JPH086501B2 - 構造物の振動制御方法 - Google Patents
構造物の振動制御方法Info
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- JPH086501B2 JPH086501B2 JP1239458A JP23945889A JPH086501B2 JP H086501 B2 JPH086501 B2 JP H086501B2 JP 1239458 A JP1239458 A JP 1239458A JP 23945889 A JP23945889 A JP 23945889A JP H086501 B2 JPH086501 B2 JP H086501B2
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- angular velocity
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- rotating body
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、構造物の風，地震に起因する振動を制御
する方法に関する。
する方法に関する。
従来、高層ビル，タワー等の構造物が風や地震によっ
て振動を生じたときの制御方法として、たとえば、構造
物の屋上に液体を収容した容器を設置し、この液体が流
動したときの慣性力と粘性力とを利用する方法が知られ
ている。
て振動を生じたときの制御方法として、たとえば、構造
物の屋上に液体を収容した容器を設置し、この液体が流
動したときの慣性力と粘性力とを利用する方法が知られ
ている。
従来の液体容器による振動制御方法は、容器の大きさ
と液体の深さとで液体容器自体の固有周期が決められて
いるため、あらかじめ設定された周期以外の範囲の振動
に対しては、効果的な制御ができないという欠点があ
る。
と液体の深さとで液体容器自体の固有周期が決められて
いるため、あらかじめ設定された周期以外の範囲の振動
に対しては、効果的な制御ができないという欠点があ
る。
この発明は、上記の欠点を除去するためになされたも
のであり、高速回転する回転体に外力が作用したときの
角運動量の原理に基づいて、格別の制御手段を用いるこ
となく、高精度で広い周期範囲の振動を制御することが
できる方法を提供することを目的とする。
のであり、高速回転する回転体に外力が作用したときの
角運動量の原理に基づいて、格別の制御手段を用いるこ
となく、高精度で広い周期範囲の振動を制御することが
できる方法を提供することを目的とする。
上記目的を達成するため、この発明においては、構造
物の互いに直交するＸ軸及びＹ軸方向と同一方向に設置
された支持軸の周りに夫々回転可能に支持したフレーム
に前記支持軸と直交する回転軸をもって軸支された少な
くとも１対の回転体を、該回転軸の周りに高速回転さ
せ、外力により前記構造物ならびに一方の回転体にＹ軸
またはＸ軸周りの角速度Ω１の回転変形を生じた場合、
該角速度ベクトルと直交するＸ軸またはＹ軸周りにモー
メントM1を発生させ、更に該モーメントM1により生じた
Ｘ軸またはＹ軸周りの角速度Ω２によって、該角速度ベ
クトルと直交するＹ軸またはＸ軸周りにモーメントM2を
発生させることにより、前記回転変形と逆方向の回転変
形を構造物に与える構成としてある。
物の互いに直交するＸ軸及びＹ軸方向と同一方向に設置
された支持軸の周りに夫々回転可能に支持したフレーム
に前記支持軸と直交する回転軸をもって軸支された少な
くとも１対の回転体を、該回転軸の周りに高速回転さ
せ、外力により前記構造物ならびに一方の回転体にＹ軸
またはＸ軸周りの角速度Ω１の回転変形を生じた場合、
該角速度ベクトルと直交するＸ軸またはＹ軸周りにモー
メントM1を発生させ、更に該モーメントM1により生じた
Ｘ軸またはＹ軸周りの角速度Ω２によって、該角速度ベ
クトルと直交するＹ軸またはＸ軸周りにモーメントM2を
発生させることにより、前記回転変形と逆方向の回転変
形を構造物に与える構成としてある。
この発明の方法が用いた制振機構の原理を図面に基づ
いて説明する。
いて説明する。
第１図は、高層構造物１に風，地震が加えられたとき
の変形状態を１方向で代表して示しており、高層構造物
