JPH08120619A - 橋桁の振動減衰装置 - Google Patents
橋桁の振動減衰装置Info
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- JPH08120619A JPH08120619A JP25653794A JP25653794A JPH08120619A JP H08120619 A JPH08120619 A JP H08120619A JP 25653794 A JP25653794 A JP 25653794A JP 25653794 A JP25653794 A JP 25653794A JP H08120619 A JPH08120619 A JP H08120619A
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Abstract
の振動を速やかに減衰させる。 【構成】 重錘17の両端にバネ18及びダンパ19を
介装し、之等をフレーム20へ固定して制振装置16を
形成する。該制振装置16はバネ24を介して基台13
へ移動自在に載設される。更に、基台13にレバー14
を枢着し、制振装置16に突設したロッド25を該レバ
ー14の一端部に係止するとともに、橋台や橋脚等の橋
桁支点部12に連結したロッド26を該レバー14の他
端部に係止する。地震動等により橋桁が振動したとき
は、制振装置16の重錘17が振動して慣性力が生じ、
レバー14を介して伝達される橋桁支点部12からの反
力を加えて、増幅された制御力が橋桁に作用する。
Description
するものであり、特に橋台や橋脚等の橋桁支点部に反力
をとることによって制御力を増幅させることを可能とす
る付加振動系形の振動減衰装置に関するものである。
構造物の振動周期に同調させた付加振動系を取り付け、
構造物の振動エネルギーを該付加振動系の振動エネルギ
ーに転換し、更に該付加振動系の減衰機構にて前記振動
エネルギーを吸収させる方法が広く使用されている。こ
の方法は定常的な振動の制御に於いて特に有効であるこ
とが知られており、土木、建築分野では主に塔状の構造
物の風による振動を制御対象として多用されている。こ
れに対して、この方法は非定常性の強い地震による振動
には有効性が劣り、特に衝撃波形の地震動を受ける場合
には制御効果の低下が顕著である。
方法としては、振り子とてこの作用を利用した方法が提
案されている。この方法は、構造物とは別にてこの支点
をとるための架台を建て上げ、構造物と架台の応答振動
の変位差を利用して、構造物とは同調させない振り子を
強制的に揺動させる。そして、該振り子の復元力をてこ
によって増幅し、これを構造物への制御力として作用さ
せるものである。従って、この方法は振り子の揺動とい
う動的な性質は利用せず、単に重錘に作用する重力の円
周方向分力を静的に利用しているに過ぎない。
を制御するためには、工学的には橋桁の水平振動を制御
することが重要であり、橋桁に振動制御装置を取り付け
ることが考えられる。然し、従来の付加振動系を取り付
ける方法では地震時の制振効果が不十分である。
に於いて必要となる支点は、橋台や橋脚の末端に容易に
設置できるため、架台を設置する必要はない。然し、橋
桁の内部空間に振り子を設置することは困難である。
せ、該制御力を直接橋桁へ伝達せずに、橋台や橋脚天端
に支点を有するてこを介して伝達することにより、該制
御力を増幅させて橋桁へ伝達することができる。本発明
は、このような機能を具現化することを目的とする。
するために提案されたものであり、橋台や橋脚等の橋桁
支点部の橋桁内側部位にレバーを枢着し、重錘と、該重
錘の両端を支持するバネと、該重錘の振動エネルギーを
吸収するためのダンパと、該バネ及びダンパの反力をと
るフレームとからなる制振装置を移動自在に設け、該制
振装置を前記レバーの一端部に係止するとともに、該制
振装置の両端部にバネを介装して該バネを橋桁へ固定
し、更に、前記橋台や橋脚等の橋桁支点部に連結された
ロッドを前記レバーの他端部に係止した橋桁の振動減衰
装置、及び橋台や橋脚等の橋桁支点部の橋桁内側部位に
複数の歯車を装着した輪軸を枢着し、重錘と、該重錘の
両端を支持するバネと、該重錘の振動エネルギーを吸収
するためのダンパと、該バネ及びダンパの反力をとるフ
レームとからなる制振装置を移動自在に設けるととも
に、該制振装置を前記輪軸の一方の歯車に係止するとと
もに、該制振装置の両端部にバネを介装して該バネを橋
桁へ固定し、更に、前記橋台や橋脚等の橋桁支点部に連
結されたロッドを前記輪軸の他方の歯車に係止した橋桁
の振動減衰装置を提供するものである。
伴って制振装置の重錘が振動し、該重錘に慣性力が生じ
る。この慣性力がフレームからレバーの一端部または輪
軸の一方の歯車に伝達されると該レバーまたは輪軸が回
動しようとするため、該レバーの他端部または輪軸の他
方の歯車に橋台や橋脚等の橋桁支点部からの反力が生じ
る。従って、前記重錘の慣性力に橋桁支点部の反力が加
わり、より大きな制振力を橋桁に作用させることが可能
となる。
置の重錘の振動エネルギーに転換され、該重錘の振動エ
ネルギーは制振装置のダンパによって吸収される。斯く
して、該重錘の振動は短時間にて減衰し、橋桁の振動も
早期に減衰されることになる。更に、地震動が停止した
後は、制振装置のフレームの両端部と橋桁との間に介装
したバネにより、該制振装置は中立位置に復帰する。
する。図1及び図2は請求項1記載の発明の一実施例を
