JPH07259376A - 構造物の制震方法、制震構造物、制震装置、および制震用制御力発生装置 - Google Patents
構造物の制震方法、制震構造物、制震装置、および制震用制御力発生装置Info
- Publication number
- JPH07259376A JPH07259376A JP4818894A JP4818894A JPH07259376A JP H07259376 A JPH07259376 A JP H07259376A JP 4818894 A JP4818894 A JP 4818894A JP 4818894 A JP4818894 A JP 4818894A JP H07259376 A JPH07259376 A JP H07259376A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- force
- control
- control force
- actuator
- response
- 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)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 可変減衰装置とアクチュエータを組み合わせ
ることで、小さなエネルギーで大出力の制御が可能であ
り、かつ安全性の高い制震方法、制震構造物、制震装
置、および制御力発生装置を提供する。 【構成】 オイルダンパ形式の可変減衰装置２０に、小
出力のアクチュエータ３０を並列に配置し、共通の取付
部１１，１２を設けることで制御力発生装置１０を構成
する。可変減衰装置２０は、オイルダンパ内の油圧室２
４，２５をつなぐ流路２６に可変バルブ２７を設けたも
のであり、地震等による構造物の応答をコンピュータで
解析し、可変バルブ２７の開度を制御することで、減衰
力の形で制御力指令値を実現する。制御力指令値と可変
減衰装置２０の装置部の速度が逆方向のときは、これを
補う形でアクチュエータ３０を作動させ、最適制御力を
維持する。
ることで、小さなエネルギーで大出力の制御が可能であ
り、かつ安全性の高い制震方法、制震構造物、制震装
置、および制御力発生装置を提供する。 【構成】 オイルダンパ形式の可変減衰装置２０に、小
出力のアクチュエータ３０を並列に配置し、共通の取付
部１１，１２を設けることで制御力発生装置１０を構成
する。可変減衰装置２０は、オイルダンパ内の油圧室２
４，２５をつなぐ流路２６に可変バルブ２７を設けたも
のであり、地震等による構造物の応答をコンピュータで
解析し、可変バルブ２７の開度を制御することで、減衰
力の形で制御力指令値を実現する。制御力指令値と可変
減衰装置２０の装置部の速度が逆方向のときは、これを
補う形でアクチュエータ３０を作動させ、最適制御力を
維持する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、地震や風等の振動外力
による構造物の応答を、少ない駆動エネルギーで効率的
に抑制するための構造物の制震方法、制震構造物、制震
装置、および制震用制御力発生装置に関するものであ
る。
による構造物の応答を、少ない駆動エネルギーで効率的
に抑制するための構造物の制震方法、制震構造物、制震
装置、および制震用制御力発生装置に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】地震や風等の振動外力による構造物の応
答を能動的に制御する制震システムとしては、構造物の
剛性を変化させることで応答を低減させる可変剛性シス
テム（例えば特公平５−６１４２７号公報、特公平３−
７００７１号公報、特公平３−７００７２号公報等参
照）や、構造物の架構内、あるいは構造物の頂部や免震
構造の基部に設置した制御力発生装置（加振装置）等に
より構造物に制御力を加え、構造物の応答を低減する加
力式の制震システム（例えば特公平５−４５１５号公
報、特公平５−１８９９１号公報、特公平５−１８９９
２号公報等参照）等が、種々研究、開発されている。
答を能動的に制御する制震システムとしては、構造物の
剛性を変化させることで応答を低減させる可変剛性シス
テム（例えば特公平５−６１４２７号公報、特公平３−
７００７１号公報、特公平３−７００７２号公報等参
照）や、構造物の架構内、あるいは構造物の頂部や免震
構造の基部に設置した制御力発生装置（加振装置）等に
より構造物に制御力を加え、構造物の応答を低減する加
力式の制震システム（例えば特公平５−４５１５号公
報、特公平５−１８９９１号公報、特公平５−１８９９
２号公報等参照）等が、種々研究、開発されている。
【０００３】加力式の制震システムにおける制御力発生
装置としては、油圧シリンダやモータを用いた電動アク
チュエータが一般的であるが、その他、構造物の架構内
に配置したオイルダンパ形式の可変減衰装置の減衰係数
を変化させることで減衰力を制御し、その減衰力を制御
力として構造物の応答低減を行うものがある（例えば、
特開平２−２０９５７１号公報参照）。
装置としては、油圧シリンダやモータを用いた電動アク
チュエータが一般的であるが、その他、構造物の架構内
に配置したオイルダンパ形式の可変減衰装置の減衰係数
を変化させることで減衰力を制御し、その減衰力を制御
力として構造物の応答低減を行うものがある（例えば、
特開平２−２０９５７１号公報参照）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】制御力発生装置とし
て、油圧シリンダや電動シリンダ等のアクチュエータを
用いた場合、不規則で不確定な振動である地震動やそれ
に基づく構造物の応答に対する制御力の調整が比較的容
易であり、装置の能力内であれば最適制御による効率的
な制震が期待できる。
て、油圧シリンダや電動シリンダ等のアクチュエータを
用いた場合、不規則で不確定な振動である地震動やそれ
に基づく構造物の応答に対する制御力の調整が比較的容
易であり、装置の能力内であれば最適制御による効率的
な制震が期待できる。
【０００５】しかし、アクチュエータを用いる方式では
大きな駆動エネルギーを必要とし、能力的にも大出力の
ものを実現するのは難しい。
大きな駆動エネルギーを必要とし、能力的にも大出力の
ものを実現するのは難しい。
【０００６】また、大出力のアクチュエータを用いたと
しても、制御の不安定化により装置が暴走した場合、構
造物に被害をもたらす恐れも考えられ、それに対する安
全機構が必要となる。
しても、制御の不安定化により装置が暴走した場合、構
造物に被害をもたらす恐れも考えられ、それに対する安
全機構が必要となる。
【０００７】これに対し、制御力発生装置としてオイル
ダンパ形式の可変減衰装置を用いる場合、制御力は可変
減衰装置の減衰力として得られるものであり、バルブの
開度の調整を行うための小さな駆動エネルギーによっ
て、非常に大きな制御力を得ることができる。また、装
置の暴走により構造物に大きな被害をもたらす心配もな
い。
ダンパ形式の可変減衰装置を用いる場合、制御力は可変
減衰装置の減衰力として得られるものであり、バルブの
開度の調整を行うための小さな駆動エネルギーによっ
て、非常に大きな制御力を得ることができる。また、装
置の暴走により構造物に大きな被害をもたらす心配もな
い。
【０００８】しかしながら、可変減衰装置の場合、必要
な減衰力が得られるのは制御力指令値と装置部の速度の
方向が一致している場合であり、制御力指令値と装置部
の速度が逆方向のときは制御力指令値を満たすことがで
きず、最適な制御とならない。
な減衰力が得られるのは制御力指令値と装置部の速度の
方向が一致している場合であり、制御力指令値と装置部
の速度が逆方向のときは制御力指令値を満たすことがで
きず、最適な制御とならない。
【０００９】本願の各発明は、従来技術における上述の
ような問題点の解決を図ったものであり、制御力発生装
置として可変減衰装置とアクチュエータを組み合わせる
ことで、小さなエネルギーで大出力の制御が可能であ
