JPH07103716B2 - 分離型制振水槽 - Google Patents
分離型制振水槽Info
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- JPH07103716B2 JPH07103716B2 JP10852391A JP10852391A JPH07103716B2 JP H07103716 B2 JPH07103716 B2 JP H07103716B2 JP 10852391 A JP10852391 A JP 10852391A JP 10852391 A JP10852391 A JP 10852391A JP H07103716 B2 JPH07103716 B2 JP H07103716B2
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- damping water
- air chamber
- damping
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- Combined Devices Of Dampers And Springs (AREA)
- Vibration Prevention Devices (AREA)
- Fluid-Damping Devices (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、例えば建築構造物、
特に中高層建築の揺れを水槽内の流体の動揺を利用して
低減する制振水槽に係り、特に、分離した２基の制振水
槽の協動により、制振水槽内の液体の振動数を低くし、
大型の制振水槽と同様の制振機能を発揮することのでき
る分離型制振水槽に関するものである。なお、この発明
は海洋浮遊構造物の減揺にも適用可能である。
特に中高層建築の揺れを水槽内の流体の動揺を利用して
低減する制振水槽に係り、特に、分離した２基の制振水
槽の協動により、制振水槽内の液体の振動数を低くし、
大型の制振水槽と同様の制振機能を発揮することのでき
る分離型制振水槽に関するものである。なお、この発明
は海洋浮遊構造物の減揺にも適用可能である。
【０００２】
【従来の技術】従来、構造物の制振装置として動吸振器
がある。大型構造物用の動吸振器は大型のものが必要で
あり、大型化が容易な流体式の動吸振器が知られてい
る。動吸振器としての従来の制振水槽を図６に示す。図
示するように、従来の制振水槽は、Ｕ字型タンク２１の
両側竪形タンク２２ａ，２２ｂに空気を残して水を収容
している。両側竪形タンク２２ａ，２２ｂの水表面上部
には空気室２３ａ，２３ｂが形成されている。
がある。大型構造物用の動吸振器は大型のものが必要で
あり、大型化が容易な流体式の動吸振器が知られてい
る。動吸振器としての従来の制振水槽を図６に示す。図
示するように、従来の制振水槽は、Ｕ字型タンク２１の
両側竪形タンク２２ａ，２２ｂに空気を残して水を収容
している。両側竪形タンク２２ａ，２２ｂの水表面上部
には空気室２３ａ，２３ｂが形成されている。
【０００３】矢印Ｙ方向の振動に対して、Ｕ字型タンク
２１内の水が矢印Ｙ方向に往復動するときの水の固有振
動数Ｎは、Ｕ字型水柱の等価長さＬおよび空気室２３
ａ，２３ｂ内の空気の圧縮・膨張の剛性Ｋ（＝空気ばね
としての剛性）によって決まる。振動数Ｎの微調整は空
気室２３ａ，２３ｂの静圧を加減して空気ばね剛性Ｋを
調節して行われる。この空気ばね剛性Ｋを有する制振水
槽の固有振動数Ｎは、 Ｎ＝（１／２π）〔（２Ｇ／Ｌ）＋（２Ｋ／Ｍ）〕1/2 で表される。ここで、Ｇは重力加速度、Ｍは制振水槽内
の液体の質量。
２１内の水が矢印Ｙ方向に往復動するときの水の固有振
動数Ｎは、Ｕ字型水柱の等価長さＬおよび空気室２３
ａ，２３ｂ内の空気の圧縮・膨張の剛性Ｋ（＝空気ばね
としての剛性）によって決まる。振動数Ｎの微調整は空
気室２３ａ，２３ｂの静圧を加減して空気ばね剛性Ｋを
調節して行われる。この空気ばね剛性Ｋを有する制振水
槽の固有振動数Ｎは、 Ｎ＝（１／２π）〔（２Ｇ／Ｌ）＋（２Ｋ／Ｍ）〕1/2 で表される。ここで、Ｇは重力加速度、Ｍは制振水槽内
の液体の質量。
【０００４】動吸振器として制振水槽を有効に利用する
ためには、この水の固有振動数を建築物の固有振動数又
は起振力の振動数にチューニングして建築物の頂部に制
振水槽を搭載据置する。然る時には制振水槽内の水が動
揺して建築物の振動が低減される。最近、増加しつつあ
る高層建築物は突風によって揺れ易い。また、高層建築
物の固有振動数は低層の建築物に比較して極めて低い振
動数となっている。
ためには、この水の固有振動数を建築物の固有振動数又
は起振力の振動数にチューニングして建築物の頂部に制
振水槽を搭載据置する。然る時には制振水槽内の水が動
揺して建築物の振動が低減される。最近、増加しつつあ
る高層建築物は突風によって揺れ易い。また、高層建築
物の固有振動数は低層の建築物に比較して極めて低い振
動数となっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところが、図６に示し
た従来型の制振水槽をこのような高層建築物の固有振動
数にチューニングするためには、制振水槽内の水の固有
振動数を低くするために、図７，図８のように長大化す
る必要がある。
た従来型の制振水槽をこのような高層建築物の固有振動
数にチューニングするためには、制振水槽内の水の固有
振動数を低くするために、図７，図８のように長大化す
る必要がある。
【０００６】即ち、制振水槽内の水の固有振動数Ｎは前
述の如く、水柱の等価長さＬと空気室の空気ばねによっ
て決まる。空気ばねの剛性Ｋは、２つの空気室のそれぞ
れについて Ｋ＝（αＡ2 ｐ／Ｖ） で表される。ここで、αは空気の比熱比、Ａは空気室の
液面の面積、ｐは空気室の空気圧、Ｖは空気室の容積で
ある。
述の如く、水柱の等価長さＬと空気室の空気ばねによっ
て決まる。空気ばねの剛性Ｋは、２つの空気室のそれぞ
れについて Ｋ＝（αＡ2 ｐ／Ｖ） で表される。ここで、αは空気の比熱比、Ａは空気室の
液面の面積、ｐは空気室の空気圧、Ｖは空気室の容積で
ある。
【０００７】このように、空気ばねの剛性Ｋは空気室２
３ａ，２３ｂの容積Ｖと空気圧ｐで決まるので、上記の
振動数Ｎを下げるには空気室２３ａ，２３ｂの容積Ｖを
大きく、空気圧ｐを小さくするが自ずから限界があり、
高層建築物にチューニングするためには図７，図８のよ
うにＬを長くする必要が生じている。
３ａ，２３ｂの容積Ｖと空気圧ｐで決まるので、上記の
振動数Ｎを下げるには空気室２３ａ，２３ｂの容積Ｖを
大きく、空気圧ｐを小さくするが自ずから限界があり、
高層建築物にチューニングするためには図７，図８のよ
うにＬを長くする必要が生じている。
【０００８】しかしながら、図７では竪形タンク２２
ａ，２２ｂが重くなり、全水量のうち水平方向に動いて
制振作用を及ぼす水平管部の水量の割合が小さくなって
効率が悪い。また、図８では水平管部の水量は多いが、
水平管部が長くなって制振水槽は大型になっている。こ
れは建築物が幅の狭い方向に揺れ易い事を考慮すれば、
図８のものは設置する上でスペース上の問題が生じてく
るため、実用性が無い。
ａ，２２ｂが重くなり、全水量のうち水平方向に動いて
制振作用を及ぼす水平管部の水量の割合が小さくなって
効率が悪い。また、図８では水平管部の水量は多いが、
水平管部が長くなって制振水槽は大型になっている。こ
れは建築物が幅の狭い方向に揺れ易い事を考慮すれば、
図８のものは設置する上でスペース上の問題が生じてく
るため、実用性が無い。
【０００９】上述のように振動数の微調整のためには空
気ばねを有する制振水槽は極めて実用性が高いが、空気
ばねを有する制振水槽の振動数Ｎは前述したように、 Ｎ＝（１／２π）〔（２Ｇ／Ｌ）＋（２Ｋ／Ｍ）〕1/2 で表されるため、空気ばね（＝Ｋ）の使用は振動数Ｎを
高める方向に働き、同様に、制振水槽の小型化は等価長
さＬ及び液体の質量Ｍを小さくし振動数Ｎを高める方向
に働くため、空気ばねを有する小型の制振水槽は高層建
築物用に振動数を低下させにくい欠点があり、この問題
の解決が待たれていた。
気ばねを有する制振水槽は極めて実用性が高いが、空気
ばねを有する制振水槽の振動数Ｎは前述したように、 Ｎ＝（１／２π）〔（２Ｇ／Ｌ）＋（２Ｋ／Ｍ）〕1/2 で表されるため、空気ばね（＝Ｋ）の使用は振動数Ｎを
高める方向に働き、同様に、制振水槽の小型化は等価長
さＬ及び液体の質量Ｍを小さくし振動数Ｎを高める方向
に働くため、空気ばねを有する小型の制振水槽は高層建
築物用に振動数を低下させにくい欠点があり、この問題
の解決が待たれていた。
【００１０】この発明は、上記のような課題に鑑み、そ
の課題を解決すべく創案されたものであって、その目的
とするところは、分離した２基の制振水槽の両側の空気
室の一方同士を通気路で連通して、通気路で連通された
側の各空気室の空気ばね作用を無効とすることにより、
各制振水槽の振動数を低くして制振水槽の小型化を可能
にすると共に、他方の空気室の空気ばね作用を利用して
振動数の微調整を可能にし、振動数の低い構造物の揺れ
に対しても大型の制振水槽と同様の制振機能を発揮させ
て、その構造物の揺れを低減することのできる分離型制
振水槽を提供することにある。
の課題を解決すべく創案されたものであって、その目的
とするところは、分離した２基の制振水槽の両側の空気
室の一方同士を通気路で連通して、通気路で連通された
側の各空気室の空気ばね作用を無効とすることにより、
各制振水槽の振動数を低くして制振水槽の小型化を可能
にすると共に、他方の空気室の空気ばね作用を利用して
振動数の微調整を可能にし、振動数の低い構造物の揺れ
に対しても大型の制振水槽と同様の制振機能を発揮させ
て、その構造物の揺れを低減することのできる分離型制
振水槽を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】以上の目的を達成するた
めにこの発明は、液体で完全に満たされた水平液体室１
ａ，２ａと、該水平液体室１ａ，２ａの両端側の上部に
連続して形成された密閉の空気室１ｂ，１ｃ，２ｂ，２
ｃとからなるＵ字型の制振水槽１，２を、構造物の所定
箇所に２基設置し、一方の制振水槽１の片側の空気室１
ｂ（又は１ｃ）と、他方の制振水槽２の片側の空気室２
ｃ（又は２ｂ）とを通気路３で連通した構成よりなるも
のである。ここで、別体の空気室同士を連通する通気路
３には、容積が可変の副空気室４が接続されていてもよ
く、また、通気路３で連通された空気室及び他の２つの
空気室には、加圧空気源５が接続されていてもよい。
めにこの発明は、液体で完全に満たされた水平液体室１
ａ，２ａと、該水平液体室１ａ，２ａの両端側の上部に
連続して形成された密閉の空気室１ｂ，１ｃ，２ｂ，２
ｃとからなるＵ字型の制振水槽１，２を、構造物の所定
箇所に２基設置し、一方の制振水槽１の片側の空気室１
ｂ（又は１ｃ）と、他方の制振水槽２の片側の空気室２
ｃ（又は２ｂ）とを通気路３で連通した構成よりなるも
のである。ここで、別体の空気室同士を連通する通気路
３には、容積が可変の副空気室４が接続されていてもよ
く、また、通気路３で連通された空気室及び他の２つの
空気室には、加圧空気源５が接続されていてもよい。
【００１２】
【作用】以上のような構成を有するこの発明は、次のよ
うに作用する。すなわち、一方の制振水槽１の片側の空
気室１ｂと、他方の制振水槽２の片側の空気室２ｃとを
通気路３で連通したことにより、通気路３で連通された
空気室同士は、一方の空気室１ｂの液面が上昇するとき
には他方の空気室２ｃの液面が下降するので、空気ばね
として作用せず、従って、２基の各制振水槽１，２に形
成されている二つの空気室のうち、一方の空気室の空気
ばね作用を無効にすることができ、これによって、各制
振水槽１，２の振動数を低くするように作用すると共
に、他方の有効に機能する空気室の空気ばね作用を利用
して、振動数の微調整を可能にするように作用する。
うに作用する。すなわち、一方の制振水槽１の片側の空
気室１ｂと、他方の制振水槽２の片側の空気室２ｃとを
通気路３で連通したことにより、通気路３で連通された
空気室同士は、一方の空気室１ｂの液面が上昇するとき
には他方の空気室２ｃの液面が下降するので、空気ばね
として作用せず、従って、２基の各制振水槽１，２に形
成されている二つの空気室のうち、一方の空気室の空気
ばね作用を無効にすることができ、これによって、各制
振水槽１，２の振動数を低くするように作用すると共
に、他方の有効に機能する空気室の空気ばね作用を利用
して、振動数の微調整を可能にするように作用する。
【００１３】
【実施例】以下、図面に記載の実施例に基づいてこの発
明をより具体的に説明する。ここで、図１は制振水槽を
２基設置した斜視図、図２および図３は制振水槽を２基
設置したときの関係図、図４（Ａ）〜（Ｃ）は２基の制
振水槽の配置状態を示す平面図、図５は水の固有振動数
Ｎと空気ばね剛性Ｋ2 の関係を示すグラフである。
明をより具体的に説明する。ここで、図１は制振水槽を
２基設置した斜視図、図２および図３は制振水槽を２基
設置したときの関係図、図４（Ａ）〜（Ｃ）は２基の制
振水槽の配置状態を示す平面図、図５は水の固有振動数
Ｎと空気ばね剛性Ｋ2 の関係を示すグラフである。
【００１４】例えば、高層建築物、海洋浮遊構造物など
の図示しない構造物の所定箇所には、構造物の揺れを吸
収して低減させるためにＵ字型の制振水槽１，２が２基
設置されている。制振水槽１，２はその長手方向が構造
物の振動方向に向けて並設されている。
の図示しない構造物の所定箇所には、構造物の揺れを吸
収して低減させるためにＵ字型の制振水槽１，２が２基
設置されている。制振水槽１，２はその長手方向が構造
物の振動方向に向けて並設されている。
【００１５】各制振水槽１，２は、液体としての例えば
水で完全に満たされた水平液体室１ａ，２ａと、該水平
液体室１ａ，２ａの両端側の上部に連続して形成された
密閉の空気室１ｂ，１ｃ，２ｂ，２ｃとから構成されて
いる。従来のこの種のＵ字型の制振水槽にあっては、両
側の空気室は空気ばねとして機能するようになってい
る。
水で完全に満たされた水平液体室１ａ，２ａと、該水平
液体室１ａ，２ａの両端側の上部に連続して形成された
密閉の空気室１ｂ，１ｃ，２ｂ，２ｃとから構成されて
いる。従来のこの種のＵ字型の制振水槽にあっては、両
側の空気室は空気ばねとして機能するようになってい
る。
【００１６】これに対して本発明の並設された各制振水
槽１，２は、一方の制振水槽１の片側の空気室１ｂと、
他方の制振水槽２の片側の空気室２ｃとが通気路３で接
続されて連通状態になっている。このため、例えば制振
水槽１の空気室１ｂの水面がｈ上昇すると、空気室１ｂ
と連通状態の空気室２ｃの水面はｈ下降するような関係
になっている。即ち、制振水槽１，２内の水の振動が図
２に示すようなＸ方向に作用して同位相のときには、空
気室１ｂ，２ｃは空気ばねとして全く機能しない。空気
室が常に空気ばねとして機能するのは空気室１ｃと空気
室２ｂのみである。
槽１，２は、一方の制振水槽１の片側の空気室１ｂと、
他方の制振水槽２の片側の空気室２ｃとが通気路３で接
続されて連通状態になっている。このため、例えば制振
水槽１の空気室１ｂの水面がｈ上昇すると、空気室１ｂ
と連通状態の空気室２ｃの水面はｈ下降するような関係
になっている。即ち、制振水槽１，２内の水の振動が図
２に示すようなＸ方向に作用して同位相のときには、空
気室１ｂ，２ｃは空気ばねとして全く機能しない。空気
室が常に空気ばねとして機能するのは空気室１ｃと空気
室２ｂのみである。
【００１７】制振水槽１の空気室１ｂと制振水槽２の空
気室２ｃと連通状態にする通気路３には、例えば通気管
が使用されている。通気管の管径は空気室１ｂと空気室
２ｃを実質的に動的に一体化させることができる程度の
大きさからなっている。この通気路３の両端には開閉弁
１ｄ，２ｄが設けられていて、必要に応じて開閉弁１
ｄ，２ｄを閉じることにより、空気室１ｂ及び空気室２
ｃは密閉可能になるように構成されている。
気室２ｃと連通状態にする通気路３には、例えば通気管
が使用されている。通気管の管径は空気室１ｂと空気室
２ｃを実質的に動的に一体化させることができる程度の
大きさからなっている。この通気路３の両端には開閉弁
１ｄ，２ｄが設けられていて、必要に応じて開閉弁１
ｄ，２ｄを閉じることにより、空気室１ｂ及び空気室２
ｃは密閉可能になるように構成されている。
【００１８】また、通気路３の途中には必要に応じて空
気の移動に抵抗を与えるための絞りを入れてもよい。
気の移動に抵抗を与えるための絞りを入れてもよい。
【００１９】通気路３の途中には、容積が可変の副空気
室４が接続されている。副空気室４は開閉弁４ａを介し
て通気路３に接続されており、開閉弁４ａの開閉によっ
て通気路３と連通並びに遮断状態になる。この副空気室
４の後部側にはピストン４ｂが図示しないモーターなど
によって進退自在に支持されていて、ピストン４ｂの進
退によって副空気室４の容積の大きさは変わる。
室４が接続されている。副空気室４は開閉弁４ａを介し
て通気路３に接続されており、開閉弁４ａの開閉によっ
て通気路３と連通並びに遮断状態になる。この副空気室
４の後部側にはピストン４ｂが図示しないモーターなど
によって進退自在に支持されていて、ピストン４ｂの進
退によって副空気室４の容積の大きさは変わる。
【００２０】即ち、副空気室４は空気室１ｂ，２ｃが空
気ばねとして機能する場合に、空気ばね剛性Ｋを可変し
て調整する機能を果たす。前述したように、空気ばね剛
性Ｋは、 Ｋ＝（αＡ2 ｐ／Ｖ） で表される。ここで、αは空気の比熱比、Ａは空気室の
水面の面積、ｐは空気室の空気圧、Ｖは空気室の容積で
ある。空気室１ｂ，２ｃの合計容積に副空気室４の容積
Ｖ0 を加えることにより、空気ばね剛性Ｋを可変（小さ
く）させることができる。
気ばねとして機能する場合に、空気ばね剛性Ｋを可変し
て調整する機能を果たす。前述したように、空気ばね剛
性Ｋは、 Ｋ＝（αＡ2 ｐ／Ｖ） で表される。ここで、αは空気の比熱比、Ａは空気室の
水面の面積、ｐは空気室の空気圧、Ｖは空気室の容積で
ある。空気室１ｂ，２ｃの合計容積に副空気室４の容積
Ｖ0 を加えることにより、空気ばね剛性Ｋを可変（小さ
く）させることができる。
【００２１】また、図３に示すように、通気路３で連通
された空気室１ｂ，２ｃ及び他の２つの空気室１ｃ，２
ｂには、加圧空気源５からの給気細管５ａ，５ｂ，５ｃ
が配設されており、各空気室１ｂ，２ｃ，１ｃ，２ｂの
静圧を所要の圧力に設定可能になっている。又加圧空気
源５からの加圧空気の供給を調整する調整弁５ｄが設け
られている。
された空気室１ｂ，２ｃ及び他の２つの空気室１ｃ，２
ｂには、加圧空気源５からの給気細管５ａ，５ｂ，５ｃ
が配設されており、各空気室１ｂ，２ｃ，１ｃ，２ｂの
静圧を所要の圧力に設定可能になっている。又加圧空気
源５からの加圧空気の供給を調整する調整弁５ｄが設け
られている。
【００２２】次に、上記実施例の構成に基づく動作につ
いて以下説明する。図２の矢印Ｘ方向に制振水槽１，２
内の水が動くとき、制振水槽１の空気室１ｃ，並びに制
振水槽２の空気室２ｂは共に空気の圧縮、膨張が生じて
空気ばねとして作用する。
いて以下説明する。図２の矢印Ｘ方向に制振水槽１，２
内の水が動くとき、制振水槽１の空気室１ｃ，並びに制
振水槽２の空気室２ｂは共に空気の圧縮、膨張が生じて
空気ばねとして作用する。
【００２３】これに対して、通気路３を通じて連通状態
にある制振水槽１の空気室１ｂと制振水槽２の空気室２
ｃでは、制振水槽１の空気室１ｂの水面は下降し、制振
水槽２の空気室２ｃの水面は上昇し、しかも下降と上昇
の容積量は等しいので、空気室１ｂ，２ｃ内の空気に圧
縮・膨張が生じない。このため、制振水槽１の空気室１
ｂ及び制振水槽２の空気室２ｃは空気ばねとして作用し
ない。
にある制振水槽１の空気室１ｂと制振水槽２の空気室２
ｃでは、制振水槽１の空気室１ｂの水面は下降し、制振
水槽２の空気室２ｃの水面は上昇し、しかも下降と上昇
の容積量は等しいので、空気室１ｂ，２ｃ内の空気に圧
縮・膨張が生じない。このため、制振水槽１の空気室１
ｂ及び制振水槽２の空気室２ｃは空気ばねとして作用し
ない。
【００２４】この結果、２基のＵ字型の制振水槽１，２
