ja) | 制振装置 | |
| JPH0434245A (ja) | 除振装置 | |
| JPH0748922A (ja) | 免震床装置および免震床 | |
| JPH0814207B2 (ja) | 建物の制振装置 | |
| JP2662067B2 (ja) | 多自由度動吸振器 | |
| JP2016151278A (ja) | 制振装置 | |
| JP3203374B2 (ja) | 二重床制振装置 | |
| CN215670229U (zh) | 一种利用构筑物楼板实现多模态制振的减震结构 | |
| JPH02221570A (ja) | 並列配置振り子式スロッシングダンパー | |
| JPH07207621A (ja) | 橋梁の制震装置 | |
| JP2003042227A (ja) | 建造物の制振装置および制振装置システム | |
| JPH082327Y2 (ja) | 構造物の制振装置 | |
| JP5483097B2 (ja) | 制振構造 | |
| JP2501648B2 (ja) | 建築構造物 | |
| JP3218529B2 (ja) | 制振構造物 | |
| JPH083288B2 (ja) | 連結式振り子水槽ダンパー | |
| JPH05340132A (ja) | 構造物の振動制御装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 8 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090525 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100525 Year of fee payment: 9 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |