JPS5997341A - 構造物の振動抑制装置 - Google Patents
構造物の振動抑制装置Info
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- JPS5997341A JPS5997341A JP57204991A JP20499182A JPS5997341A JP S5997341 A JPS5997341 A JP S5997341A JP 57204991 A JP57204991 A JP 57204991A JP 20499182 A JP20499182 A JP 20499182A JP S5997341 A JPS5997341 A JP S5997341A
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- Japan
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- vibration
- ground
- actuator
- structural body
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-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E04—BUILDING
- E04H—BUILDINGS OR LIKE STRUCTURES FOR PARTICULAR PURPOSES; SWIMMING OR SPLASH BATHS OR POOLS; MASTS; FENCING; TENTS OR CANOPIES, IN GENERAL
- E04H9/00—Buildings, groups of buildings or shelters adapted to withstand or provide protection against abnormal external influences, e.g. war-like action, earthquake or extreme climate
- E04H9/02—Buildings, groups of buildings or shelters adapted to withstand or provide protection against abnormal external influences, e.g. war-like action, earthquake or extreme climate withstanding earthquake or sinking of ground
- E04H9/021—Bearing, supporting or connecting constructions specially adapted for such buildings
- E04H9/0215—Bearing, supporting or connecting constructions specially adapted for such buildings involving active or passive dynamic mass damping systems
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- Civil Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Buildings Adapted To Withstand Abnormal External Influences (AREA)
- Vibration Prevention Devices (AREA)
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。
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、地盤上の構造物の振動抑制装置に関する。
従来、この種の装置として、ダイナミックダンパとして
知られるものがある、しかし、ダイナミックダンパは、
受動的なものであるため、抑制できる振動数が単一であ
り１時間的に変化する系に対して対応できない、また、
その構成要素の決定が非常に難しいなど、多（の欠点が
ある。
知られるものがある、しかし、ダイナミックダンパは、
受動的なものであるため、抑制できる振動数が単一であ
り１時間的に変化する系に対して対応できない、また、
その構成要素の決定が非常に難しいなど、多（の欠点が
ある。
本発明は、従来のものの上記のような欠点のない、能動
的な、特に、地盤からの振動外乱による構造物の振動振
幅を極度に減衰させることができる装置を得ようとする
ものである。
的な、特に、地盤からの振動外乱による構造物の振動振
幅を極度に減衰させることができる装置を得ようとする
ものである。
本発明は、このため、装置を、構造物の床部または天井
部に可動自在に載置した付加重錘と、前記床部または天
井部に静止部を固着した。付加重錘を駆動するアクチュ
エータと、アクチュエータ、全作動させる制御部と、構
造物に装着した。構造物の振動を検出する振動検出器と
、構造物の地盤に装着した。地盤の振動を検出する振動
検出器と。
部に可動自在に載置した付加重錘と、前記床部または天