内の水の固有振動数Ｎ1 は、両側竪形タンク上部に空気
ばね作用がある従来の制振水槽に比較して、Ｕ字型タン
ク１基当り空気ばねが１個になるため振動数が低下す
る。即ち、従来の制振水槽における水の固有振動数Ｎ
は、 Ｎ＝（１／２π）〔（２Ｇ／Ｌ）＋（２Ｋ／Ｍ）〕1/2 で表される。
内の水の固有振動数Ｎ1 は、両側竪形タンク上部に空気
ばね作用がある従来の制振水槽に比較して、Ｕ字型タン
ク１基当り空気ばねが１個になるため振動数が低下す
る。即ち、従来の制振水槽における水の固有振動数Ｎ
は、 Ｎ＝（１／２π）〔（２Ｇ／Ｌ）＋（２Ｋ／Ｍ）〕1/2 で表される。
【００２５】これに対して、本発明のＵ字型の制振水槽
１，２内の水の固有振動数Ｎ1 は、 Ｎ1 ＝（１／２π）〔（２Ｇ／Ｌ）＋（Ｋ／Ｍ）〕1/2 で表される。この固有振動数Ｎ1 は同位相のときの水の
振動数である。ここで、Ｇは重力加速度、Ｍは制振水槽
内の水の質量、Ｌは制振水槽の水柱の等価長さ、Ｋは空
気ばねの剛性である。
１，２内の水の固有振動数Ｎ1 は、 Ｎ1 ＝（１／２π）〔（２Ｇ／Ｌ）＋（Ｋ／Ｍ）〕1/2 で表される。この固有振動数Ｎ1 は同位相のときの水の
振動数である。ここで、Ｇは重力加速度、Ｍは制振水槽
内の水の質量、Ｌは制振水槽の水柱の等価長さ、Ｋは空
気ばねの剛性である。
【００２６】図３では、空気室１ｂ，１ｃ，２ｂ，２ｃ
に加圧空気源５を接続しているので、各空気室１ｂ，１
ｃ，２ｂ，２ｃ内の空気静圧を調整弁５ｄで加減するこ
とができる。従って、空気ばね剛性Ｋを加減して水の固
有振動数を微調整して所要の値にチューニングさせるこ
とが容易となる。
に加圧空気源５を接続しているので、各空気室１ｂ，１
ｃ，２ｂ，２ｃ内の空気静圧を調整弁５ｄで加減するこ
とができる。従って、空気ばね剛性Ｋを加減して水の固
有振動数を微調整して所要の値にチューニングさせるこ
とが容易となる。
【００２７】図４では、２基の制振水槽１，２の配置状
態を示している。制振水槽１，２内の水の固有振動数Ｎ
1 を低くするには、例えば図４（Ａ）のように、構造物
に設置される制振水槽１，２を並設し、また、制振水槽
１，２内の水の移動方向が同位相になるように、制振水
槽１の空気室１ｂと制振水槽２の反対側の空気室２ｃを
通気路３で接続して連通状態にする。
態を示している。制振水槽１，２内の水の固有振動数Ｎ
1 を低くするには、例えば図４（Ａ）のように、構造物
に設置される制振水槽１，２を並設し、また、制振水槽
１，２内の水の移動方向が同位相になるように、制振水
槽１の空気室１ｂと制振水槽２の反対側の空気室２ｃを
通気路３で接続して連通状態にする。
【００２８】これに対して、図４（Ｂ）のように、構造
物に設置される制振水槽１，２を並設し、また、制振水
槽１，２内の水の移動方向が逆位相になる場合を考える
と、逆位相のときの制振水槽１，２内の水の固有振動数
Ｎ2 は、 Ｎ2 ＝（１／２π）〔（２Ｇ／Ｌ）＋（Ｋ1 ＋２Ｋ2 ）／Ｍ〕1/2 で表される。ここで、Ｋ1 は空気室１ｃ，２ｂの空気ば
ね剛性、Ｋ2 は空気室１ｂ，２ｃの合計容積の空気ばね
剛性である。
物に設置される制振水槽１，２を並設し、また、制振水
槽１，２内の水の移動方向が逆位相になる場合を考える
と、逆位相のときの制振水槽１，２内の水の固有振動数
Ｎ2 は、 Ｎ2 ＝（１／２π）〔（２Ｇ／Ｌ）＋（Ｋ1 ＋２Ｋ2 ）／Ｍ〕1/2 で表される。ここで、Ｋ1 は空気室１ｃ，２ｂの空気ば
ね剛性、Ｋ2 は空気室１ｂ，２ｃの合計容積の空気ばね
剛性である。
【００２９】また、構造物の都合で、構造物の揺れ方向
に制振水槽１，２を並設できないときには、例えば図４
（Ｃ）のように、制振水槽１と制振水槽２内の水の固有
振動数を同じにすると共に、制振水槽１，２内の水の振
動方向の合力が構造物の振動方向に一致するように、制
振水槽１，２を配置する。
に制振水槽１，２を並設できないときには、例えば図４
（Ｃ）のように、制振水槽１と制振水槽２内の水の固有
振動数を同じにすると共に、制振水槽１，２内の水の振
動方向の合力が構造物の振動方向に一致するように、制
