JPS59217028A

JPS59217028A - 構造物の防振装置

Info

Publication number: JPS59217028A
Application number: JP9142383A
Authority: JP
Inventors: Yasuo Yoshida; 吉田　靖夫
Original assignee: IHI Corp
Current assignee: IHI Corp
Priority date: 1983-05-26
Filing date: 1983-05-26
Publication date: 1984-12-07
Also published as: JPH0218455B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】本発明は構造物の防振装置に係り、特に動力を要せずに
、しかも構造物に与えら扛る振動の振幅に依らずに、構
造物の振動を確実に防止し得る構造物の防振装置に関す
る。

従来、ノヤケツト等の海洋構造物や高層構築物にあって
は、その耐震のために、地震力に耐えるような種々の耐
震構造が採用されている。しかし、このような構造物自
体で地震力に耐え、あるいに地震力を吸収する方法では
、どうしても構造物が複雑ないし特殊比し、その建造コ
ストおよび期間の増加全招く傾向にある。

本発明は上記従来の問題点に鑑みてなさ扛たものであっ
て、本発明の目的は、動力を要することなく、構造物の
振動の振幅の大小によらずに構造物の振動を防止するこ
とができる構造簡単な構造物の防振装置を提供すること
にある。

以下に本発明の好適一実施例を添付図面に従って詳述す
る。

第１図において、１は海底上に立設されたジャケットで
あり、海面上のジャケット１の頂部には、ジャケット１
の振動を防止するだめの防振装置２が設けられている。

防振装置２は、第２図乃至第４図に示すように、ジャケ
ット１頂上に設けられた油槽３と、油槽３内のジャケッ
ト１頂部上に据え付けらした支持台４と、支持台４上に
ころ５を介して振動自在に支持さ扛た重力振子６と、重
力振子６下面より下方向に延出さｎｌ　油槽３内に貯留
さ汎た油０中に浸漬させて設けられた減衰板７とから主
に構成さ扛ている。

重力振子２の振動方向８は、第２図乃至第３図中、左右
方向であり、この振動方向８が防振しようとするジャケ
ット１の振動方向９（第１図参照）と一致するように設
置さｎる。ころ５は、油槽３の幅方向に適宜間隔を隔て
て設けられた支持台４゜４間に掛は渡され、振動方向８
に直角に配設さ扛ている。また、減衰板１も、重力振子
６の振動を減衰すべく、重力振子６の振動方向８に直角
に配設さｎている。また、ころ５を支承する支持台４の
ころ受は面１０および重力振子６のころ受は部６ａのこ
ろ受は面１１は、第５図に拡大ポするように、ころ５を
内包するように湾曲して形成さｎてお９、ころ受は面１
０および１１の撮動方向８の断面の輪郭線ｉ、ｏ、　ａ
、　　ｉ　１ａはサイクロイド曲線に形成されてｂる。

次に本実施例の作用について述べる。

ころ５と内接する支持台４およびこる受は部６ａのころ
受は面ｉｏ、ｉｉが、ころ５が転勤する方向（振動方向
８）にサイクロイド曲線となるように湾曲形成さｎてい
るので、重力振子６の固有振動数は、防振装置２に与え
られる起振力の大小による重力振子６の振幅の大小に依
存することなく、常に次式で示す一定値となる。

ここで、ｆは重力振子６の固有振動数、ｇは重力加速度
、Ｒはサイクロイド曲線の最大曲率半径、ｄはころ５の
直径である。即ち、重力振子６は完全な等時性をもって
振動する。

一方、ジャケット１は地震力、波力あるいは風力を受け
て振動するが、ジャーケラト１は、地震等の起撮スにク
トルのうち、ジャケット１の固有振動数と一致する成分
によって共振を起す。

従って、上式で示される重力振子６の固有振動数が、ジ
ャケット１の固有振動数とはり丁等しくなるように、サ
イクロイド曲線の最大曲率半径Ｒ及びころ５の直径ｄを
設定すれば、ジャケット１の共振を防止することができ
る。即ち、このようにすると、ジャケット１がその固有
振動数の起振力を受けて共振を起したときには、重力振
子６も同一振動数で共振し、重力振子６の振動がジャケ
ット１の振動を相殺するように作用してジャケット１の
振動が抑止さ、ｆＬる。また、上述したように、重力振
子６の固有振動数は、その振幅に依らずに一定で等時性
を有するから、ジャケット１に加わる起振力の大小に拘
らず常に確実に消振することができる。（第５図中、１
点＠線は重力振子６の振幅が中位のとき、まだ２点鎖線
は大振幅のときを示す。）更に、重力振子６に取り付け
ら九た減衰板Ｉ及びころ５が油Ｏ中に浸さｎているの１
で、重力振子６の撮動に伴ってそ牡らにより重力振子６
を制動する減衰力が動く。減衰板７による減衰力の調整
は、防振装置２の吸振効果が高くなるように油槽３内の
油Ｏの液面をコントロールすｎばよい。なお、　　動吸
振機の理論によれば、防振装置２の重力振子６の固有撮
動数は、ジャケット１のそれより若干小さい方がよい。