１の頂部には、曲げによる水平変形δＡと回転変形θＡ
とが卓越して生じる。
の変形状態を１方向で代表して示しており、高層構造物
１の頂部には、曲げによる水平変形δＡと回転変形θＡ
とが卓越して生じる。
この発明においては、第２図に示すように、高層構造
物１に設置した高速回転体（後述）により、回転変形θ
Ａとは逆向きの図示矢印方向のモーメントM2を発生さ
せ、このモーメントM2により生じる水平変形δＢと回転
変形によって、前記構造物１の外力による水平変形δＡ
と回転変形θＡとを相殺して消去するものである。
物１に設置した高速回転体（後述）により、回転変形θ
Ａとは逆向きの図示矢印方向のモーメントM2を発生さ
せ、このモーメントM2により生じる水平変形δＢと回転
変形によって、前記構造物１の外力による水平変形δＡ
と回転変形θＡとを相殺して消去するものである。
第３図ないし第５図は、この発明の方法に使用する制
振装置の一例とその作動原理とを示したものである。
振装置の一例とその作動原理とを示したものである。
この制振装置10は、たとえば構造物１の頂部に設置し
た支持台11,12に、支持台11,12を結ぶ軸周り回動可能な
ビーム13,14を水平に支持し、このビーム13,14に直径方
向両端が取り付けられたフレーム15の鉛直方向中心線上
に、回転軸16を回転可能に支承し、フレーム15内に配設
した円盤状の回転体17を、回転軸16に取り付けた構成の
ものであり、図示しない駆動機構により、回転体17は図
示矢印方向に高速回転するようになっている。
た支持台11,12に、支持台11,12を結ぶ軸周り回動可能な
ビーム13,14を水平に支持し、このビーム13,14に直径方
向両端が取り付けられたフレーム15の鉛直方向中心線上
に、回転軸16を回転可能に支承し、フレーム15内に配設
した円盤状の回転体17を、回転軸16に取り付けた構成の
ものであり、図示しない駆動機構により、回転体17は図
示矢印方向に高速回転するようになっている。
上記制振装置10は、回転体17の回転軸16を中心とし
て、支持台11,12を通る方向がＸ軸、これと直交する方
向がＹ軸であるとする。
て、支持台11,12を通る方向がＸ軸、これと直交する方
向がＹ軸であるとする。
いま、構造物１に外力による振動が、Ｘ軸方向から加
えられたものとすると、この振動により構造物１に生じ
た回転変形θＡ（角速度Ω１）に伴って、制振装置の回
転体17には構造物と同一の角速度Ω１が与えられるの
で、この角速度ベクトルと直交するＸ軸周りには第４図
に示す矢印方向のモーメントM1が発生する。回転体17は
このモーメントM1によってＸ軸周りに角速度Ω２を与え
られるので、この角速度ベクトルと直交するＹ軸周りに
は、第５図に示す矢印方向のモーメントM2が発生するこ
とになる。このM2は支持台11,12を介して構造物１にN,N
なる鉛直方向力（偶力）として作用する。
えられたものとすると、この振動により構造物１に生じ
た回転変形θＡ（角速度Ω１）に伴って、制振装置の回
転体17には構造物と同一の角速度Ω１が与えられるの
で、この角速度ベクトルと直交するＸ軸周りには第４図
に示す矢印方向のモーメントM1が発生する。回転体17は
このモーメントM1によってＸ軸周りに角速度Ω２を与え
られるので、この角速度ベクトルと直交するＹ軸周りに
は、第５図に示す矢印方向のモーメントM2が発生するこ
とになる。このM2は支持台11,12を介して構造物１にN,N
なる鉛直方向力（偶力）として作用する。
このようにして発生したモーメントM2により、構造物
１の水平変形δＡと回転変形θＡとは逆方向の水平変形
δＢと回転変形とが生じるから、δＢによってδＡが相
殺されて振動が抑止される。
１の水平変形δＡと回転変形θＡとは逆方向の水平変形
δＢと回転変形とが生じるから、δＢによってδＡが相
殺されて振動が抑止される。
上記の作動は、構造物１の曲げ変形が第１図に示す正
方向に生じた場合であるが、これに続いて逆方向の曲げ
変形が生じ、正逆両方向に振動した場合においても、前
記と同様の原理により、Ｙ軸周りの角速度Ω１によるＸ
軸周りのモーメントM1と、Ｘ軸周りの角速度Ω２による
Ｙ軸周りのモーメントM2とが、構造物の回転変形に応じ
て正逆両方向に繰り返して生じる。
方向に生じた場合であるが、これに続いて逆方向の曲げ