振水槽１，２を配置する。
【００３０】図５は水の固有振動数Ｎ1 ，Ｎ2 と空気ば
ね剛性Ｋ2 の関係を示すグラフで、固有振動数Ｎを縦軸
にとり、空気ばね剛性Ｋ2 を横軸にとっている。このグ
ラフから判るように、副空気室４の容積を変えて空気ば
ね剛性Ｋ2 を調整することで、建物の並進（振動数
ＮR ）、建物のねじれ（振動数ＮT ）などの減衰を同時
に図っている。建物のねじれ（振動数ＮT ）の減衰を図
るには、図５に図示するように逆位相のときの制振水槽
１，２内の水の固有振動数Ｎ2 が建物のねじれ振動数Ｎ
T と等しくなるように空気ばね剛性Ｋ2 を調整すること
によって達成される。
ね剛性Ｋ2 の関係を示すグラフで、固有振動数Ｎを縦軸
にとり、空気ばね剛性Ｋ2 を横軸にとっている。このグ
ラフから判るように、副空気室４の容積を変えて空気ば
ね剛性Ｋ2 を調整することで、建物の並進（振動数
ＮR ）、建物のねじれ（振動数ＮT ）などの減衰を同時
に図っている。建物のねじれ（振動数ＮT ）の減衰を図
るには、図５に図示するように逆位相のときの制振水槽
１，２内の水の固有振動数Ｎ2 が建物のねじれ振動数Ｎ
T と等しくなるように空気ばね剛性Ｋ2 を調整すること
によって達成される。
【００３１】更に、必要に応じて通気路３に絞りを付加
した場合には、絞りの作用で抵抗が与えられ、水の振動
に減衰を与えることができる。絞り開度を調整すれば減
衰を最適に調節できる。
した場合には、絞りの作用で抵抗が与えられ、水の振動
に減衰を与えることができる。絞り開度を調整すれば減
衰を最適に調節できる。
【００３２】なお、この発明は上記実施例に限定される
ものではなく、この考案の精神を逸脱しない範囲で種々
の改変をなし得ることは勿論である。例えば、上記実施
例において、副空気室４、加圧空気源５が設けられてい
る場合で説明したが、必要に応じて省略してもよい。
ものではなく、この考案の精神を逸脱しない範囲で種々
の改変をなし得ることは勿論である。例えば、上記実施
例において、副空気室４、加圧空気源５が設けられてい
る場合で説明したが、必要に応じて省略してもよい。
【００３３】
【発明の効果】以上の記載より明らかなように、この発
明に係る制振水槽によれば、空気室の空気静圧を調整し
て、液体の固有振動数を微調整可能にできると共に、小
型ながら低い振動数をもつ制振水槽を得ることができ
る。また、並進振動と捩れ振動を同時に制振することも
できる。
明に係る制振水槽によれば、空気室の空気静圧を調整し
て、液体の固有振動数を微調整可能にできると共に、小
型ながら低い振動数をもつ制振水槽を得ることができ
る。また、並進振動と捩れ振動を同時に制振することも
できる。
【００３４】制振水槽が２基に分離されているので、設
置スペースに対する配置に自由度が得られる。即ち、構
造物上に配置された２基の制振水槽の各振動方向の合力
方向を、構造物の揺れ方向に一致させておけば、構造物
の揺れを低減させることができる。従って、各制振水槽
を設置スペースに応じて離れた場所に分離設置すること
ができ、大型の制振水槽が設置できないような箇所にも
容易に設置することが可能となる。当然、２基の水槽を
密着して並設する場合には、両者を接合して一体成形し
てもよい。
置スペースに対する配置に自由度が得られる。即ち、構
造物上に配置された２基の制振水槽の各振動方向の合力
方向を、構造物の揺れ方向に一致させておけば、構造物
の揺れを低減させることができる。従って、各制振水槽
を設置スペースに応じて離れた場所に分離設置すること
ができ、大型の制振水槽が設置できないような箇所にも
容易に設置することが可能となる。当然、２基の水槽を
密着して並設する場合には、両者を接合して一体成形し
てもよい。
【００３５】低振動数型でありながら長大型とならず、
製作、運搬、搭載、施行等が容易になり、これらの作業
能率を高めることが可能となると共に、その後の保守・
点検作業も容易になる等、極めて新規的有益なる効果を
奏するものである。
製作、運搬、搭載、施行等が容易になり、これらの作業
能率を高めることが可能となると共に、その後の保守・