り、かつ安全性の高い構造物の制震方法、制震構造物、
制震装置、および制震用制御力発生装置を提供すること
を目的としたものである。
ような問題点の解決を図ったものであり、制御力発生装
置として可変減衰装置とアクチュエータを組み合わせる
ことで、小さなエネルギーで大出力の制御が可能であ
り、かつ安全性の高い構造物の制震方法、制震構造物、
制震装置、および制震用制御力発生装置を提供すること
を目的としたものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明の構造物の制震方
法は、構造物の応答を低減するための制御力を発生する
制御力発生装置として、バルブの開度の調整により減衰
力を制御可能としたオイルダンパ形式の可変減衰装置と
アクチュエータとを並列に配置し、制御力指令値に相当
する制御力を、可変減衰装置による減衰力と、アクチュ
エータの駆動による力との組み合わせで発生させること
を特徴とするものである。
法は、構造物の応答を低減するための制御力を発生する
制御力発生装置として、バルブの開度の調整により減衰
力を制御可能としたオイルダンパ形式の可変減衰装置と
アクチュエータとを並列に配置し、制御力指令値に相当
する制御力を、可変減衰装置による減衰力と、アクチュ
エータの駆動による力との組み合わせで発生させること
を特徴とするものである。
【００１１】その最も効果的と考えられる態様は、制御
力指令値を満たす主要部分として可変減衰装置に生ずる
減衰力を用い、制御力指令値と可変減衰装置の減衰力と
の差をアクチュエータの駆動によって補うものであり、
アクチュエータの駆動を最小限に抑えて小さな駆動エネ
ルギーで大きな制御力を得ることができる。
力指令値を満たす主要部分として可変減衰装置に生ずる
減衰力を用い、制御力指令値と可変減衰装置の減衰力と
の差をアクチュエータの駆動によって補うものであり、
アクチュエータの駆動を最小限に抑えて小さな駆動エネ
ルギーで大きな制御力を得ることができる。
【００１２】すなわち、制御力指令値と可変減衰装置の
装置部速度の方向が一致している場合には、可変減衰装
置の減衰力によって大きな駆動エネルギーを要すること
なく制御力指令値を満たす制御力が得られ、制御力指令
値と可変減衰装置の装置部速度が逆方向のため可変減衰
装置の減衰力では制御力指令値が出力できない瞬間につ
いてはアクチュエータの作動により、制御力指令値に対
する不足分を補うことができる。
装置部速度の方向が一致している場合には、可変減衰装
置の減衰力によって大きな駆動エネルギーを要すること
なく制御力指令値を満たす制御力が得られ、制御力指令
値と可変減衰装置の装置部速度が逆方向のため可変減衰
装置の減衰力では制御力指令値が出力できない瞬間につ
いてはアクチュエータの作動により、制御力指令値に対
する不足分を補うことができる。
【００１３】また、これとは逆にアクチュエータの能力
範囲でアクチュエータの駆動による力を主とし、可変減
衰装置の減衰力で制御指令値との差を補うことも可能で
ある。さらに、より一般的には可変減衰装置の減衰力と
アクチュエータの駆動による力とをそれぞれの能力範囲
で組み合わせ、制御指令値に相当する制御力を発生させ
ることで、駆動のエネルギーを抑制した形でエネルギー
効率のよい制震が可能となる。
範囲でアクチュエータの駆動による力を主とし、可変減
衰装置の減衰力で制御指令値との差を補うことも可能で
ある。さらに、より一般的には可変減衰装置の減衰力と
アクチュエータの駆動による力とをそれぞれの能力範囲
で組み合わせ、制御指令値に相当する制御力を発生させ
ることで、駆動のエネルギーを抑制した形でエネルギー
効率のよい制震が可能となる。
【００１４】制御力指令値は、例えば構造物に配置した
センサーによって地震時等の構造物の応答を検知し、こ
れをコンピュータで解析することによって、構造物の応
答を低減するための最適制御力といった形で得られる。
センサーによって地震時等の構造物の応答を検知し、こ
れをコンピュータで解析することによって、構造物の応
答を低減するための最適制御力といった形で得られる。
【００１５】なお、可変減衰装置とアクチュエータとを
並列に配置するというのは、必ずしも可変減衰装置とア
クチュエータが近接している場合に限らず、機能的にみ
て並列の関係にあればよい。従って、可変減衰装置とア
クチュエータが離れた位置に別個に配置されている場合
も含む。
並列に配置するというのは、必ずしも可変減衰装置とア
クチュエータが近接している場合に限らず、機能的にみ
て並列の関係にあればよい。従って、可変減衰装置とア
クチュエータが離れた位置に別個に配置されている場合
も含む。
【００１６】制御力発生装置を架構内に組み込む形式の
制震方法においては、可変減衰装置とアクチュエータと
を構造物の架構内に並列に配置し、地震等の振動外力が
作用したときの架構の変形によって可変減衰装置に減衰
力を発生させる。この減衰力を制御力指令値に応じて可
変減衰装置のバルブの開度を調整することによって制御
し、制御力指令値と減衰力との差をアクチュエータの駆
動によって補うことができる。
制震方法においては、可変減衰装置とアクチュエータと
を構造物の架構内に並列に配置し、地震等の振動外力が
作用したときの架構の変形によって可変減衰装置に減衰
力を発生させる。この減衰力を制御力指令値に応じて可
変減衰装置のバルブの開度を調整することによって制御
し、制御力指令値と減衰力との差をアクチュエータの駆
動によって補うことができる。
【００１７】可変減衰装置およびアクチュエータの架構
内への配置に関しては、従来の可変減衰装置の場合と同
様であり、例えば梁とブレースとの間や、梁とこれと切
り離した耐震壁の間等に配置することができる。
内への配置に関しては、従来の可変減衰装置の場合と同
様であり、例えば梁とブレースとの間や、梁とこれと切
り離した耐震壁の間等に配置することができる。
【００１８】可変減衰装置とアクチュエータは、これら
を近接させて並列に連結し、外力について共通の作用点
を設けることで一体の制震用制御力発生装置として架構
内に組み込むことができるが、構造物の架構内に並列に
分散配置し（異なる構面に配置する場合を含む）、各可
変減衰装置およびアクチュエータを構造物の応答に応じ
て制御するようにしてもよい。
を近接させて並列に連結し、外力について共通の作用点
を設けることで一体の制震用制御力発生装置として架構
内に組み込むことができるが、構造物の架構内に並列に
分散配置し（異なる構面に配置する場合を含む）、各可
変減衰装置およびアクチュエータを構造物の応答に応じ
て制御するようにしてもよい。
【００１９】可変減衰装置としては、シリンダ内を移動
するピストンの両側に形成された油圧室どうしを連結す
る流路に、開度を制御可能とした可変バルブを設けたも
の等があり、制御力指令値に応じて可変バルブの開度を
制御する。流路の形態や可変バルブの制御方法について
は種々の形式が考えられ、特に限定されない。
するピストンの両側に形成された油圧室どうしを連結す
る流路に、開度を制御可能とした可変バルブを設けたも
の等があり、制御力指令値に応じて可変バルブの開度を
制御する。流路の形態や可変バルブの制御方法について
は種々の形式が考えられ、特に限定されない。
【００２０】アクチュエータとしては、油圧シリンダ
や、電動シリンダ等のモータを用いた電動アクチュエー
タが一般的であるが、制御力指令値と可変減衰装置の減
衰力との差を補うような制御が可能なものであれば、形
式等、特に限定されない。
や、電動シリンダ等のモータを用いた電動アクチュエー
タが一般的であるが、制御力指令値と可変減衰装置の減
衰力との差を補うような制御が可能なものであれば、形
式等、特に限定されない。
【００２１】本発明の制震構造物の第１のタイプは、制
御力発生装置を架構内に組み込む形式の制震構造物であ
り、構造物の架構を構成する架構要素どうしを連結する
複数の制御力発生装置と、構造物の応答を検知する速度
センサーあるいは加速度センサー等の応答検知手段と、
構造物の応答に応じて構造物の応答を低減させるための