変形が生じ、正逆両方向に振動した場合においても、前
記と同様の原理により、Ｙ軸周りの角速度Ω１によるＸ
軸周りのモーメントM1と、Ｘ軸周りの角速度Ω２による
Ｙ軸周りのモーメントM2とが、構造物の回転変形に応じ
て正逆両方向に繰り返して生じる。
次に、上記の制振装置を高さがｈの高層構造物に設置
した場合に、回転体の角運動量の原理による制振効果を
得るに必要とされる構造物と回転体との重量比を計算す
ると、次のような結果が得られる。
した場合に、回転体の角運動量の原理による制振効果を
得るに必要とされる構造物と回転体との重量比を計算す
ると、次のような結果が得られる。
まず、風による外力Ｐが加えられる場合を考え、この
外力Ｐは、計算の便宜上、構造物１の頂部に集中してＸ
軸方向に作用するものとする。
外力Ｐは、計算の便宜上、構造物１の頂部に集中してＸ
軸方向に作用するものとする。
構造物の振動方向の断面二次モーメントをIB、ヤング
率をＥとすると、外力Ｐにより構造物の頂部に生ずる曲
げによる水平変形δＡと回転変形θＡとは、それぞれ次
式で表される。
率をＥとすると、外力Ｐにより構造物の頂部に生ずる曲
げによる水平変形δＡと回転変形θＡとは、それぞれ次
式で表される。
δＡ＝Ｐ・h3/3・Ｅ・IB ……（１） θＡ＝Ｐ・h2/2・Ｅ・IB ……（２） この状態で外力Ｐを解除したときに起こる振動が減衰
しないものと考え、外力Ｐを解除した時刻をｔ＝０、構
造物の円振動数をωｓ（ωｓ＝２π/T,Tは固有周期）と
すると、構造物の頂部における水平変形Ｘ（ｔ），水平
速度（ｔ），回転角θＡ（ｔ），回転角速度
Ａ（ｔ）は、それぞれ次式で与えられる。
しないものと考え、外力Ｐを解除した時刻をｔ＝０、構
造物の円振動数をωｓ（ωｓ＝２π/T,Tは固有周期）と
すると、構造物の頂部における水平変形Ｘ（ｔ），水平
速度（ｔ），回転角θＡ（ｔ），回転角速度
Ａ（ｔ）は、それぞれ次式で与えられる。
Ｘ（ｔ）＝Ｐ・h3cos（ωSt）/3・Ｅ・IB ……（３） （ｔ）＝−Ｐ・h3・ωSsin（ωSt）/3・Ｅ・IB ……
（４） θＡ（ｔ）＝Ｐ・h2cos（ωSt）/2・Ｅ・IB ……（５）Ａ （ｔ）＝−Ｐ・h2・ωSsin（ωSt）/2・Ｅ・IB……
（６） 上式（６）のＡ（ｔ）は、前述の回転変形に伴う角
速度Ω１であるから、 Ω１＝−Ｐ・h2・ωSsin（ωSt）/2・Ｅ・IB……（７） この角速度Ω１が、回転体のＹ軸周りに与えられ、Ｘ
軸周りに（８）式に示すモーメントM1を発生する。
（４） θＡ（ｔ）＝Ｐ・h2cos（ωSt）/2・Ｅ・IB ……（５）Ａ （ｔ）＝−Ｐ・h2・ωSsin（ωSt）/2・Ｅ・IB……
（６） 上式（６）のＡ（ｔ）は、前述の回転変形に伴う角
速度Ω１であるから、 Ω１＝−Ｐ・h2・ωSsin（ωSt）/2・Ｅ・IB……（７） この角速度Ω１が、回転体のＹ軸周りに与えられ、Ｘ
軸周りに（８）式に示すモーメントM1を発生する。
M1＝I1・ω・Ω１ ……（８） ここに、 I1＝回転体の回転軸の周りの質量回転憤性モーメント ω ＝回転体の回転角速度 このモーメントM1により回転体およびフレームがＸ軸
周りに回動を生じる。このときのつりあいは、 I2・２＝M1 ……（９） ただし、２ ＝回転体およびフレーム全体のＸ軸周りの角加速度 I2＝回転体およびフレーム全体のＸ軸周りの質量回転憤
性モーメント ここで、（７），（８），（９）式より（10）式が得
られる。２ ＝−I1・Ｐ・h2・ω・ωSsin（ωSt） ／（I2・２・Ｅ・IB） ……（10） （10）式を用い構造物の水平変形が最大になる時刻
（ｔ＝T/2）での角速度Ω２および回転角θＡを求め
る。このときの変形状態が第１図と一致する。
周りに回動を生じる。このときのつりあいは、 I2・２＝M1 ……（９） ただし、２ ＝回転体およびフレーム全体のＸ軸周りの角加速度 I2＝回転体およびフレーム全体のＸ軸周りの質量回転憤
性モーメント ここで、（７），（８），（９）式より（10）式が得
られる。２ ＝−I1・Ｐ・h2・ω・ωSsin（ωSt） ／（I2・２・Ｅ・IB） ……（10） （10）式を用い構造物の水平変形が最大になる時刻
（ｔ＝T/2）での角速度Ω２および回転角θＡを求め
る。このときの変形状態が第１図と一致する。
この角速度Ω２に伴って回転体のＹ軸周りに発生する