点検作業も容易になる等、極めて新規的有益なる効果を
奏するものである。
【図１】この発明に係る制振水槽を２基設置した斜視図
である。
である。
【図２】この発明に係る制振水槽を２基設置したときの
関係図である。
関係図である。
【図３】この発明に係る制振水槽を２基設置したときの
関係図である。
関係図である。
【図４】（Ａ）〜（Ｃ）はこの発明に係る２基の制振水
槽の配置状態を示す平面図である。
槽の配置状態を示す平面図である。
【図５】水の固有振動数Ｎと空気ばね剛性Ｋ2 の関係を
示すグラフである。
示すグラフである。
【図６】従来の制振水槽の説明図である。
【図７】両端側の竪形が高い場合の従来の制振水槽の側
面図である。
面図である。
【図８】水平液体室が非常に長い場合の制振水槽の側面
図である。
図である。
１：制振水槽 ２：制振水槽 １ａ：水平液体室 ２ａ：水平液体室 １ｂ：空気室 ２ｂ：空気室 １ｃ：空気室 ２ｃ：空気室 １ｄ：開閉弁 ２ｄ：開閉弁 ３：通気路 ４：副空気室 ４ａ：開閉弁 ４ｂ：ピストン ５：加圧空気源 ５ａ：給気細管 ５ｂ：給気細管 ５ｃ：給気細管 ５ｄ：調整弁
Claims (3)
- 【請求項１】 液体で完全に満たされた水平液体室と、
該水平液体室の両端側の上部に連続して形成された密閉
の空気室とからなるＵ字型の制振水槽を、構造物の所定
箇所に２基設置し、一方の制振水槽の片側の空気室と、
他方の制振水槽の片側の空気室とを通気路で連通したこ
とを特徴とする分離型制振水槽。 - 【請求項２】 別体の空気室同士を連通する通気路に
は、容積が可変の副空気室が接続された請求項１記載の
分離型制振水槽。 - 【請求項３】 通気路で連通された空気室及び他の２つ
の空気室には、加圧空気源が接続された請求項１記載の
分離型制振水槽。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10852391A JPH07103716B2 (ja) | 1991-04-11 | 1991-04-11 | 分離型制振水槽 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10852391A JPH07103716B2 (ja) | 1991-04-11 | 1991-04-11 | 分離型制振水槽 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04312686A JPH04312686A (ja) | 1992-11-04 |
| JPH07103716B2 true JPH07103716B2 (ja) | 1995-11-08 |
Family
ID=14486965
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10852391A Expired - Lifetime JPH07103716B2 (ja) | 1991-04-11 | 1991-04-11 | 分離型制振水槽 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07103716B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR19980048355A (ko) * | 1996-12-17 | 1998-09-15 | 이대원 | 선박 균형 장치 |
| JP3537785B2 (ja) * | 2001-08-09 | 2004-06-14 | 紀孝 松村 | 船舶の動揺軽減水槽装置及びその制御方法 |
-
1991
- 1991-04-11 JP JP10852391A patent/JPH07103716B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04312686A (ja) | 1992-11-04 |
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