制御力を算定して制御力指令値を発するコンピュータ等
の制御力算定手段とを備えた制震構造物において、制御
力発生装置として上述のようにバルブの開度の調整によ
り減衰力を制御可能としたオイルダンパ形式の可変減衰
装置と、制御力指令値と可変減衰装置の減衰力との差を
補う力を与えるためのアクチュエータとを並列に配置し
たものである。
御力発生装置を架構内に組み込む形式の制震構造物であ
り、構造物の架構を構成する架構要素どうしを連結する
複数の制御力発生装置と、構造物の応答を検知する速度
センサーあるいは加速度センサー等の応答検知手段と、
構造物の応答に応じて構造物の応答を低減させるための
制御力を算定して制御力指令値を発するコンピュータ等
の制御力算定手段とを備えた制震構造物において、制御
力発生装置として上述のようにバルブの開度の調整によ
り減衰力を制御可能としたオイルダンパ形式の可変減衰
装置と、制御力指令値と可変減衰装置の減衰力との差を
補う力を与えるためのアクチュエータとを並列に配置し
たものである。
【００２２】このタイプの制震構造物における制震は次
のように行われる。まず、構造物に地震等の振動外力が
作用したときの応答をセンサーで検知し、それをコンピ
ュータで解析して構造物の応答を抑制するための最適な
制御力を求める。これを制御力指令値としてバルブの開
度を調整し、可変減衰装置に生ずる減衰力が制御力指令
値にできるだけ近くなるようにする。制御力指令値と可
変減衰装置の装置部速度が逆方向のため可変減衰装置の
減衰力では制御力指令値が出力できない部分については
アクチュエータを作動させ、可変減衰装置の減衰力とア
クチュエータによる加力とで制御力指令値を満足させ
る。
のように行われる。まず、構造物に地震等の振動外力が
作用したときの応答をセンサーで検知し、それをコンピ
ュータで解析して構造物の応答を抑制するための最適な
制御力を求める。これを制御力指令値としてバルブの開
度を調整し、可変減衰装置に生ずる減衰力が制御力指令
値にできるだけ近くなるようにする。制御力指令値と可
変減衰装置の装置部速度が逆方向のため可変減衰装置の
減衰力では制御力指令値が出力できない部分については
アクチュエータを作動させ、可変減衰装置の減衰力とア
クチュエータによる加力とで制御力指令値を満足させ
る。
【００２３】本発明の制震装置は、構造物本体に対し相
対移動可能な所定質量の付加質量体と、構造物本体と付
加質量体との間に介在する制御力発生装置と、振動外力
が作用したときの構造物の応答を検知する応答検知手段
と、構造物の応答に応じて構造物の応答を低減させるた
めの制御力を算定して制御力指令値を制御力発生装置に
与えるコンピュータ等の制御力算定手段とを備えた制震
装置において、制御力発生装置として、バルブの開度の
調整により減衰力を制御可能としたオイルダンパ形式の
可変減衰装置と、制御力指令値と可変減衰装置の減衰力
との差を補う力を与えるためのアクチュエータとを並列
に配置したものである。
対移動可能な所定質量の付加質量体と、構造物本体と付
加質量体との間に介在する制御力発生装置と、振動外力
が作用したときの構造物の応答を検知する応答検知手段
と、構造物の応答に応じて構造物の応答を低減させるた
めの制御力を算定して制御力指令値を制御力発生装置に
与えるコンピュータ等の制御力算定手段とを備えた制震
装置において、制御力発生装置として、バルブの開度の
調整により減衰力を制御可能としたオイルダンパ形式の
可変減衰装置と、制御力指令値と可変減衰装置の減衰力
との差を補う力を与えるためのアクチュエータとを並列
に配置したものである。
【００２４】付加質量体は、例えば構造物の頂部に設置
され、可変減衰装置とアクチュエータの組み合わせによ
る制御力発生装置を加振装置として、構造物の応答に応
じて付加質量体を加振することで構造物の応答を低減さ
せることができる。
され、可変減衰装置とアクチュエータの組み合わせによ
る制御力発生装置を加振装置として、構造物の応答に応
じて付加質量体を加振することで構造物の応答を低減さ
せることができる。
【００２５】本発明の制震構造物の第２のタイプは、構
造物の基部に免震支承を設けた免震構造物の基部と上部
構造との間に介在させた制御力発生装置と、振動外力が
作用したときの上部構造の応答を検知する応答検知手段
と、上部構造の応答に応じて上部構造の応答を低減させ
るための制御力を算定して制御力指令値を制御力発生装
置に与えるコンピュータ等の応答解析手段とを備えた制
震構造物において、制御力発生装置として、バルブの開
度の調整により減衰力を制御可能としたオイルダンパ形
式の可変減衰装置と、制御力指令値と可変減衰装置の減
衰力との差を補う力を与えるためのアクチュエータとを
並列に配置したものである。
造物の基部に免震支承を設けた免震構造物の基部と上部
構造との間に介在させた制御力発生装置と、振動外力が
作用したときの上部構造の応答を検知する応答検知手段
と、上部構造の応答に応じて上部構造の応答を低減させ
るための制御力を算定して制御力指令値を制御力発生装
置に与えるコンピュータ等の応答解析手段とを備えた制
震構造物において、制御力発生装置として、バルブの開
度の調整により減衰力を制御可能としたオイルダンパ形
式の可変減衰装置と、制御力指令値と可変減衰装置の減
衰力との差を補う力を与えるためのアクチュエータとを
並列に配置したものである。
【００２６】上述の制震装置が付加質量体の慣性力を反
力にとる方式であるのに対し、この第２のタイプの制震
構造物は免震構造物の基部において固定面に反力をとる
方式である。
力にとる方式であるのに対し、この第２のタイプの制震
構造物は免震構造物の基部において固定面に反力をとる
方式である。
【００２７】本発明の制震構造物の第３のタイプは、複
数の構造体の間に介在させた制御力発生装置と、振動外
力が作用したときの各構造体の応答を検知する応答検知
手段と、各構造体の応答に応じて全体としての応答を低
減させるための制御力を算定して制御力指令値を制御力
発生装置に与える制御力算定手段とを備えた制震構造物
において、制御力発生装置として、バルブの開度の調整
により減衰力を制御可能としたオイルダンパ形式の可変
減衰装置と、制御力指令値と可変減衰装置の減衰力との
差を補う力を与えるためのアクチュエータとを並列に配
置したものである。
数の構造体の間に介在させた制御力発生装置と、振動外
力が作用したときの各構造体の応答を検知する応答検知
手段と、各構造体の応答に応じて全体としての応答を低
減させるための制御力を算定して制御力指令値を制御力
発生装置に与える制御力算定手段とを備えた制震構造物
において、制御力発生装置として、バルブの開度の調整
により減衰力を制御可能としたオイルダンパ形式の可変
減衰装置と、制御力指令値と可変減衰装置の減衰力との
差を補う力を与えるためのアクチュエータとを並列に配
置したものである。
【００２８】この場合の構造体とは、例えば、間隔をお
いて建てた複数棟の建物のうちの一棟を指し、複数棟の
建物全体を制震構造物と考えている。また、複数の構造
体はそれぞれ異なる振動特性のものとして設計すること
ができ、従って、制震効果は各構造体について一律では
なく、全体として考える必要がある。
いて建てた複数棟の建物のうちの一棟を指し、複数棟の
建物全体を制震構造物と考えている。また、複数の構造
体はそれぞれ異なる振動特性のものとして設計すること
ができ、従って、制震効果は各構造体について一律では
なく、全体として考える必要がある。
【００２９】
【実施例】図１は、本発明における制御力発生装置１０
の一実施例として、その基本構造を示したものである。
の一実施例として、その基本構造を示したものである。
【００３０】この制御力発生装置１０は、シリンダ２１
内をピストン２２が往復動するオイルダンパ内の油圧室
２４，２５をつなぐ流路２６の可変バルブ２７の開度を
調節することにより、減衰力を任意に制御できるように
した可変減衰装置２０に、小出力のアクチュエータ３０
を並列に配置し、これらのロッド２３，３２を連結して
共通の取付部１１，１２を形成したものである。
内をピストン２２が往復動するオイルダンパ内の油圧室