モーメントM2は（13）式で表される。
モーメントM2は（13）式で表される。
M2＝I1・ω・Ω２ ……（13） （13）式に（11）式を代入すると、 M2＝（I1）２・Ｐ・h2・ω2/（I2・２・Ｅ・IB） ……
（14） 構造部の頂部にモーメントM2を加えたときの曲げによ
る水平変形δＢは、（14）式を用い、（15）式で表され
る。
（14） 構造部の頂部にモーメントM2を加えたときの曲げによ
る水平変形δＢは、（14）式を用い、（15）式で表され
る。
δＢ＝M2・h2/2・Ｅ・IB ＝（I1）２・Ｐ・h4・ω2/（２・I2・E2・（IB）２）…
…（15） 外力Ｐによる曲げによる水平変形δＡをすべて上記の
δＢによって相殺するものとすると、 δＡ＝δＢ であるから、（１）式，（15）式より、 Ｐ・h3/（３・Ｅ・IB） ＝（I1）２・Ｐ・h4・ω2/（２・I2・E2・（IB）２）…
…（16） ここで、回転体の重量ｗは、半径ｒの外周まわりにの
み分布されているものと考え、重力加速度をＧとし、フ
レームの重量を無視して、I1,I2を略算すると、 I1＝wr2/G I2＝wr2/4G となるから、これを（16）式に代入し、変換すると、 そこで、モデル構造物として総重量2000ton程度の鉄
骨造観光タワーを想定し、（17）式に次の数値をあては
める。
…（15） 外力Ｐによる曲げによる水平変形δＡをすべて上記の
δＢによって相殺するものとすると、 δＡ＝δＢ であるから、（１）式，（15）式より、 Ｐ・h3/（３・Ｅ・IB） ＝（I1）２・Ｐ・h4・ω2/（２・I2・E2・（IB）２）…
…（16） ここで、回転体の重量ｗは、半径ｒの外周まわりにの
み分布されているものと考え、重力加速度をＧとし、フ
レームの重量を無視して、I1,I2を略算すると、 I1＝wr2/G I2＝wr2/4G となるから、これを（16）式に代入し、変換すると、 そこで、モデル構造物として総重量2000ton程度の鉄
骨造観光タワーを想定し、（17）式に次の数値をあては
める。
Ｅ＝2100t/cm2,IB＝22m4 Ｇ＝980cm/sec2,h＝150m ｒ＝5m,ω＝1257rad/sec ＝200Hz したがって、回転体の外周まわりの必要重量は、構造
物の総重量の0.0065％程度であればよいことになる。
物の総重量の0.0065％程度であればよいことになる。
回転体のＹ軸周りに作用するモーメントM2が、構造物
に対して鉛直方向力（偶力）として作用し、制振力とな
るわけであるが、第４図でも明らかなように、偶力を構
成する力Ｎは、常に構造物に対し鉛直方向に作用してい
るわけではない。鉛直方向成分をNSとすると、NS＝Ncos
θで表され、残りの成分Nsinθは構造物にねじれ動を生
じる水平力となる。したがって、外力Ｐが大きいとき、
すなわち（12）式のθが大きくなったときについて若干
の検討を要する。
に対して鉛直方向力（偶力）として作用し、制振力とな
るわけであるが、第４図でも明らかなように、偶力を構
成する力Ｎは、常に構造物に対し鉛直方向に作用してい
るわけではない。鉛直方向成分をNSとすると、NS＝Ncos
θで表され、残りの成分Nsinθは構造物にねじれ動を生
じる水平力となる。したがって、外力Ｐが大きいとき、
すなわち（12）式のθが大きくなったときについて若干
の検討を要する。
例えば、Ｐ＝50tonとしたとき、（12）式よりθ＝0.3
rad程度になる。回転体が水平状態であるときの回転角
θ＝０とし、正負両方向に0.15radずつ回転するものと
仮定して、NSを求めると、 NS＝Ｎ・cos（0.15rad）＝0.99N したがって、必要とする制振効果にはほとんど影響がな
く、残りわずかな0.01Nが構造物にねじれを生じる水平
成分となる。構造物の性質により、このモーメントを押
さえる必要がある場合は、回転体のフレームのＹ軸方向
の両側端部に上下方向の位置決め用のストッパを設け
て、Ｘ軸周りの回動角を制限するか、あるいは構造物に
上記制振装置の半分の性能を有する装置を２台設置し、
各装置の回転体を互いに逆方向に高速回転させるように
すればよい。
rad程度になる。回転体が水平状態であるときの回転角
θ＝０とし、正負両方向に0.15radずつ回転するものと