示し、図1は橋桁の振動減衰装置11の機構を説明する
力学モデルであり、図2は該振動減衰装置11の構造の
具体モデルである。該振動減衰装置11は、橋台や橋脚
等の橋桁支点部12に隣接した橋桁内側部に設けられて
いる。符号13は橋桁内側部に固設した基台であり、該
基台13にレバー14,14をピン15,15にて枢着
する。
装置16は橋軸方向(矢印X方向)へ移動自在な重錘1
7と、該重錘17の移動方向の両端を支持するバネ1
8,18,18,18と、該重錘17の振動エネルギー
を吸収するためのダンパ19,19と、該バネ18,1
8,18,18及びダンパ19,19の反力をとるフレ
ーム20,20とからなるTMD(Tuned Mass Damper)
形の構成である。
の一端部が係止され、夫々のアーム21,21の他端部
にスライダ22,22を係止する。該アーム21,21
は夫々ピン21b,21bにてフレーム20,20に枢
着されており、各アーム21,21の係止部分に橋軸直
角方向(矢印Y方向)の長孔21a,21a,21aが
形成されているため、前記重錘17及びスライダ22,
22は橋軸直角方向(矢印Y方向)には相互に干渉し合
わない。
回動自在であり、且つ、ピン21bから重錘17の係止
部までの長さが、ピン21bからスライダ22の係止部
までの長さよりも大である。従って、後述するように橋
桁が振動したときに、重錘17とフレーム20との相対
変位よりスライダ22とフレーム20との相対変位が少
となり、バネ18とダンパ19のストロークを小さく抑
えることができる。
方向)の両端下部にブロック23,23を突設するとと
もに、該ブロック23,23の内側、即ち前記基台13
の中間部にブロック13aを突設し、該ブロック13
a,23間に夫々バネ24,24を介装する。
点部12側にロッド25,25を突設し、このロッド2
5,25を前記レバー14,14の一端部に係止する。
更に、前述した橋台や橋脚等の橋桁支点部12にロッド
26,26を連結し、該ロッド26,26を前記レバー
14,14の他端部に係止する。
きは前記基台13も振動し、それに伴って制振装置16
の重錘17が橋軸方向(矢印X方向)へ振動するため、
該重錘17に慣性力が生じる。この力がフレーム20及
びロッド25から前記レバー14,14の一端部に伝達
されると、その大きさに応じて該レバー14,14の他
端部に橋桁支点部12からの反力が生じる。従って、前
記制振装置16の重錘17の慣性力に橋桁支点部12か
らの反力が加わって、より大きな制振力をピン15を介
して橋桁に作用させることが可能となる。
装置16の重錘17の振動エネルギーに転換されるが、
該重錘17の振動エネルギーは制振装置16のスライダ
22に取り付けたダンパ19により吸収される。斯くし
て、該重錘17の振動は短時間にて減衰し、橋桁の振動
も早期に減衰されることになる。更に、地震動が停止し
た後は、制振装置16のフレーム20に突設されたブロ
ック23と基台13に突設されたブロック13aとの間
に介装したバネ24,24により、該制振装置16は中
立位置に復帰する。
置16との間に存在するダンパ成分であり、これは微小
であるため無視できる。また、符号28及び29は、基
礎、橋脚、橋桁等を含む橋梁自体が有しているバネ成分
及びダンパ成分を表している。
し、橋桁の振動減衰装置31の力学モデルである。尚、
説明の都合上、前述した振動減衰装置11と同一構成部
分には同一符号を付して、その説明を省略する。該振動
減衰装置31は橋台や橋脚等の橋桁支点部12に隣接し
た橋桁内側部に設けられており、基台13には前述した
TMD形の制振装置16を橋軸方向(矢印X方向)へ移
動自在に設けるとともに、複数の歯車32及び33を装
着した輪軸34を枢着する。
ロッド35,35を突設し、このロッド35,35の先
端部にラック35a,35aを刻設して前記一方の歯車
32,32へ噛合させる。更に、前述した橋台や橋脚等
の橋桁支点部12にロッド36,36を連結し、該ロッ
ド36,36の先端部にラック36a,36aを刻設し
て前記他方の歯車33,33へ噛合させる。尚、符号3
7はガイドローラである。
きは前記基台13も振動し、それに伴って制振装置16
の重錘17が橋軸方向(矢印X方向)へ振動するため、
該重錘17に慣性力が生じる。この力がフレーム20及
びロッド35,35から前記一方の歯車32,32へ伝
達されると、その大きさに応じて前記他方の歯車33,
33に橋桁支点部12からの反力が生じる。従って、前
記制振装置16の重錘17の慣性力に橋桁支点部12か
らの反力が加わって、より大きな制振力を橋桁に作用さ
せることが可能となる。
装置16の重錘17の振動エネルギーに転換されるが、
該重錘17の振動エネルギーは制振装置16のスライダ
22に取り付けたダンパ19により消散される。斯くし
て、該重錘17の振動は短時間にて減衰し、橋桁の振動
も早期に減衰されることになる。更に、地震動が停止し
た後は、制振装置16のフレーム20と基台13との間
に介装したバネ24により、該制振装置16は中立位置
に復帰する。
於いて、本実施例では橋軸方向の制御についてのみ説明
したが、橋軸直角方向に移動自在な重錘にて制振装置を
形成し、該制振装置をレバーや歯車を介して橋台や橋脚
等の橋桁支点部に接続すれば、橋軸直角方向の制御も可
能となる。
限り種々の改変を為すことができ、そして、本発明が該
改変されたものに及ぶことは当然である。
に、重錘とバネとダンパ並びにフレームとからなる制振