２４，２５をつなぐ流路２６の可変バルブ２７の開度を
調節することにより、減衰力を任意に制御できるように
した可変減衰装置２０に、小出力のアクチュエータ３０
を並列に配置し、これらのロッド２３，３２を連結して
共通の取付部１１，１２を形成したものである。
【００３１】制御力発生装置１０は、例えば従来の可変
減衰装置の場合と同様、外部から強制変形を受ける箇所
に設置することにより、従来のアクチュエータと同等の
機能を発揮しながらも、その駆動エネルギーを大幅に低
減することができ、かつ大出力まで対応できる装置であ
る。
減衰装置の場合と同様、外部から強制変形を受ける箇所
に設置することにより、従来のアクチュエータと同等の
機能を発揮しながらも、その駆動エネルギーを大幅に低
減することができ、かつ大出力まで対応できる装置であ
る。
【００３２】すなわち、コンピュータ等からの制御力指
令値と装置部速度の方向が一致している場合には、可変
減衰装置２０の減衰力によって制御力指令値を満たし、
制御力指令値と装置部速度が逆方向のため減衰力では制
御力指令値が出力できないときにアクチュエータ３０が
作動し、装置発生力を補充する。
令値と装置部速度の方向が一致している場合には、可変
減衰装置２０の減衰力によって制御力指令値を満たし、
制御力指令値と装置部速度が逆方向のため減衰力では制
御力指令値が出力できないときにアクチュエータ３０が
作動し、装置発生力を補充する。
【００３３】このため、制御力指令値のレベルが小さい
ときには、制御力指令値と装置部速度の位相差がかなり
大きい場合でも制御力指令値を満足する出力が得られ、
また位相差が小さな場合にはかなりの大レベルまで制御
力指令値を満足する出力を得ることができる。
ときには、制御力指令値と装置部速度の位相差がかなり
大きい場合でも制御力指令値を満足する出力が得られ、
また位相差が小さな場合にはかなりの大レベルまで制御
力指令値を満足する出力を得ることができる。
【００３４】アクチュエータ３０の機能は可変減衰装置
２０の減衰力を補充することにあるため、アクチュエー
タ３０は小出力のものでよい。このことの逆の利点とし
ては、アクチュエータ３０の出力レベルを小さくするこ
とにより、制御が不安定化（暴走等）した場合にもたら
される悪影響を小さくすることができ、制御の簡素化に
も寄与する。
２０の減衰力を補充することにあるため、アクチュエー
タ３０は小出力のものでよい。このことの逆の利点とし
ては、アクチュエータ３０の出力レベルを小さくするこ
とにより、制御が不安定化（暴走等）した場合にもたら
される悪影響を小さくすることができ、制御の簡素化に
も寄与する。
【００３５】図２は、コンピュータからの制御力指令値
Ｆ0 と装置部速度Ｖd に位相差があり、制御力指令値Ｆ
0 が装置部速度Ｖd より進んでいる場合の可変減衰装置
２０とアクチュエータ３０の制御力Ｆ1 ，Ｆ2 の出力の
関係を示したものである。簡単のため、制御力指令値Ｆ
0 、装置部速度Ｖd とも正弦波の場合を考えるが、実際
には地震等による応答に応じて複雑な波形となる。な
お、これらの位相差は制御則の決め方などによって異な
る。
Ｆ0 と装置部速度Ｖd に位相差があり、制御力指令値Ｆ
0 が装置部速度Ｖd より進んでいる場合の可変減衰装置
２０とアクチュエータ３０の制御力Ｆ1 ，Ｆ2 の出力の
関係を示したものである。簡単のため、制御力指令値Ｆ
0 、装置部速度Ｖd とも正弦波の場合を考えるが、実際
には地震等による応答に応じて複雑な波形となる。な
お、これらの位相差は制御則の決め方などによって異な
る。
【００３６】(a) は装置部速度Ｖd と可変減衰装置２０
によって減衰力の形で発生する制御力Ｆ1 との関係を示
している。時間Ｔに関し、ｔ1 までは制御力指令値Ｆ0
と装置部速度Ｖd の方向が逆であるため可変バルブ２７
を全開の状態とする。ｔ1 で可変バルブ２７を絞り込
み、可変減衰装置２０による制御力Ｆ1 が制御力指令値
Ｆ0 を満たすようにする。ｔ2 で再び制御力指令値Ｆ0
と装置部速度Ｖd の方向が逆になるため可変バルブ２７
を全開にし、ｔ3 で再び可変バル部２７を絞り込む。
によって減衰力の形で発生する制御力Ｆ1 との関係を示
している。時間Ｔに関し、ｔ1 までは制御力指令値Ｆ0
と装置部速度Ｖd の方向が逆であるため可変バルブ２７
を全開の状態とする。ｔ1 で可変バルブ２７を絞り込
み、可変減衰装置２０による制御力Ｆ1 が制御力指令値
Ｆ0 を満たすようにする。ｔ2 で再び制御力指令値Ｆ0
と装置部速度Ｖd の方向が逆になるため可変バルブ２７
を全開にし、ｔ3 で再び可変バル部２７を絞り込む。
【００３７】(b) はアクチュエータ３０の制御力Ｆ2 の
出力を示したもので、可変減衰装置２０の制御力Ｆ1 が
０の区間について制御力指令値Ｆ0 を満たすようにして
いる。
出力を示したもので、可変減衰装置２０の制御力Ｆ1 が
０の区間について制御力指令値Ｆ0 を満たすようにして
いる。
【００３８】(c) は可変減衰装置２０の制御力Ｆ1 とア
クチュエータ３０の制御力Ｆ2 の和として与えられる制
御力指令値Ｆ0 を示したものである。なお、この例では
アクチュエータ３０は可変減衰装置２０の制御力Ｆ1 が
０の区間のみ作動させているが、両者の制御方法はこれ
に限定されず、可変減衰装置２０の制御力Ｆ1 とアクチ
ュエータ３０の制御力Ｆ2 の和が制御力指令値Ｆ0 を満
たすものであればよい。
クチュエータ３０の制御力Ｆ2 の和として与えられる制
御力指令値Ｆ0 を示したものである。なお、この例では
アクチュエータ３０は可変減衰装置２０の制御力Ｆ1 が
０の区間のみ作動させているが、両者の制御方法はこれ
に限定されず、可変減衰装置２０の制御力Ｆ1 とアクチ
ュエータ３０の制御力Ｆ2 の和が制御力指令値Ｆ0 を満
たすものであればよい。
【００３９】図３は、図２の関係を出力（Ｆ）−変位
（δ）関係に置き換えて示したものである。図中、斜線
で示した領域をアクチュエータ３０で補充することによ
り、制御力指令値を完全に実現する装置として機能す
る。
（δ）関係に置き換えて示したものである。図中、斜線
で示した領域をアクチュエータ３０で補充することによ
り、制御力指令値を完全に実現する装置として機能す
る。
【００４０】図４は、図２の場合と逆に、制御力指令値
Ｆ0 が装置部速度Ｖd より遅れている場合の可変減衰装
置２０とアクチュエータ３０の制御力Ｆ1 ，Ｆ2 の出力
の関係を示したものである。
Ｆ0 が装置部速度Ｖd より遅れている場合の可変減衰装
置２０とアクチュエータ３０の制御力Ｆ1 ，Ｆ2 の出力
の関係を示したものである。
【００４１】(a) は装置部速度Ｖd と可変減衰装置２０
によって減衰力の形で発生する制御力Ｆ1 との関係を示
している。時間Ｔに関し、ｔ1 ’で制御力指令値Ｆ0 と
装置部速度Ｖd の方向が逆になるため可変バルブ２７を
全開の状態とする。ｔ2 ’で可変バルブ２７を絞り込
み、可変減衰装置２０による制御力Ｆ1 が制御力指令値
Ｆ0 を満たすようにする。ｔ3 ’で再び制御力指令値Ｆ
0 と装置部速度Ｖd の方向が逆になるため可変バルブ２
７を全開にする。
によって減衰力の形で発生する制御力Ｆ1 との関係を示
している。時間Ｔに関し、ｔ1 ’で制御力指令値Ｆ0 と
装置部速度Ｖd の方向が逆になるため可変バルブ２７を
全開の状態とする。ｔ2 ’で可変バルブ２７を絞り込
み、可変減衰装置２０による制御力Ｆ1 が制御力指令値
Ｆ0 を満たすようにする。ｔ3 ’で再び制御力指令値Ｆ
0 と装置部速度Ｖd の方向が逆になるため可変バルブ２
７を全開にする。
【００４２】(b) はアクチュエータ３０の制御力Ｆ2 の
出力を示したもので、可変減衰装置２０の制御力Ｆ1 が
０の区間について制御力指令値Ｆ0 を満たすようにして
いる。
出力を示したもので、可変減衰装置２０の制御力Ｆ1 が
０の区間について制御力指令値Ｆ0 を満たすようにして
いる。
【００４３】(c) は可変減衰装置２０の制御力Ｆ1 とア
クチュエータ３０の制御力Ｆ2 の和として与えられる制