仮定して、NSを求めると、 NS＝Ｎ・cos（0.15rad）＝0.99N したがって、必要とする制振効果にはほとんど影響がな
く、残りわずかな0.01Nが構造物にねじれを生じる水平
成分となる。構造物の性質により、このモーメントを押
さえる必要がある場合は、回転体のフレームのＹ軸方向
の両側端部に上下方向の位置決め用のストッパを設け
て、Ｘ軸周りの回動角を制限するか、あるいは構造物に
上記制振装置の半分の性能を有する装置を２台設置し、
各装置の回転体を互いに逆方向に高速回転させるように
すればよい。
一方、地震による外力Ｐが加えられた場合について、
別の計算例を示すと次のようになる。
別の計算例を示すと次のようになる。
構造物の頂部に与えるモーメントM2を仮定するにあた
り、 δＢ＝δA/2 とすると、前出の（１）式，（15）式より、 Ｐ・h3/3・Ｅ・IB＝M2・h2/2・Ｅ・IB すなわち、 M2＝Ｐ・h/3 となるから、前出の（13）式を用いてM2は、 I1・ω・Ω＝Ph/3 ……（18） で表される。
り、 δＢ＝δA/2 とすると、前出の（１）式，（15）式より、 Ｐ・h3/3・Ｅ・IB＝M2・h2/2・Ｅ・IB すなわち、 M2＝Ｐ・h/3 となるから、前出の（13）式を用いてM2は、 I1・ω・Ω＝Ph/3 ……（18） で表される。
I1の略算式として得られた前出の、 I1＝wr2/G を、（18）式に代入して変換すると、 ｗ＝Ｐ・ｈ・G/3・Ω２・ω・r2 ……（19） が、得られる。
ここで、地震による外力Ｐを100Galと考え、 Ｐ＝0.1・W/G ……（20） とする。
また、ｈは500m、ｒはなるべく小さくすることを考え
1.5m、ωは200Hzとする。
1.5m、ωは200Hzとする。
前述の風に対する計算例では、外力が比較的小さいこ
ともあり、回転体のＸ軸まわりの回転角（θ）は外力の
変化に対応して自由に動けるものとし、Ω２は外力との
関係で求めたが、本例では外力が大きく、θには何らか
の制限が加えられる可能性もあり、Ω２は外力とは独立
して考え、1.0Hzとすると、（19），（20）式より、 ｗ＝0.0038W となる。
ともあり、回転体のＸ軸まわりの回転角（θ）は外力の
変化に対応して自由に動けるものとし、Ω２は外力との
関係で求めたが、本例では外力が大きく、θには何らか
の制限が加えられる可能性もあり、Ω２は外力とは独立
して考え、1.0Hzとすると、（19），（20）式より、 ｗ＝0.0038W となる。
すなわち、構造物の重量の0.4％の重量を有する回転
体を使用すればよいことになる。
体を使用すればよいことになる。
第６図および第７図は、上記構成の制振装置（主要部
分に同一符号を付す）の設置例である。
分に同一符号を付す）の設置例である。
同図は、高層構造物１の屋上階に２台の制振装置10a,
10bを配置した場合を示す。
10bを配置した場合を示す。
構造物１の屋上階には、幅方向（Ｘ軸方向）で互いに
対向する支持台11a,12aと、長さ方向（Ｙ軸方向）で互
いに対向する支持台11b,12bとが設けてあり、一方の制
振装置10aは支持台11a,12aに回動可能に支持し、他方の
制振装置10bは支持台11b,12bに回動可能に支持してあ
る。
対向する支持台11a,12aと、長さ方向（Ｙ軸方向）で互
いに対向する支持台11b,12bとが設けてあり、一方の制
振装置10aは支持台11a,12aに回動可能に支持し、他方の
制振装置10bは支持台11b,12bに回動可能に支持してあ
る。
このように、２台の制振装置10a,10bを互いに90゜の
位相角で配置すると、Ｘ軸方向の揺れに対しては一方の
制振装置10aが作動し、Ｙ軸方向の揺れに対しては他方
の制振装置10bが作動し、Ｘ軸およびＹ軸方向以外の任
意の揺れに対しては、双方の制振装置が作動するから、
全方向の制振効果が得られる。
位相角で配置すると、Ｘ軸方向の揺れに対しては一方の
制振装置10aが作動し、Ｙ軸方向の揺れに対しては他方
の制振装置10bが作動し、Ｘ軸およびＹ軸方向以外の任
意の揺れに対しては、双方の制振装置が作動するから、
全方向の制振効果が得られる。
この制振装置10は、必要に応じ構造物１の中間階に設
置してもよい。
置してもよい。
以上説明したように、この発明によれば、構造物の互
いに直交するＸ軸及びＹ軸方向を軸方向として回転可能
な支持軸に対して直交する回転軸をもつ少なくとも１対