第６図は、構造物に上記防振装置２を設けた場合および
設けない場合に、構造物に生ずる振動の振動特性の計算
結果をそｎぞれ示すグラフである。

図中、Ａは本防振装置を設けないときのものであり、Ｂ
は設けたときのものである。図示する如く、本装置を設
けることにより、設けないときと比べ構造物の振幅が半
分以下に消振されている。なお、この計算結果は、構造
物の振動重量を５０００　ＴＯＮ（−ｍ＋ｇ）、重力振
子の重量を２５０ＴＯＮ（＝ｍｚｇ　）、ころ受は面ｉ
ｏ、ｉｉのサイクロイドの最大曲率半径を４００朋、こ
ろ５の直径を３００朋、構造物の固有振動数ν２に対す
る重力振子６の固有振動数νｌの比Ｖ２／、を０．９５
、構造物、重力振子の減衰比をそｎぞｎ　０．０５とし
ている。なお上記添字の１は構造物、２は重力振子を表
わす。

なお、上記実施例においては、ジャケット１の頂部が振
動の腹となるような振動モードで振動することを想定し
て、ジャケット１頂部に防振装置を設置したが、構造物
の中央部が振動の腹となるような振動モードで振動する
構造物に対しては、その中央部に本防振装置を設けるな
どする。また、上記実施例においては、ジャケット１の
一方向（第１図中、左右方向）の振動を防止したが、と
扛に直交する方向（第１図中、前後方向）の振動に対し
ては、前後方向に１カ振子が振動する上記構成の防振装
置と同一のものを設置する。この場合、前後方向のジャ
ケット１の固有振動数が左右方向のそ汎と異なるときは
、前後方向のジャケット１の固有振動数に合わせてサゴ
クロイド曲線形状を決める。また、上記実施例では、転
動体としてころ５を用いた例を示したが、ころ５に代え
て球体を用いると共に球体を受ける支持台および重力振
子のこる受は面をサイクロイド曲線を回転さ膚て形成さ
れる曲面を有するカップ状とし、重力振子が水平方向の
任意の方向に振動できるように構成してもよい。更に、
上記実施例ではジャケット１に防振装置を設けたが、高
層構築物など陸上構造物にも勿論適用できる。

以上要するに本発明によｎば、次のような優扛た効果が
得ら扛る。

（１）構造物の振動と、無動力にて防振できる。

（２）　　重力振子の固有振動数がその振幅によらずに
一定で構造物の固有振動数とほぼ等しく設定さ石、てい
るので、構造物の振動の振幅によらずに常に確実にその
振動を防止できる。

（３）構造が非常に簡単であり、広汎な構造物に適用す
ることができ極めて有用性に富む。

【図面の簡単な説明】

第１図は、ジャケットに本発明に係る防振装置を設けた
実施例を示す正面図、第２図は同防振装置の拡大正面断
面図、第３図は第２図の防振装置の平面図、第４図は第
２図のＩＶ−ＩＶ線矢視断面図、第５図は第２図のこる
受は部分の拡大正面図、第６図は、構造物に本発明に係
る防振装置を設置したときと、設置しないときに、構造
物の振動特性（計算値）を示すグラフである。図中、１はジャケット、２は防振装置、４は支持台、５
はころ、６は重力振子、１は減衰板、８は重力振子の振
動方向、１０は支持台のこる受は面、１０ａはその輪郭
線、１１は重力振子のころ受は部のこる受は面、１１ａ
はその輪郭線、０は油である。特　許　出　願　人　　石川島播磨重工業株式会社代理
人　弁理士　　絹　谷　信　雄

Claims

【特許請求の範囲】

構造物に設けら扛た支持台と、該支持台上に転動体を介
して振動自在に支持された重力振子と、該重力振子に設
けらＩ′１．たダンパとを有し、」二記転動体と内接す
る上記支持台および重力振Ｐの曲面の暫動体転動方向に
沿う断面の輪郭線を、」二記爪力振子の固有振動数が上
記構造物の固有振動数にほぼ等しくなるようなサイクロ
イド曲線状に形成したことを特徴とする構造物の防振装
置。