御力指令値Ｆ0 を示したものである。
クチュエータ３０の制御力Ｆ2 の和として与えられる制
御力指令値Ｆ0 を示したものである。
【００４４】図５は、図４の関係を出力（Ｆ）−変位
（δ）関係に置き換えて示したものである。図中、斜線
で示した領域をアクチュエータ３０で補充することによ
り、制御力指令値を完全に実現する装置として機能す
る。
（δ）関係に置き換えて示したものである。図中、斜線
で示した領域をアクチュエータ３０で補充することによ
り、制御力指令値を完全に実現する装置として機能す
る。
【００４５】次に、アクチュエータ３０に要求される能
力について考える。制御力指令値Ｆ0 、装置部速度Ｖd
とも正弦波の場合を考え、制御力指令値Ｆ0 ＝Ｃ sinω
ｔ、装置部速度Ｖd ＝Ｖ sin（ωｔ±θ）とおく。ここ
で、±θは位相差であり、制御力指令値が進んでいると
き−、逆のとき＋である。アクチュエータ３０に要求さ
れる最大荷重Ｆmax 、および最大パワーＷmax はそれぞ
れ次式で与えられる。
力について考える。制御力指令値Ｆ0 、装置部速度Ｖd
とも正弦波の場合を考え、制御力指令値Ｆ0 ＝Ｃ sinω
ｔ、装置部速度Ｖd ＝Ｖ sin（ωｔ±θ）とおく。ここ
で、±θは位相差であり、制御力指令値が進んでいると
き−、逆のとき＋である。アクチュエータ３０に要求さ
れる最大荷重Ｆmax 、および最大パワーＷmax はそれぞ
れ次式で与えられる。
【００４６】Ｆmax ＝Ｃ sinθ Ｗmax ＝ＣＶ sin2 （θ／２） 上式より、Ｃ，Ｖ，θを設定すれば、アクチュエータ３
０の要求仕様が定まる。
０の要求仕様が定まる。
【００４７】上述のことから明かなように、本発明の制
御力発生装置１０を外部から強制変形を受ける箇所に設
置して制御を行うことで、必要な駆動エネルギーを大幅
に低減することができ、また制御力指令値と装置部速度
の位相差がある程度小さくなるようなケースに適用した
場合には、非常に大きな出力レベルに対応できるが、適
用例として以下に４ケースを挙げる。
御力発生装置１０を外部から強制変形を受ける箇所に設
置して制御を行うことで、必要な駆動エネルギーを大幅
に低減することができ、また制御力指令値と装置部速度
の位相差がある程度小さくなるようなケースに適用した
場合には、非常に大きな出力レベルに対応できるが、適
用例として以下に４ケースを挙げる。
【００４８】図６は、本発明の第１のタイプの制震構造
物に対応する実施例を示したものである。
物に対応する実施例を示したものである。
【００４９】構造物１としての建物各層に設置されたセ
ンサー５により揺れの情報をキャッチし、これをもとに
コンピュータ６により建物の振動を抑える最適な制御力
を計算し、この制御力指令値を建物の柱梁架構内に組み
込んだアクチュエータに発揮させる制震システムにおい
て、アクチュエータの代わりに可変減衰装置２０とアク
チュエータ３０を並列に配置した本発明の制御力発生装
置１０を適用することで、あらゆる荷重レベルまで性能
を発揮する優れたシステムが実現する。
ンサー５により揺れの情報をキャッチし、これをもとに
コンピュータ６により建物の振動を抑える最適な制御力
を計算し、この制御力指令値を建物の柱梁架構内に組み
込んだアクチュエータに発揮させる制震システムにおい
て、アクチュエータの代わりに可変減衰装置２０とアク
チュエータ３０を並列に配置した本発明の制御力発生装
置１０を適用することで、あらゆる荷重レベルまで性能
を発揮する優れたシステムが実現する。
【００５０】図７は、本発明の制震装置（能動型動吸振
器）に対応する実施例を示したものである。
器）に対応する実施例を示したものである。
【００５１】構造物１としての建物に設置されたセンサ
ー５により揺れの情報をキャッチし、これをもとに建物
の揺れを抑制するように、建物頂部に設置した付加質量
体７（重り）をアクチュエータによる駆動する能動型動
吸振器の駆動装置として本発明の制御力発生装置１０を
適用することで、大きな振動レベルまで小さなエネルギ
ーで対応可能なシステムが実現できる。
ー５により揺れの情報をキャッチし、これをもとに建物
の揺れを抑制するように、建物頂部に設置した付加質量
体７（重り）をアクチュエータによる駆動する能動型動
吸振器の駆動装置として本発明の制御力発生装置１０を
適用することで、大きな振動レベルまで小さなエネルギ
ーで対応可能なシステムが実現できる。
【００５２】図８は、本発明の第２のタイプの制震構造
物に対応する実施例を示したものである。
物に対応する実施例を示したものである。
【００５３】本実施例における構造物１は、上部構造と
基部との間に積層ゴム支承あるいはすべり支承等の免震
支承８を有する免震構造物であり、建物に設置されたセ
ンサー５の情報に基づいて、建物基部に設置したアクチ
ュエータを駆動する能動型の免震システムにおいて、ア
クチュエータの代わりに本発明の制御力発生装置１０を
用いることで、大きな振動レベルまで小さなエネルギー
で対応可能なシステムが実現できる。
基部との間に積層ゴム支承あるいはすべり支承等の免震
支承８を有する免震構造物であり、建物に設置されたセ
ンサー５の情報に基づいて、建物基部に設置したアクチ
ュエータを駆動する能動型の免震システムにおいて、ア
クチュエータの代わりに本発明の制御力発生装置１０を
用いることで、大きな振動レベルまで小さなエネルギー
で対応可能なシステムが実現できる。
【００５４】図９は、本発明の第３のタイプの制震構造
物に対応する実施例を示したものである。
物に対応する実施例を示したものである。
【００５５】本実施例における制震構造物１は、独立し
た構造体として設計される複数の建物１ａ，１ｂ間に、
本発明の制御力発生装置１０を介在させたものであり、
それぞれの建物１ａ，１ｂに設置したセンサー５の情報
に基づいて制御力発生装置１０を作動させることで、両
建物１ａ，１ｂの振動特性の相違を利用しつつ制震構造
物１全体としての振動を抑制することができる。
た構造体として設計される複数の建物１ａ，１ｂ間に、
本発明の制御力発生装置１０を介在させたものであり、
それぞれの建物１ａ，１ｂに設置したセンサー５の情報
に基づいて制御力発生装置１０を作動させることで、両
建物１ａ，１ｂの振動特性の相違を利用しつつ制震構造
物１全体としての振動を抑制することができる。
【００５６】図１０は、本発明の制御力発生装置１０を
上述した図６のタイプの制震構造物に適用した場合の設
置状態を示したものである。
上述した図６のタイプの制震構造物に適用した場合の設
置状態を示したものである。
【００５７】この例では柱梁架構の上側の梁とＶ字ブレ
ースの頂部との間に制御力発生装置１０を設置してい
る。すなわち、並列に配置した可変減衰装置２０とアク
チュエータ３０を両端で接続し、一方を梁３に、他方を
ブレース４に固定している。
ースの頂部との間に制御力発生装置１０を設置してい
る。すなわち、並列に配置した可変減衰装置２０とアク
チュエータ３０を両端で接続し、一方を梁３に、他方を
ブレース４に固定している。
【００５８】可変減衰装置２０はオイルダンパー形式の
装置の可変バルブ２７（第１図参照）の開度をコンピュ
ータ６からの制御力指令値に応じて制御するようにした
ものである。
装置の可変バルブ２７（第１図参照）の開度をコンピュ
ータ６からの制御力指令値に応じて制御するようにした
ものである。
【００５９】この例ではアクチュエータ３０として電動
シリンダを用いており、コンピュータ６からの指令によ
りモータ３３を作動させ、減速機等を介してロッド３２
を構成するボールネジを駆動し、直接加力することで制
御力指令値と可変減衰装置２０の減衰力との差を補うこ
とができる。図中、３４は過負荷のときロッド３２をス
リップさせるロードリミッタである。
シリンダを用いており、コンピュータ６からの指令によ
りモータ３３を作動させ、減速機等を介してロッド３２
を構成するボールネジを駆動し、直接加力することで制
御力指令値と可変減衰装置２０の減衰力との差を補うこ
とができる。図中、３４は過負荷のときロッド３２をス
リップさせるロードリミッタである。