の回転体を用い、該回転体にＹ軸又はＸ軸周りの角速度
を与えること、この角速度ベクトルと直交するＸ軸又は
Ｙ軸周りにモーメントが発生し、更にこのモーメントに
より生じたＸ軸又はＹ軸周りの角速度によってこの角速
度ベクトルと直交するＹ軸又はＸ軸周りにモーメントが
発生するという角運動量の原理を利用して、構造物に
風、地震等の揺れによる回転変形が生じた場合、この回
転変形を前記対をなす回転体の何れか一方又は双方が直
接感知して追随作動し、前記回転変形と逆方向の回転変
形を構造物に与えるようにしているから、Ｘ軸方向及び
Ｙ軸方向の揺れはもとより、それ以外の任意の揺れをも
制御できることになり、更には、構造物の回転変形をセ
ンサー等により検出して、その検出量に対応する角速度
を回転体に与えるという操作ないしは制御手段を用いる
ことなく、きわめて精度の高い制振効果を得ることがで
きる。
いに直交するＸ軸及びＹ軸方向を軸方向として回転可能
な支持軸に対して直交する回転軸をもつ少なくとも１対
の回転体を用い、該回転体にＹ軸又はＸ軸周りの角速度
を与えること、この角速度ベクトルと直交するＸ軸又は
Ｙ軸周りにモーメントが発生し、更にこのモーメントに
より生じたＸ軸又はＹ軸周りの角速度によってこの角速
度ベクトルと直交するＹ軸又はＸ軸周りにモーメントが
発生するという角運動量の原理を利用して、構造物に
風、地震等の揺れによる回転変形が生じた場合、この回
転変形を前記対をなす回転体の何れか一方又は双方が直
接感知して追随作動し、前記回転変形と逆方向の回転変
形を構造物に与えるようにしているから、Ｘ軸方向及び
Ｙ軸方向の揺れはもとより、それ以外の任意の揺れをも
制御できることになり、更には、構造物の回転変形をセ
ンサー等により検出して、その検出量に対応する角速度
を回転体に与えるという操作ないしは制御手段を用いる
ことなく、きわめて精度の高い制振効果を得ることがで
きる。
また、この発明によれば、回転体の重量と回転角速度
とを適当に選定することにより、必要とするモーメント
の大きさを任意に設定することができ、制振力を与える
ために必要な回転体の重量は、構造物の重量に比べてき
わめて軽量のもので足りるから、経済的にも安価なコス
トで実施することができる効果がある。
とを適当に選定することにより、必要とするモーメント
の大きさを任意に設定することができ、制振力を与える
ために必要な回転体の重量は、構造物の重量に比べてき
わめて軽量のもので足りるから、経済的にも安価なコス
トで実施することができる効果がある。
なお、連層壁を有する高層構造物にこの発明を適用し
た場合は、連層壁の全層が耐震架構として有効に働くた
め、補強部材を設置する必要がなくなり、周辺部材の合
理的設計が可能になるとともに、平面的空間の利用を限
定されることがなくなる。
た場合は、連層壁の全層が耐震架構として有効に働くた
め、補強部材を設置する必要がなくなり、周辺部材の合
理的設計が可能になるとともに、平面的空間の利用を限
定されることがなくなる。
第１図は高層構造物に生じた水平変形と回転変形とを１
方向の揺れで代表させて示す側面図、第２図はこの発明
の方法により生じた水平変形を１方向の揺れで代表させ
て示す側面図、第３図はこの発明の方法に使用する制振
装置を示す平面図、第４図は第３図のＩ−Ｉ線断面図、
第５図は第３図のII−II線断面図、第６図は高層構造物
における制振装置の設置例を示す平面図、第７図は第６
図のIII−III線断面図、である。 図中、１は構造物、10は制振装置、16は回転軸、17は回
転体、δＡは外力によって構造物に生じる水平変形、、
θＡは外力によって構造物に生じる回転変形、δＢは制
振装置によって構造物に生じる水平変形である。
方向の揺れで代表させて示す側面図、第２図はこの発明
の方法により生じた水平変形を１方向の揺れで代表させ
て示す側面図、第３図はこの発明の方法に使用する制振
装置を示す平面図、第４図は第３図のＩ−Ｉ線断面図、
第５図は第３図のII−II線断面図、第６図は高層構造物
における制振装置の設置例を示す平面図、第７図は第６
図のIII−III線断面図、である。 図中、１は構造物、10は制振装置、16は回転軸、17は回
転体、δＡは外力によって構造物に生じる水平変形、、
θＡは外力によって構造物に生じる回転変形、δＢは制