井部に静止部を固着した。付加重錘を駆動するアクチュ
エータと、アクチュエータ、全作動させる制御部と、構
造物に装着した。構造物の振動を検出する振動検出器と
、構造物の地盤に装着した。地盤の振動を検出する振動
検出器と。
構造物の振動検出器の検出信号から地盤の振動検出器の
検出信号を減算して制御部の入力とする減算回路とによ
って構成するものである。
検出信号を減算して制御部の入力とする減算回路とによ
って構成するものである。
第１図は本発明の一実施例を示し、（１）は構造物。
（１ａ）と（１ｂ）は構造物（１）の天井部と床部、（
２）は構造物（ｌｌ′ｆ：設置した地盤、（３）は構造
物（１）の天井部（１ａ）に可動自在に載置した付加重
錘、（４）は付加重錘を駆動する動電型アクチュエータ
、（５）は動電型アクチュエータ（４）の静止部を構造
物（１）の天井部（１ａ）に固着する固定具、（６）は
動電型アクチュエータ（４）を作動させる制御回路、（
７）は構造物（１１に装着した。
２）は構造物（ｌｌ′ｆ：設置した地盤、（３）は構造
物（１）の天井部（１ａ）に可動自在に載置した付加重
錘、（４）は付加重錘を駆動する動電型アクチュエータ
、（５）は動電型アクチュエータ（４）の静止部を構造
物（１）の天井部（１ａ）に固着する固定具、（６）は
動電型アクチュエータ（４）を作動させる制御回路、（
７）は構造物（１１に装着した。
その水平方向振動加速を検出する振動検出器、（８）は
地盤（２）に装着した。その水平方向振動加速度を検出
する振動検出器、（９）は振動検出器（７）の検出信号
から振動検出器（８）の検出信号を減算して制御回路（
６）の入力とする減算回路である。
地盤（２）に装着した。その水平方向振動加速度を検出
する振動検出器、（９）は振動検出器（７）の検出信号
から振動検出器（８）の検出信号を減算して制御回路（
６）の入力とする減算回路である。
第２図は付加重錘（３）と動電型アクチュエータ（４）
の詳細を示し、 （４ａ）は円筒状の励磁マグネット
。
の詳細を示し、 （４ａ）は円筒状の励磁マグネット
。
（４ｂ）はセンタポール、 （４０）はヨーク、
（４ｄ）は可動コイル、 （４１３）は可動コイル（
４ｄ） ’ｅ巻回するサポートであり、サポート（４ｅ
）は付加重錘（３）に固着されている。
（４ｄ）は可動コイル、 （４１３）は可動コイル（
４ｄ） ’ｅ巻回するサポートであり、サポート（４ｅ
）は付加重錘（３）に固着されている。
第３図は付加重錘（３）の駆動系をブロック図として示
し、 （６ａ）は制御回路（６）の出力回路である。
し、 （６ａ）は制御回路（６）の出力回路である。
上記実施例において、構造物（１）を設置した地盤（２
）が地震あるいは外部からの振動の伝播によって振動す
ると、構造物（１）はその振動により加振され振動する
。この振動は、説明の便宜上１構造物（１）を−自由度
振動系に置換すると、第４図に示す。
）が地震あるいは外部からの振動の伝播によって振動す
ると、構造物（１）はその振動により加振され振動する
。この振動は、説明の便宜上１構造物（１）を−自由度
振動系に置換すると、第４図に示す。
等制約な質量Ｍとバネ剛性にとの系の振動であり。
この質量Ｍの運動方程式は、地盤の水平加速度をｉ、質
量Ｍの水平加速度をＸ、質量Ｍの振動振幅をＸとすると
。
量Ｍの水平加速度をＸ、質量Ｍの振動振幅をＸとすると
。
Ｍ （Ｘ＋Ｚ ） 十Ｋ Ｘ＝Ｏ（１１である。この（
１）式全書き直すと。
１）式全書き直すと。
餐＋ω２ｎ ｘ ＝ −Ｚ （２
）となり、ここでωｎ＝ｆ１７層であり、この系の固有
振動数’を表わし、この（２）式は一自由度振動系の加
速度外乱による運動方程式となる。
）となり、ここでωｎ＝ｆ１７層であり、この系の固有
振動数’を表わし、この（２）式は一自由度振動系の加
速度外乱による運動方程式となる。
上記（２）式から、構造物（１）の振動振幅ｘｆ低減さ
せるには、構造物（１１のみの振動振幅Ｘの関数として
、構造物（１）に対し振動抑制力を印加するのが有効で
あることがわかる。地盤（２）の水平加速度２は地盤（
２）そのものの動ぎで１本来、低減の対象ではない。本
発明、ひいて、上記実施例の構成は、第３図のブロック
図から明らかなように、構造物（１）の振動抑制に有効
な振動検出信号のみにより動電型アクチュエータ（４）
を作動させて、構造物（１）の振動抑制を図るサーボ減
衰装置である。すなわち。
せるには、構造物（１１のみの振動振幅Ｘの関数として
、構造物（１）に対し振動抑制力を印加するのが有効で
あることがわかる。地盤（２）の水平加速度２は地盤（
２）そのものの動ぎで１本来、低減の対象ではない。本
発明、ひいて、上記実施例の構成は、第３図のブロック
図から明らかなように、構造物（１）の振動抑制に有効
な振動検出信号のみにより動電型アクチュエータ（４）
を作動させて、構造物（１）の振動抑制を図るサーボ減
衰装置である。すなわち。
第３図かられかるように、構造物（１）の振動検出器（
７）は構造物（１）のみの水平加速＃又と地盤（２）の
水平加速度２との和Ｘを検出し、また、地盤（２）の振
動検出器（８）は地盤（２）の水平加速度２のみを検出
するので、減算回路（９）はこれらの差の構造物（１）
のみの水平加速度ｘ＝ｉ制御回路（６）の入力信号とし
、制御回路（６）はこの入力信号を構造物（１）の速度
量または変位量などに変換し、出力回路（６ａ）から動
電型アクチュエータ（４）の可動コイル（４ｄ）に構造
物（１）の振動に応じた電流を供給する。これにより、
動電型アクチュエータ（４）の可動コイル（４ｄ）には
駆動力が発生し、この駆動カシ１付加重錘（３）全駆動
する、この時、その反作用として、動電型アクチュエー
タ（４）の静止部にも駆動力が発生し、この駆動力は固
定具（５）ヲ介し、構造物（１）の天井部（１ａ）にそ
の振動に対抗する力として印加され、この力により、構
造物（１）の振動は減衰され抑制される。そして、この
振動減衰作用は、上記のとおり、閉ループを成すサーボ
機構によるものであるので、構造物（１）の振動系が時
間的に変化しても、変りなく有効に生ずる。
７）は構造物（１）のみの水平加速＃又と地盤（２）の
水平加速度２との和Ｘを検出し、また、地盤（２）の振
動検出器（８）は地盤（２）の水平加速度２のみを検出
するので、減算回路（９）はこれらの差の構造物（１）
のみの水平加速度ｘ＝ｉ制御回路（６）の入力信号とし
、制御回路（６）はこの入力信号を構造物（１）の速度
量または変位量などに変換し、出力回路（６ａ）から動
電型アクチュエータ（４）の可動コイル（４ｄ）に構造
物（１）の振動に応じた電流を供給する。これにより、
動電型アクチュエータ（４）の可動コイル（４ｄ）には
駆動力が発生し、この駆動カシ１付加重錘（３）全駆動
する、この時、その反作用として、動電型アクチュエー
タ（４）の静止部にも駆動力が発生し、この駆動力は固
定具（５）ヲ介し、構造物（１）の天井部（１ａ）にそ
の振動に対抗する力として印加され、この力により、構
造物（１）の振動は減衰され抑制される。そして、この
振動減衰作用は、上記のとおり、閉ループを成すサーボ
機構によるものであるので、構造物（１）の振動系が時
間的に変化しても、変りなく有効に生ずる。
なお１本発明が、上記実施例に限定されず、その付加重
錘を構造物の床部に載置したり、また。
錘を構造物の床部に載置したり、また。
そのアクチュエータを油圧や空気圧などの他の型とした
りすることもできるものであることはいうまでもない。
りすることもできるものであることはいうまでもない。
以上のように１本発明によれば、伺加重錘の慣性力を利
用した。サーボ機構、それも、構造物の振動成分のみに
応動するサーボ機構にもとづ（。
用した。サーボ機構、それも、構造物の振動成分のみに
応動するサーボ機構にもとづ（。
能動的な振動減衰作用により、構造物の地盤からの振動
外乱による振動を、その振動特性が時間的に変化しても
それに関係なく、有効に精度よく抑制できる装置が得ら
れる。
外乱による振動を、その振動特性が時間的に変化しても
それに関係なく、有効に精度よく抑制できる装置が得ら
れる。
第１図は本発明の一実施例を示し、第２図はその付加重
錘と動電型アクチュエータの詳細を示し。 第３図はその付加重錘の駆動系をブロック図として示し
、第４図はその等価振動系を示す。 （１）は構造物、 （１ａ）は天井部、 （Ｉｂ）
は床部、（２）は地盤、（３）は付加重錘、（４）は動
電型アクチュエータ。 （５）は固定具、（６）は制御回路、 （７１，ｆ８）
は振動検出器、。 （９）は減算回路
錘と動電型アクチュエータの詳細を示し。 第３図はその付加重錘の駆動系をブロック図として示し
、第４図はその等価振動系を示す。 （１）は構造物、 （１ａ）は天井部、 （Ｉｂ）
は床部、（２）は地盤、（３）は付加重錘、（４）は動
電型アクチュエータ。 （５）は固定具、（６）は制御回路、 （７１，ｆ８）
は振動検出器、。 （９）は減算回路
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 構造物の床部または天井部に可動自在に載置した付加重
錘と、前記床部または天井部に静止部を固着した。付加
重錘を駆動するアクチュエータと。 アクチュエータを作動させる制御部と、構造物に装着し
た。構造物の振・動を検出する振動検出器と。 構造物の地盤に装着した。地盤の振動を検出する振動検
出器と、構造物の振動検出器の検出信号から地盤の振動
検出器の検出信号全減算して制御部の入力とする減算回
路とから成る構造物の振動抑制装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57204991A JPS5997341A (ja) | 1982-11-22 | 1982-11-22 | 構造物の振動抑制装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57204991A JPS5997341A (ja) | 1982-11-22 | 1982-11-22 | 構造物の振動抑制装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5997341A true JPS5997341A (ja) | 1984-06-05 |
| JPH0143177B2 JPH0143177B2 (ja) | 1989-09-19 |
Family
ID=16499657