【００６０】図１１は、ロードリミッタ３４の一例とし
て、バネ３４ａの押圧力を利用したスプリング式のロー
ドリミッタを示したものである。
て、バネ３４ａの押圧力を利用したスプリング式のロー
ドリミッタを示したものである。
【００６１】図１２は、ロードリミッタ３４の他の例と
して、くさび３４ｂおよびバネ３４ｃを用いた摩擦式の
ロードリミッタを示したものである。
して、くさび３４ｂおよびバネ３４ｃを用いた摩擦式の
ロードリミッタを示したものである。
【００６２】図１３は、図１０に対応するアクチュエー
タ３０部分の他の構成例を示したもので、モータジェネ
レータ３５が、制御力を補うための作動時以外（過負荷
時等も含む）は、ジェネレータとして働き、減衰力が生
ずる。この場合、ロードリミッタは不要である。
タ３０部分の他の構成例を示したもので、モータジェネ
レータ３５が、制御力を補うための作動時以外（過負荷
時等も含む）は、ジェネレータとして働き、減衰力が生
ずる。この場合、ロードリミッタは不要である。
【００６３】図１４は、アクチュエータ３０の他の構成
例を示したもので、モータジェネレータ３５とロッド３
２を構成するボールネジが減速機３６を介して接続さ
れ、ボールネジと螺合するボールナット３７の相対移動
により制御力が生じるようになっている。
例を示したもので、モータジェネレータ３５とロッド３
２を構成するボールネジが減速機３６を介して接続さ
れ、ボールネジと螺合するボールナット３７の相対移動
により制御力が生じるようになっている。
【００６４】この場合、ボールネジは、逆転可能なよう
にリードの大きいものを用いる。
にリードの大きいものを用いる。
【００６５】なお、図１４では可変減衰装置２０の図示
を省略しているが、アクチュエータ３０と同じ位置に並
列させる場合と、可変減衰装置２０は別の柱梁架構（例
えば、平面的にみて隣り合う柱梁架構等）に並列に設置
される場合とがある。
を省略しているが、アクチュエータ３０と同じ位置に並
列させる場合と、可変減衰装置２０は別の柱梁架構（例
えば、平面的にみて隣り合う柱梁架構等）に並列に設置
される場合とがある。
【００６６】図１５は、アクチュエータ３０のさらに他
の構成例を示したもので、ロッド３２ａを構成する内側
のボールネジと外側の筒状のボールナット３７ａおよび
これらと螺合する外側の中空ボールネジ３２ｂと外側の
ボールナット３７ｂを組み合わせたものである。なお、
内側のボールナット３７ａは外側の中空ボールネジ３２
ｂの内面に結合されている。
の構成例を示したもので、ロッド３２ａを構成する内側
のボールネジと外側の筒状のボールナット３７ａおよび
これらと螺合する外側の中空ボールネジ３２ｂと外側の
ボールナット３７ｂを組み合わせたものである。なお、
内側のボールナット３７ａは外側の中空ボールネジ３２
ｂの内面に結合されている。
【００６７】ロッド３２ａを構成する内側のボールネジ
およびボールナット３７ａについては、リードの小さい
ねじを使っており、少ない動力でのアクチュエータ３０
の駆動を可能としている。
およびボールナット３７ａについては、リードの小さい
ねじを使っており、少ない動力でのアクチュエータ３０
の駆動を可能としている。
【００６８】また、外側のボールネジ３２ｂおよびボー
ルナット３７ｂについては、リードの大きいねじを使う
ことで、ジェネレータとして働かせる場合の効率を高め
ている。
ルナット３７ｂについては、リードの大きいねじを使う
ことで、ジェネレータとして働かせる場合の効率を高め
ている。
【００６９】すなわち、モータジェネレータ３５により
ロッド３２ａを回転させると、外側のボールネジ３２ｂ
は回転せずに、ボールナット３７ａ，３７ｂとともに移
動し、ブレース４部分も移動する。ブレース４の移動に
対しては、外側のボールネジ３２ｂが回転し、内側のボ
ールナット３７ａとボールネジ３２ａも回転させ、モー
タジェネレータ３５がジェネレータとして機能する。
ロッド３２ａを回転させると、外側のボールネジ３２ｂ
は回転せずに、ボールナット３７ａ，３７ｂとともに移
動し、ブレース４部分も移動する。ブレース４の移動に
対しては、外側のボールネジ３２ｂが回転し、内側のボ
ールナット３７ａとボールネジ３２ａも回転させ、モー
タジェネレータ３５がジェネレータとして機能する。
【００７０】
【発明の効果】本発明は、並列に配置した可変減衰装置
とアクチュエータの組み合わせにより制震に必要とする
制御力指令値を実現するものであり、制御力のかなりの
部分についてを可変減衰装置の減衰力を用いることがで
きるため、バルブの開度の調整を行うための小さな駆動
エネルギーによって、非常に大きな制御力を得ることが
できる。
とアクチュエータの組み合わせにより制震に必要とする
制御力指令値を実現するものであり、制御力のかなりの
部分についてを可変減衰装置の減衰力を用いることがで
きるため、バルブの開度の調整を行うための小さな駆動
エネルギーによって、非常に大きな制御力を得ることが
できる。
【００７１】また、アクチュエータは比較的小出力のも
のでよいため、装置の暴走により構造物に大きな被害を
もたらす心配もない。
のでよいため、装置の暴走により構造物に大きな被害を
もたらす心配もない。
【００７２】また、制御力指令値と可変減衰装置の装置
部の速度が逆方向のときは、これを補う形で比較的小出
力のアクチュエータを作動させることで、最適な制御力
を維持することができ、効率の良い振動抑制効果が期待
できる。
部の速度が逆方向のときは、これを補う形で比較的小出
力のアクチュエータを作動させることで、最適な制御力
を維持することができ、効率の良い振動抑制効果が期待
できる。
【図１】 本発明の制御力発生装置の一実施例における
基本構造を示した概要図である。
基本構造を示した概要図である。
【図２】 制御力指令値が装置部速度より進んでいる場
合の可変減衰装置とアクチュエータの制御力の出力関係
を示すグラフである。
合の可変減衰装置とアクチュエータの制御力の出力関係
を示すグラフである。
【図３】 図２の関係を出力−変位関係に置き換えて示
したグラフである。
したグラフである。
【図４】 制御力指令値が装置部速度より遅れている場
合の可変減衰装置とアクチュエータの制御力の出力関係
を示すグラフである。
合の可変減衰装置とアクチュエータの制御力の出力関係
を示すグラフである。
【図５】 図４の関係を出力−変位関係に置き換えて示
したグラフである。
したグラフである。
【図６】 本発明の第１のタイプの制震構造物の一実施
例を示す概要図である。
例を示す概要図である。
【図７】 本発明の制震装置の一実施例を示す概要図で
ある。
ある。
【図８】 本発明の第２のタイプの制震構造物の一実施
例を示す概要図である。
例を示す概要図である。
【図９】 本発明の第３のタイプの制震構造物の一実施
例を示す概要図である。
例を示す概要図である。
【図１０】 本発明の制御力発生装置の一実施例を示す
正面図である。
正面図である。
【図１１】 図１０に対応するロードリミッタの一例を
示す断面図である。
示す断面図である。
【図１２】 図１０に対応するロードリミッタの他の例
を示す断面図である。
を示す断面図である。
【図１３】 図１０に対応するアクチュエータ部分の他
の構成例を示す正面図である。
の構成例を示す正面図である。
【図１４】 アクチュエータ部分のさらに他の構成例を
示す機構図である。
示す機構図である。
【図１５】 アクチュエータ部分のさらに他の構成例を
示す機構図である。
示す機構図である。
１…構造物、１ａ，１ｂ…建物、２…柱、３…梁、４…
ブレース、５…センサー、６…コンピュータ、７…付加
質量体、８…免震支承、１０…制御力発生装置、１１，
１２…取付部、２０…可変減衰装置、２１…シリンダ、
２２…ピストン、２３…ロッド、２４，２５…油圧室、
２６…流路、２７…可変バルブ、３０…アクチュエー
タ、３１…シリンダ、３２，３２ａ…ロッド（ボールネ
ジ）、３２ｂ…ボールネジ、３３…モータ、３４…ロー
ドリミッタ、３４ａ…バネ、３４ｂ…くさび、３４ｃ…
バネ、３５…モータジェネレータ、３６…減速機、３