振装置によって構造物に生じる水平変形である。
Claims (1)
- 【請求項１】構造物の互いに直交するＸ軸及びＹ軸方向
と同一方向に設置された支持軸の周りに夫々回転可能に
支持したフレームに前記支持軸と直交する回転軸をもっ
て軸支された少なくとも１対の回転体を、該回転軸の周
りに高速回転させ、外力により前記構造物ならびに一方
の回転体にＹ軸またはＸ軸周りの角速度Ω１の回転変形
を生じた場合、該角速度ベクトルと直交するＸ軸または
Ｙ軸周りにモーメントM1を発生させ、更に該モーメント
M1により生じたＸ軸またはＹ軸周りの角速度Ω２によっ
て、該角速度ベクトルと直交するＹ軸またはＸ軸周りに
モーメントM2を発生させることにより、前記回転変形と
逆方向の回転変形を構造物に与えることを特徴とする構
造物の振動制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1239458A JPH086501B2 (ja) | 1989-05-30 | 1989-09-14 | 構造物の振動制御方法 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1-136727 | 1989-05-30 | ||
| JP13672789 | 1989-05-30 | ||
| JP1239458A JPH086501B2 (ja) | 1989-05-30 | 1989-09-14 | 構造物の振動制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0381476A JPH0381476A (ja) | 1991-04-05 |
| JPH086501B2 true JPH086501B2 (ja) | 1996-01-24 |
Family
ID=26470229
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1239458A Expired - Lifetime JPH086501B2 (ja) | 1989-05-30 | 1989-09-14 | 構造物の振動制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH086501B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006307537A (ja) * | 2005-04-28 | 2006-11-09 | Fujita Corp | 建物の制振システム。 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05141976A (ja) * | 1991-11-25 | 1993-06-08 | Taisei Corp | 制振力発生装置 |
| JP2827828B2 (ja) * | 1993-08-13 | 1998-11-25 | 鹿島建設株式会社 | 構造物の耐震構造 |
| JP2827830B2 (ja) * | 1993-08-20 | 1998-11-25 | 鹿島建設株式会社 | 構造物の耐震構造 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01244001A (ja) * | 1988-03-23 | 1989-09-28 | Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd | 高層建造物の制振方法及びその装置、並びにこの装置を制御する方法 |
-
1989
- 1989-09-14 JP JP1239458A patent/JPH086501B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006307537A (ja) * | 2005-04-28 | 2006-11-09 | Fujita Corp | 建物の制振システム。 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0381476A (ja) | 1991-04-05 |
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