装置により、振動に対する制御力を発生させている。そ
して、該制御力を直接橋桁へ伝達せず、橋台や橋脚等の
橋桁支点部に連結されたレバーや輪軸の歯車を介するこ
とにより、該制御力を増幅させて橋桁へ作用させること
ができる。
衰装置を形成でき、橋梁に於ける地震時の安全性に寄与
できる。
衰装置の力学モデルの平面図。
衰装置の力学モデルの平面図。
Claims (2)
- 【請求項1】 橋台や橋脚等の橋桁支点部の橋桁内側部
位にレバーを枢着し、重錘と、該重錘の両端を支持する
バネと、該重錘の振動エネルギーを吸収するためのダン
パと、該バネ及びダンパの反力をとるフレームとからな
る制振装置を移動自在に設け、該制振装置を前記レバー
の一端部に係止するとともに、該制振装置の両端部にバ
ネを介装して該バネを橋桁へ固定し、更に、前記橋台や
橋脚等の橋桁支点部に連結されたロッドを前記レバーの
他端部に係止したことを特徴とする橋桁の振動減衰装
置。 - 【請求項2】 橋台や橋脚等の橋桁支点部の橋桁内側部
位に複数の歯車を装着した輪軸を枢着し、重錘と、該重
錘の両端を支持するバネと、該重錘の振動エネルギーを
吸収するためのダンパと、該バネ及びダンパの反力をと
るフレームとからなる制振装置を移動自在に設けるとと
もに、該制振装置を前記輪軸の一方の歯車に係止すると
ともに、該制振装置の両端部にバネを介装して該バネを
橋桁へ固定し、更に、前記橋台や橋脚等の橋桁支点部に
連結されたロッドを前記輪軸の他方の歯車に係止したこ
とを特徴とする橋桁の振動減衰装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP25653794A JP3455305B2 (ja) | 1994-10-21 | 1994-10-21 | 橋桁の振動減衰装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP25653794A JP3455305B2 (ja) | 1994-10-21 | 1994-10-21 | 橋桁の振動減衰装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08120619A true JPH08120619A (ja) | 1996-05-14 |
JP3455305B2 JP3455305B2 (ja) | 2003-10-14 |
Family
ID=17294009
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP25653794A Expired - Lifetime JP3455305B2 (ja) | 1994-10-21 | 1994-10-21 | 橋桁の振動減衰装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3455305B2 (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109695199A (zh) * | 2019-01-23 | 2019-04-30 | 大连理工大学 | 一种基于摩擦型控制器的主动控制加速质量阻尼器系统 |
CN109706829A (zh) * | 2019-01-23 | 2019-05-03 | 大连理工大学 | 一种用于桥梁多维地震下的加速质量阻尼系统 |
CN112064490A (zh) * | 2020-08-17 | 2020-12-11 | 中铁大桥局集团有限公司 | 一种工型钢梁减振装置及工型钢组合梁 |
CN112900226A (zh) * | 2021-01-04 | 2021-06-04 | 安徽省交通控股集团有限公司 | 一种钢-混组合梁桥的行车振动控制装置 |
-
1994
- 1994-10-21 JP JP25653794A patent/JP3455305B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109695199A (zh) * | 2019-01-23 | 2019-04-30 | 大连理工大学 | 一种基于摩擦型控制器的主动控制加速质量阻尼器系统 |
CN109706829A (zh) * | 2019-01-23 | 2019-05-03 | 大连理工大学 | 一种用于桥梁多维地震下的加速质量阻尼系统 |
CN109706829B (zh) * | 2019-01-23 | 2023-12-29 | 大连理工大学 | 一种用于桥梁多维地震下的加速质量阻尼系统 |
CN109695199B (zh) * | 2019-01-23 | 2024-01-02 | 大连理工大学 | 一种基于摩擦型控制器的主动控制加速质量阻尼器系统 |
CN112064490A (zh) * | 2020-08-17 | 2020-12-11 | 中铁大桥局集团有限公司 | 一种工型钢梁减振装置及工型钢组合梁 |
CN112900226A (zh) * | 2021-01-04 | 2021-06-04 | 安徽省交通控股集团有限公司 | 一种钢-混组合梁桥的行车振动控制装置 |
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---|---|
JP3455305B2 (ja) | 2003-10-14 |
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