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57204991A Granted JPS5997341A (ja) | 1982-11-22 | 1982-11-22 | 構造物の振動抑制装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5997341A (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61119835A (ja) * | 1984-11-15 | 1986-06-07 | ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ | 動的耐振装置 |
| JPS62273375A (ja) * | 1986-05-20 | 1987-11-27 | 東急建設株式会社 | 地上構造物の動的制振装置 |
| JPS6319378A (ja) * | 1986-07-09 | 1988-01-27 | 東急建設株式会社 | 建物の動的制振方法および装置 |
| JPS63280159A (ja) * | 1987-05-12 | 1988-11-17 | カヤバ工業株式会社 | 制振装置の制御方法 |
| US4807840A (en) * | 1985-10-18 | 1989-02-28 | Baker George S | Tuned mass damping system and method |
| US4922667A (en) * | 1986-09-12 | 1990-05-08 | Kajima Corporation | Device and method for protecting a building against earthquake tremors |
| US4924640A (en) * | 1987-10-16 | 1990-05-15 | Bridgestone Corporation | Vibration controlling apparatus for buildings |
| US5022201A (en) * | 1988-04-26 | 1991-06-11 | Kajima Corporation | Apparatus for accelerating response time of active mass damper earthquake attenuator |
| US5025599A (en) * | 1989-01-17 | 1991-06-25 | Kajima Corporation | Compound seismic response and wind control system |
| WO2000003101A1 (de) * | 1998-07-10 | 2000-01-20 | Mannesmann Rexroth Ag | Verfahren zur dämpfung von mechanischen schwingungen einer brücke und vorrichtung zur durchführung des verfahrens |
| DE3929984B4 (de) * | 1988-10-06 | 2004-07-29 | Ishikawajima-Harima Heavy Industries Co., Ltd. | Schwingungsdämpfersystem |
-
1982
- 1982-11-22 JP JP57204991A patent/JPS5997341A/ja active Granted
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61119835A (ja) * | 1984-11-15 | 1986-06-07 | ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ | 動的耐振装置 |
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| EP0525919A2 (en) * | 1987-10-16 | 1993-02-03 | Bridgestone Corporation | Vibration controlling apparatus for buildings |
| US5022201A (en) * | 1988-04-26 | 1991-06-11 | Kajima Corporation | Apparatus for accelerating response time of active mass damper earthquake attenuator |
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| WO2000003101A1 (de) * | 1998-07-10 | 2000-01-20 | Mannesmann Rexroth Ag | Verfahren zur dämpfung von mechanischen schwingungen einer brücke und vorrichtung zur durchführung des verfahrens |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0143177B2 (ja) | 1989-09-19 |
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