７，３７ａ，３７ｂ…ボールナット
ブレース、５…センサー、６…コンピュータ、７…付加
質量体、８…免震支承、１０…制御力発生装置、１１，
１２…取付部、２０…可変減衰装置、２１…シリンダ、
２２…ピストン、２３…ロッド、２４，２５…油圧室、
２６…流路、２７…可変バルブ、３０…アクチュエー
タ、３１…シリンダ、３２，３２ａ…ロッド（ボールネ
ジ）、３２ｂ…ボールネジ、３３…モータ、３４…ロー
ドリミッタ、３４ａ…バネ、３４ｂ…くさび、３４ｃ…
バネ、３５…モータジェネレータ、３６…減速機、３
７，３７ａ，３７ｂ…ボールナット
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 丹羽 直幹 東京都港区元赤坂１丁目２番７号 鹿島建 設株式会社内 (72)発明者 倉田 成人 東京都港区元赤坂１丁目２番７号 鹿島建 設株式会社内 (72)発明者 水野 孝之 東京都調布市飛田給２丁目19番１号 鹿島 建設株式会社技術研究所内
Claims (13)
- 【請求項１】 振動外力に対する構造物の応答を低減す
るための制御力を発生する制御力発生装置として、バル
ブの開度の調整により減衰力を制御可能としたオイルダ
ンパ形式の可変減衰装置とアクチュエータとを並列に配
置し、構造物の応答に対する制御力指令値に相当する制
御力を、前記可変減衰装置による減衰力と、アクチュエ
ータの駆動による力との組み合わせで発生させることを
特徴とする構造物の制震方法。 - 【請求項２】 前記制御力の主要部分として前記可変減
衰装置に作用する力によって生ずる減衰力を用い、構造
物の応答に対する制御力指令値と前記可変減衰装置によ
って発生可能な減衰力との差を前記アクチュエータの駆
動によって補うことを特徴とする請求項１記載の構造物
の制震方法。 - 【請求項３】 振動外力に対する構造物の応答を低減す
るための制御力を発生する制御力発生装置として、バル
ブの開度の調整により減衰力を制御可能としたオイルダ
ンパ形式の可変減衰装置とアクチュエータとを構造物の
架構内に並列に組み込み、振動外力が作用したときの前
記架構の変形によって前記可変減衰装置に生ずる減衰力
を、構造物の応答に対する制御力指令値に応じて前記バ
ルブの開度を調整することによって制御し、前記制御力
指令値と前記減衰力との差を前記アクチュエータの駆動
によって補うことを特徴とする構造物の制震方法。 - 【請求項４】 前記可変減衰装置複数と前記アクチュエ
ータ複数とを構造物の架構内に並列に分散配置し、各可
変減衰装置およびアクチュエータを構造物の応答に応じ
て制御する請求項３記載の構造物の制震方法。 - 【請求項５】 前記可変減衰装置と前記アクチュエータ
を近接させて並列に連結して外力の作用点を共有させた
制御力発生装置を、構造物の架構内に複数配置し、各可
変減衰装置およびアクチュエータを構造物の応答に応じ
て制御する請求項３記載の構造物の制震方法。 - 【請求項６】 構造物の架構を構成する架構要素どうし
を連結する複数の制御力発生装置と、振動外力が作用し
たときの構造物の応答を検知する応答検知手段と、前記
構造物の応答に応じて構造物の応答を低減させるための
制御力を算定して制御力指令値を発する制御力算定手段
とを備えた制震構造物において、前記制御力発生装置と
して、バルブの開度の調整により減衰力を制御可能とし
たオイルダンパ形式の可変減衰装置と、前記制御力指令
値と前記可変減衰装置の減衰力との差を補う力を与える
ためのアクチュエータとを並列に配置したことを特徴と
する制震構造物。 - 【請求項７】 構造物本体に対し相対移動可能な所定質
量の付加質量体と、構造物本体と前記付加質量体との間
に介在する制御力発生装置と、振動外力が作用したとき
の構造物の応答を検知する応答検知手段と、前記構造物
の応答に応じて構造物の応答を低減させるための制御力
を算定して制御力指令値を前記制御力発生装置に与える
制御力算定手段とを備えた制震装置において、前記制御
力発生装置として、バルブの開度の調整により減衰力を
制御可能としたオイルダンパ形式の可変減衰装置と、前
記制御力指令値と前記可変減衰装置の減衰力との差を補
う力を与えるためのアクチュエータとを並列に配置した
ことを特徴とする制震装置。 - 【請求項８】 構造物の基部に免震支承を設けた免震構
造物の基部と上部構造との間に介在させた制御力発生装
置と、振動外力が作用したときの上部構造の応答を検知
する応答検知手段と、前記上部構造の応答に応じて上部
構造の応答を低減させるための制御力を算定して制御力
指令値を前記制御力発生装置に与える制御力算定手段と
を備えた制震構造物において、前記制御力発生装置とし
て、バルブの開度の調整により減衰力を制御可能とした
オイルダンパ形式の可変減衰装置と、前記制御力指令値
と前記可変減衰装置の減衰力との差を補う力を与えるた
めのアクチュエータとを並列に配置したことを特徴とす
る制震構造物。 - 【請求項９】 複数の構造体の間に介在させた制御力発
生装置と、振動外力が作用したときの前記各構造体の応
答を検知する応答検知手段と、前記各構造体の応答に応
じて前記複数の構造体全体としての応答を低減させるた
めの制御力を算定して制御力指令値を前記制御力発生装
置に与える制御力算定手段とを備えた制震構造物におい
て、前記制御力発生装置として、バルブの開度の調整に
より減衰力を制御可能としたオイルダンパ形式の可変減
衰装置と、前記制御力指令値と前記可変減衰装置の減衰
力との差を補う力を与えるためのアクチュエータとを並
列に配置したことを特徴とする制震構造物。 - 【請求項１０】 バルブの開度の調整により減衰力を制
御可能としたオイルダンパ形式の可変減衰装置とアクチ
ュエータとを近接させて並列に連結し、外力について共
通の作用点を設けたことを特徴とする制震用制御力発生
装置。 - 【請求項１１】 前記可変減衰装置はシリンダ内を移動
するピストンの両側のに形成された油圧室どうしを連結
する流路に、開度を制御可能とした可変バルブを設けた
ものである請求項１０記載の制震用制御力発生装置。 - 【請求項１２】 前記アクチュエータは油圧シリンダで
ある請求項１０または１１記載の制震用制御力発生装
置。 - 【請求項１３】 アクチュエータはモータを用いた電動
アクチュエータである請求項１０または１１記載の制震
用制御力発生装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6048188A JP2991029B2 (ja) | 1994-03-18 | 1994-03-18 | 制震構造物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6048188A JP2991029B2 (ja) | 1994-03-18 | 1994-03-18 | 制震構造物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07259376A true JPH07259376A (ja) | 1995-10-09 |
| JP2991029B2 JP2991029B2 (ja) | 1999-12-20 |
Family
ID=12796420
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6048188A Expired - Lifetime JP2991029B2 (ja) | 1994-03-18 | 1994-03-18 | 制震構造物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2991029B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003238067A (ja) * | 2002-02-15 | 2003-08-27 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | クレーン |
| JP2006045885A (ja) * | 2004-08-04 | 2006-02-16 | Taisei Corp | リアルタイム地震情報を利用した制振制御方法および制振制御システム |
| JP2009007895A (ja) * | 2007-06-29 | 2009-01-15 | Ohbayashi Corp | 制振建物、制振システム、制振方法 |
| KR100984744B1 (ko) * | 2010-06-04 | 2010-10-01 | (주)씨케이피풍공학연구소 | 미세조정이 가능한 제진 장치 및 그 제공 방법 |
| JP2011252284A (ja) * | 2010-05-31 | 2011-12-15 | Toyota Home Kk | 建物 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01182472A (ja) * | 1988-01-13 | 1989-07-20 | Takenaka Komuten Co Ltd | 制振機能を有する建物の連結通路 |
| JPH0355368A (ja) * | 1989-07-24 | 1991-03-11 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | 制振装置 |
| JPH03239834A (ja) * | 1990-02-14 | 1991-10-25 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | アクティブ・ダイナミックダンパ装置 |
| JPH04277273A (ja) * | 1991-03-01 | 1992-10-02 | Kajima Corp | 制震構造物 |
-
1994
- 1994-03-18 JP JP6048188A patent/JP2991029B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01182472A (ja) * | 1988-01-13 | 1989-07-20 | Takenaka Komuten Co Ltd | 制振機能を有する建物の連結通路 |
| JPH0355368A (ja) * | 1989-07-24 | 1991-03-11 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | 制振装置 |
| JPH03239834A (ja) * | 1990-02-14 | 1991-10-25 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | アクティブ・ダイナミックダンパ装置 |
| JPH04277273A (ja) * | 1991-03-01 | 1992-10-02 | Kajima Corp | 制震構造物 |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003238067A (ja) * | 2002-02-15 | 2003-08-27 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | クレーン |
| JP2006045885A (ja) * | 2004-08-04 | 2006-02-16 | Taisei Corp | リアルタイム地震情報を利用した制振制御方法および制振制御システム |
| JP2009007895A (ja) * | 2007-06-29 | 2009-01-15 | Ohbayashi Corp | 制振建物、制振システム、制振方法 |
| JP2011252284A (ja) * | 2010-05-31 | 2011-12-15 | Toyota Home Kk | 建物 |
| KR100984744B1 (ko) * | 2010-06-04 | 2010-10-01 | (주)씨케이피풍공학연구소 | 미세조정이 가능한 제진 장치 및 그 제공 방법 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2991029B2 (ja) | 1999-12-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US20060175936A1 (en) | Method of damping actuator and actuator | |
| US20160241166A1 (en) | Lifting system, method for electrical testing, vibration damper, and machine assembly | |
| JPH07259376A (ja) | 構造物の制震方法、制震構造物、制震装置、および制震用制御力発生装置 | |
| JP3250795B2 (ja) | 小ストローク免震装置 | |
| JP3140718B2 (ja) | 振動低減方法および振動低減用能動的制御装置 | |
| JP4354342B2 (ja) | トルク制御機構付超音波モータ及び超音波モータ搭載ロボット | |
| Samak et al. | Design of high-force high-displacement actuators for helicopter rotors | |
| Lee et al. | Design and spin testing of an active trailing edge flap actuated with piezostacks | |
| JP2970481B2 (ja) | 制振装置 | |
| JP2644536B2 (ja) | 建築築構造体の制震構造 | |
| JP7309288B2 (ja) | 制振ダンパの試験装置 | |
| JPH06262583A (ja) | マニピュレータ用振動防止装置 | |
| JP3137054B2 (ja) | ハイブリッド制震床 | |
| JPH07127306A (ja) | 振動制御装置 | |
| JP2715123B2 (ja) | 制震装置 | |
| JP2001003982A (ja) | 非共振セミアクティブ免震構造および免震方法 | |
| JP3374336B2 (ja) | 制震装置の制御装置 | |
| JPH1037523A (ja) | 可動部支持ユニット、それを用いた水平二方向可動装置及びその駆動制御方法 | |
| JPH1037524A (ja) | 水平二方向可動装置の駆動制御方法及び駆動制御装置 | |
| JP2656799B2 (ja) | 制振用支持装置 | |
| JPH05296406A (ja) | ボイラ振れ止め装置 | |
| JPH05149030A (ja) | リニアモータを使用した制振装置 | |
| JPH09324552A (ja) | エネルギー蓄積型制震構造物 | |
| JP4137131B2 (ja) | 制振装置 | |
| JP3211690B2 (ja) | 構造物の制震方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19990914 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081015 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111015 Year of fee payment: 12 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111015 Year of fee payment: 12 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20141015 Year of fee payment: 15 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |