JPS61130640A - 構造物の免震装置 - Google Patents

構造物の免震装置

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JPS61130640A
JPS61130640A JP59251603A JP25160384A JPS61130640A JP S61130640 A JPS61130640 A JP S61130640A JP 59251603 A JP59251603 A JP 59251603A JP 25160384 A JP25160384 A JP 25160384A JP S61130640 A JPS61130640 A JP S61130640A
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JP
Japan
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support mechanism
force
friction plate
seismic isolation
friction
Prior art date
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Application number
JP59251603A
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English (en)
Inventor
Shigeru Fujimoto
滋 藤本
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04BGENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B1/00Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/62Insulation or other protection; Elements or use of specified material therefor
    • E04B1/92Protection against other undesired influences or dangers
    • E04B1/98Protection against other undesired influences or dangers against vibrations or shocks; against mechanical destruction, e.g. by air-raids
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04HBUILDINGS OR LIKE STRUCTURES FOR PARTICULAR PURPOSES; SWIMMING OR SPLASH BATHS OR POOLS; MASTS; FENCING; TENTS OR CANOPIES, IN GENERAL
    • E04H9/00Buildings, groups of buildings or shelters adapted to withstand or provide protection against abnormal external influences, e.g. war-like action, earthquake or extreme climate
    • E04H9/02Buildings, 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
    • E04H9/021Bearing, supporting or connecting constructions specially adapted for such buildings

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  • Architecture (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Emergency Management (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は、構造物の免震装置に係り、特に、地震の規模
に応じた免震作用を行なわせることができるようにした
免震装置に関する。
〔発明の技術的背景とその問題点〕
地震力によって大型構造物が破壊されるのを防止するた
めに、従来、各種の免震装置が考えられている。これら
免震装置は、−役tこ、第4図中Xで示すように構造物
1の下面と地盤2上に設けられた基礎3との間に複数介
挿され、構造物1の荷重を支持しなから免震作用を発揮
するようtこ構成されている。そして、これら免震装G
tXは、具体的には第5図あるいは第6図に示すように
構成されている。すなわち、第5図に示すものは、基礎
3の上面に支持台4を固定し、この支持台4と構造物1
の下面との間に支持体5を介在させたもの・となってい
る。支持体5は、防振ゴムあるいは積層ゴム等で構成さ
れた水平方向(こ可倒性を有する゛弾性材6と、この弾
性材6の上、下端に固定された上、下端7,8とで構成
されている。そして、上端板7が構造物1の下面に、ま
た下端板8が支持台4の上面にそれぞれ固定されている
。一方、第6図に示すものは、構造物1の下面にすべり
阪9を固定し、このすべり仮9の下面に、その上面をす
べり面とした上端板7が圧接するように支持体5を配置
したものとなっている。
しかして、これらの免震装置は、地震力が基礎3、支持
台4に伝わると、gK5図に示すものにあっては、弾性
材6で形成された支持体5が変形し、その地震エネルギ
を弾性材6の変形エネルギとして蓄え、これによって構
造物1に伝わろうとする地震力を減少させるようにして
いる。な2、構造物1と免震装置Xとを組合せた系の固
有蘂動数を構造物自体の固有振動数と異ならせて23き
、これによって共振現象の発生を避けるようlこしてい
る。
したがって、免11襞置Xの変形量は大きくなるが構造
物1自体の変形量は小さく抑えられ、構造物1の耐震性
を向上させることができる。
一方、瀉6図に示す免震装置tXでは、小さな地  1
震力lこ対しては第5図に示した装置と全く1司じ動作
を行なう。そして、ある一定収上の大きな地震力が伝わ
った場合、つまり、構造物1とすべり仮9との間に加わ
る力がすべり仮9の摩擦力(すべり板9の静摩擦係数と
すべり板9の1個当りにかかる重量との積)以上Cどな
ったとぎ、すべり仮9と上端板7との間lこすベリが生
じ、このすべりと弾性材6の変形とによりて構造物1に
伝わろうとする地震力を減少させるようにしている。上
記のようにすべり仮9と上端板7との間にすべりが生じ
ている状態では、前述した摩擦力以上の力は構造物1#
ζ伝達されず、また、構造物1に生じるフロ速度は、摩
擦係数と重力加速度との櫨以上には増′大しない。また
、すべり現象によって、丁べり量と摩擦力との積に相当
する振動エネルギが消費される。したがって、全体の振
動の低減[ヒ壷と効果を発揮すること−どなる。なお、
第6図に示す免震装置に加わる水平方向の荷重Fと基礎
−構造物間の変位量′δ1との関係は、たとえば、一定
振幅で振動する場合を考えると第7図に示すよう(こな
る。図中■で示す部分が地震力が伝わった直後に支持体
5が変形する状態を、■で示す部分i)1すべりの生じ
た状態を、■で示す部分が反対方向に支持体5が変形し
ている状態ヲ示している。そして、この図の線で囲まれ
た部分の面積が振動−周期当りに消費するエネルギとな
る。
し71)シながら、上記のよう(こ構成された従来の免
震装置tこありては矢のような問題があった。す7より
ち、第5図に示したものであっては、重力)にtbる程
度の免震効果が得られる。しかし、支持体5の上端部を
構造物1に固定するとともに下端部・と基礎3に固定し
、弾性材6の変形によるエネルギ吸収だけで免震効果8
定渾させるようにしているので、原理上、地震エネルギ
の吸収に限度がある。このため、この装置では、高々、
強震程度の、いわゆる中規模地震までしか免震効果を発
揮させることができない。上記以上の大きな地震の場合
には、弾性材6の変形量も大きくなり、強度的に上記弾
性材6が破壊する可能性がある。構造物のなかには、そ
の破壊による環境等への影弄から、どのような大地震に
遭遇しても構造物そのものが破壊されるのを防がなけれ
ばならないものがある。
このような構造物についてはほとんど適用できない。
また、第6図に示した免震装置Xにあっては、地震力が
ある値を1幅えると、すべり仮9と上端板7との間にす
べりが生じるので、 fiLaimえる、いわゆる巨大
地震tこ遭遇した場合でも構造物そのものの破壊を防止
することができる。しかし、丁べりが生じる地震力の大
きさを高く設定すると、それ以下の地震力の範囲では弾
性材6の変形Fこよるエネルギ吸収のみIこようて免震
効果を発揮させなければならず、このように設定すると
、第5図1こ示した装置と同様な問題が生じる。このた
め、丁へりが生じる地震力の大きさを比較的低く設定す
る必要がある。このように低く設定すると、強震程度で
もすべりが生じることになる。丁べりが生じた場合、上
述した構造では地震が終了したとき、必ず、すべりによ
る変形が生じ構造物1は初期位置に戻らず、基礎3と構
造物1との間に残留変位が生じる。強震程度の中規模地
震は比較的発生頻度が高いので、このような地震に遭遇
する都・尻、すべり[9と基#3との相対位置関係を元
に戻す必要があり、大損りな復帰作業を行なわなければ
ならない。したがって、構造物を含むシステム全体の稼
#h率の低下や経済的な不利を免れ得ない。
〔発明の目的〕
本発明は、このような事情lこ謹みてなされたちので、
その目的とするところは、原理上、どのような巨大地震
に遭遇した場合でも対象とする構造物の破壊を防止でき
る機能をもち、しかも比較的@度の高い数10年〜数1
00年に1回程髪の小規模から中規模地震あるいは数1
00年〜数1000年に1回程度の大規模地震終了後で
も上記構造物を含むシステム全系の速やかな運転再開に
寄与できる構造物の免震装置を提供することにある。
〔発明の概要〕
本発明は構造物と基礎との間にまず水平方向に弾性を有
した第1の支持機構が設けられ、また、    )Li
a物あるいは基礎のいずれか片方に、中央より半径方向
あるいは長さ方向に高低差のある段差を持ち、それぞれ
の段差面は平面状あるいは曲面状の摩擦面を有する摩擦
板が固定され、さらlc、摩擦板と対向する側の基礎あ
るいはma物に、摩擦板のいずれか1つの段差面の摩擦
面に相対した摩擦面を持つ先端面を有し、その先端面最
長径が摩擦仮各段差面の最短幅より小さく、先端面と摩
擦板とが半径方向lこ相対的に変位した場合に摩擦板の
少くとも1つ以上の段差面と接触し圧縮力を生じる様に
固定面から先端面の高さを調整する機構を有し、かつ、
上下方向のみに弾性を有する柱状の第2の支持機構が設
けられた構造物の免震装置である。
〔発明の効果〕
上記構成であると第1の支持機構、第2の支持機構、及
び摩擦板lこより、矢の様な免震効果を行わせる事がで
きる。
ここでは簡単のためlこ、4擦仮の段差面が中央部にあ
る第1の段差面より半径方向、すなわち。
外周方向lこ向うにつれ、摩擦板の固定部からの高さが
次々と高くなるものとする。すなわち、その縦断面は半
径方向に高くなる階段状の段差となる。
また、第2の支持機構の先端面は第1の段差面内にあり
、たがいの相対する面の距離は接触しない場合はわずか
なギャップがある様に調整される。
ただし、このギャップは第1段差面と第2段差面との高
さより小さいとする接触する場合はギャップはOとなり
、かつ、接触面に圧縮力が生じる様に第2の支持機構の
上下方向調整機構が調整される。また、先端面最外周か
ら半径方向に第1の段差面の最外周までの距離をδ!、
第2の段差面の最外周までの距離をδ1.さらに、第n
の段差面の最外周までの距離を3口とする。
いま、構造物の設置された場所において地震が発生した
場合を考える。
(1)まず、最初lこ先端面と第1の段差面との間(こ
ギャップを設けた場合について述べる。
比較的小さな地震の場合、先端面とlXlの段差面との
間にギャップを設けている場合には両者面の間に摩擦力
は作用しないので、構造物のゆれが、基礎と構造物相対
変位δ1 以内の範囲では第5図に示す免震装置と同様
の免震効果を持ち第1の支持機構の弾性により地震エネ
ルギーを第1の支持機構の変形エネルギに変換し、また
、地震と構造物の共振をさける事により構造物の揺れ、
すなわち地−力を減少する事ができる。さらに地震力が
大きくなり、構造物がさらに大きく揺れる様になり、基
礎と構造物との相対変位振幅がδ1以上になると、m遺
物の揺れをおさえ、第1の支持機構の過大な変形量を抑
え破損を防ぐ必要がある。この時、本発明の装置である
と相対変位振幅がδ1以上になると第2の支持機構の先
端面は第2の段差面と接触する様になる。第1の段差面
と第2の段差面との境をなだら力)な傾斜をつけるか、
あるいは、先端面外周部になだらかな傾斜をつけておけ
ば、第1の段差面から第2の段差面への先端面の移行は
スムーズとなる。この時、先端面が第2の段差面に移行
する時、第2の支持機構は上下方向に弾性を有している
ので、先端面と第2の段差面とのレベル差の分だけ第2
の支持機構は構造物の重量を受は圧縮され縮む事になる
。これにより先端面と第2の段差面は第2の支持機構の
縮小量と弾性量に比例した圧縮力P!を受ける事になる
。この時、先端面と第2の段差面の間には圧縮力P、と
摩擦係数μ!に比例した摩擦力を生じながらすべる事に
なる。この時摩擦力F!tP、xμ、であられされる。
この摩擦力F、は先端面と第2の段差面が丁べり合う事
により、構造物の振動エネルギを消散し、振動を抑制す
る様に動く。この様にして、摩擦力F!の振動エネルギ
の減衰力及び第1の支持機構の弾性力の両者の働きによ
り、構造物の揺れがより大きくなろうとするのを抑制し
、第1の支持機構の過大な変形をおさえる。
さらに地震力が大きくなり、構造物が前記以上番こ地震
力を受ける様になり二基礎と構造物の相対変位振幅がδ
1以上に大きくなると、今度は、第2の支持機構の先端
面は第3の段差面と接触する慮になる。この時、前述し
たように、第3の段差面の摩擦板固定部からの高さを第
2の段差面のそ  1れより大きく設定して8くと、第
2の支持?fi Sの上下方向高さは、第3の段差面に
移行する時に、第2の段差面の場合より、さらに縮みよ
り大きな圧縮力を受ける事になる。この時、先端面と第
2の段差面との間に生じる圧縮力P3.摩擦系数をμ、
とすると生じる摩擦力F、は以下の様になる。
F、=P、xμ。
いま、摩擦係数は第1.第2.第3.・・・・・・の段
差面とも等しいとすると圧縮力はP、<P、<P4・・
・となるので、摩擦力は第2の段差面で生じた摩擦力よ
り犬となる。すなわちFs〉Fzこの場合、第2の段差
面での振動の場合で述べた様に*振力F。
は構造物の振動エネルギをF、の場合よりさらに消赦し
、振1llJをさらに抑制する様に働く。この様にして
、摩擦力の働きlこより、前述よりより大きな地震力に
より構造物の揺れがより大きくなろうとするのを抑制し
、また、第1の支持機構の過大な変形をおさえ、破壊す
るのを防ぐ。
この様にして、相対変位が大きくなるのにしたがい摩擦
力は段階的に増加するので、構造物を大きく変形させよ
うとする撮動エネルギを消散する量は増え、構造物の撮
動を段階的に抑制して行き、過大な撮動を防ぐことがで
きる。
また、地震がおさまった時、構造物は、第2の支持機構
先端面とこの時点で接触している段差面との間に生じて
いる摩擦力と第1の支持機構の変形による復元力がバラ
ンスした所で、fimと構造物とは初期位置とずれた状
態で静止する可能性が大きい。しかし、不発明の装置に
よれば、以下の様にして簡単にもとにもどす事ができる
。第2の支持機構の上下方向調整機構により、圧縮さn
縮んでいる分以上固定部を下げる事により、先端面と段
差面に生じている圧縮力を解除する事ができる。この時
、摩擦力は0となるので、第1の支持機構の復元力によ
り、基礎と構造物との位置を元にもど丁事ができる。さ
らに、もとに戻した時点で、再び第2の支持機構を上下
方向調整機構により、先端面の高さを調整する事により
、免震装置本来の機能を発揮できる様に設定する事がで
きる。
したがって、従来のすべり機構をそなえた装置とはちが
って地震がおさまった時点から運転再開までに要する時
間およびコストを大幅に短縮Tる事ができ、対象とする
構造物を含むシステムの財産保獲を達成し、さらlこ、
いかなる、高地14地帯においても、安全に、稼動率を
向上させる事ができる。
(2)次−こ、先端面と第1の段差面が接触し、圧縮力
を生じている場合を考える。この時の圧縮力P1゜両者
の間の摩擦係数をμmとすると生じる摩擦力は   F
、sap、  x  μ! ここでs”1 を中規模地震で最も小さい地震シこより
構造物に生じる力に設定する。この時、地震が、中規模
地震より小さい場合、すなわち生じる構造物の地震力が
Flより小さい場合には、!J擦力が先端面と摩擦板、
すなわち、構造物と基礎とを固定する。この時、構造物
は直接地震力を受けるが、構造物が中規模地震以下に対
しては十分耐えられる場合には、別設、免i!装置は作
動する必要はない。また、構造物自体の機能は損われな
いので、構造物の機能は通常に稼動する。
さらに地震力が中規模地震以上になると、すなわち、地
震力が10以上になると先端面と第1の段差面が丁べり
はじめる。この時は、彎擦力F1はすべる事により振動
エネルギを消散するので構造物の振動を抑制Tる様には
たらく。
さらに地震力が大きくなり、相対変位量がδ1以上にな
ると、先端面は第2の段差面へ移行し、摩擦力はさらl
こ大きくなり、構造物の振動は前述(1)とまったく同
様の原理で抑制される。
この様に本発明の免震装置は、構造物の地震に対する強
度、地震力の大きさにより段階的に、免震装置の効果の
大きさを調節する事ができ、しかし、破壊的な巨大地震
に対しても構造物あるいは免震装置の破損を防ぐ事がで
きる。
〔発明の実施例〕
以下、本発明の詳細な説明する。
第1図1こおいて1は対象とする構造物を示し、3は地
盤2上に固定した基礎を示し、10は、免   l震装
置が据えつけられた基礎面を示す。
構造物1の下面と基礎10の間には構造物1の荷重を支
持するとともに免震機能を発揮する免震装置が設けられ
ている。図では1つの免S装置しか示されていないが、
構造物1の大きさによって複数設けられる。
免震装置は大きく分けて、構造物1の下面と基礎面10
との間に固定された第1の支持機構11と、構造物下面
に固定された摩擦lfi、14と基礎面10に固定され
た第2の支持機構12からなりている。なお、摩擦板1
4と第2の支持$AW12とは構造物と基礎にたがいt
こ逆方向に固定しても良い。
摩擦板14の下面は摩擦板固定部からの高さが鐘も小さ
い、第1の段差面16.第1の段差面16の高さよりわ
ずかに高くなった第2の段差面17及び、第2の段差面
の高さよりわずかに高くなった第3の段差面18よりな
る。第1の段差面16は水平方向に平面な摩擦面、第2
の段差面17も同様に平坦な摩擦面、及び、第3の段差
面18は半径方向下なわち外周方向にゆるやかな下り勾
配となる曲面状の摩擦面となっている。
第2の支持機構12は先端面15が平らな摩擦面、また
、先端面の外聞は段差をスムーズlこ移行できるための
ゆるやかなテーパが設けられ、上下方向のみに弾性を有
する支持柱19及び、先端面高さを任意に調整し、圧縮
力を与える事のできる上下方向調整機l!13よりなっ
ている。
また、先端面15の最長外径は各段差面16゜17.1
8の最短幅より小さくとられている。
いま、−例として先端面15が摩擦板14の第1の段差
面16の中央に位置し、先端面15外周から半径方向に
第1の段差面16外周までの距離をδ1 、第2の段差
面17外周までの距離δt 。
第3の段差面18外局までの距離をδ、となる様にそれ
ぞれが設置される。
また、先端面15と第1の段差面16は接触し、圧縮力
P1がかかつているとする。な3、圧縮力P1をかけな
い場合は先端面15をギャップが存在するitこ下げれ
ば良い。
圧縮力P1Fこより、先端面15と第1の段差面16と
の間の摩擦係数をμ、とすると、生じるすべり方向の摩
擦力はF’1−P1xμ、である。このFlは中規模地
震の最も小さい地震により構造物1に生じる地震力にな
る様P、を調整する事ができる。
この様な構成であると、地震が発生し、その地震規模が
中規模地震以下、すなわち地震荷重がF1以下の場合に
は、先端面15と第1の段差面16はすべりが生じない
ので、構造物1は基礎3に固定され、地震力は直接構造
物1に伝えられる。構造物は通常は中規模地震以下に対
しては耐え得るように製作されるので、上記地震(こよ
って9造物1が破損を受ける事はなく、通常の機能を停
止せずに稼動させる事ができる。
な8、どんな小さな地震に対しても最初から免震効果を
持たせたい場合には圧縮力P、をO又は先端面15を第
1の段差面16に接触させなければ良い。この時、免震
装置は第1の支持機構11の弾性により地震力をやわら
げ、構造物に伝わる地震力を抑制し、揺れをおさえる。
次に、中規模地震以下丁なわち地震荷重がF1以上の場
合には。
第2図(a)に示す如く先端面15と第1の段差面16
はすべりを生じ、免震装置は摩擦力F、と第1支持機購
11が作用する様になる。構造物1と基礎との相対変位
振幅Jがδ1以内の場合は先端面15は第1段差面16
の面内を丁べる。この時、摩擦力Fユは振動エネルギを
消散し、構造物1の振動を抑制下るので、構造物1は大
きな地震力を受け4)事なく破損を生じない。このとき
に免震装よに那わる水平方向の荷重Fと変位δとの関係
は振動振幅が一定すると第3図(、りのようになり、図
中で98まれた部分の面積が振動−周期あたりに消散す
る振動エネルギ量に相白する。
地震が大規模地震程就となった時の様子を第2図(b)
を用いて説明する。基#3と構造物1との相対変位が6
1以上になると、(ただしδ!以下」、構造物はさらに
大きく揺れはじめ破損を生じる可firB性が生じ、し
かも、第1の支持機構の変位吸収債にも限界があるため
、変位振幅を3さえ、力)つ  )構造物の揺れも抑え
る必要がある。この時、先端面15と42擦仮14とは
地震力により相対変位が大きくなり、先端面15と第2
段差面17に移行する。このとき、先端面15の周囲に
はゆるやかな曲面あるいはテーパ面がついているので、
第1段差面16から第2段差面17の境の段差をスムー
ズlこ乗りこえることができる。ただし、両者の段差面
にはわずかな高低差がついているので、支持柱19は第
2段差面17に移行しつつある際構造物重量により、圧
縮され、ちぢむ事になり、ちぢんだ量及び弾性1こ比例
した圧縮力が先端面15と第2段差面lこ生じる。この
圧縮力は初期に与えた圧縮力P1より必ず大きくなるの
で、摩擦係数μ、がμmと等しいとすると、**力F!
はF、−P、Xμ、となり、初期*振力F1より大とな
る。
この場合、摩擦力F、はすべりを生じる事により、振動
エネルギをFlの場合以上に大きく消散し、相対変位が
過大となる事を防ぎ、第1の支持機構の変形限界に近づ
くのを防ぎ、さらにまた、構造物の揺れを抑える事にな
る。
この時に免震装置に加わる水平方向の荷重Fと変位量δ
との関係は振動が一定振幅とすると第3図(b)の様に
2段階の履歴をえかくことになり、図中の囲まれた部分
の面積が振動−周期あたりに消費する振動エネルギ脩と
なる。なお、先に述べた初期摩擦力を与えない場合の同
様の荷重Fと変位量δとの関係は第3図(e)の様にあ
られされる。
−δzくδくδ1の範囲は図中に示す様に第1支持機!
1111による復元力だけであり、1lIii端の囲ま
れた部分の面積が振動−周期あたりに消費する振動エネ
ルギ量である。
いずれの場合も、地震が2さまりた時点では、41擦力
F、と第1の支持機構11の変形−こよる復元力の釣り
合いのとれた状態で、たとえば、第2図(b)#こ示し
た状態で安定Tる可能性がある。この場合はM1図(a
) fこ示す初期位置にもどす必要がある。この復帰操
作は簡単である。すなわち、上下方同調整機構13(こ
より、少くとも支持柱19の上下方向のちぢみ量分だけ
固定部を下げる事により、圧縮力P、がOになるので、
第1の支持機構11のみの弾性の復元力fこより構造物
1は初期の位置にもどる。
したがって、この初期にもどった位置で、第2の支持機
構12の先端面15位置を調整することにより、免震装
置の機能を初期の状態に復帰でき、以後の地震発生に対
し、同様の効果を得る事ができる。
矢に、さらに、今まで(こ経験した墨がない巨大地震が
発生した場合には構造物と基健との相対変位はδ8を越
える可能性があり、この場曾、!@1の支持機構11の
変位吸収能力限界となるため、変形量はできるだけ抑制
し、スムーズに変位をとめる事のできるストッパの役割
をばたず必要がある。
Cの時這第2図(C)に示すように第2の支持機構12
の先端面15は第3段差面の領域に入る。このとき、変
位が大きくなるにしたがい第3段差面は除々に傾斜が下
がる摩擦面を持りているので、第2の支持機構12の支
持柱19は相対変位が大きくなるにしたがい王縮盪が大
きくなるので、当然両面に生じる田縮力P、は増大する
。このとき摩擦係数μmが第1.2段差面の場合と同じ
場合摩擦力F、はFx−Pg(δ]×μ、となる。Ps
(δ)は変位に依存する事を示している。この時、摩擦
力F!は相対変位が大きくなる(こしたがい除々に増力
口する。これにより構造物の相対変位が大きくなるのを
防ぎ、しかも急激に抑制する事がないので、II構造物
急激に止まる場合の慣性力の影響を与える事かない。
この時に免iI装置生じる荷重Fと相対変位δとの関係
は第3図(d)に示される。図中の両端の部分が第3段
差面での履歴特性を示し、図中(こ示す囲まれた部分が
エネルギ消散量を示す。
なお初期摩擦力を与えない場合には第3図(e)に示す
荷重Fと変位量δの関係となる。
以上の様に、本発明の免震装置は、地震の規模tこ応じ
た免震効果を発揮する事ができ、構造物の保護ばかりで
なく免震装置の保護も同時に行う事ができる。
な2、本発明の摩擦板は実施例1こ示した段差を   
1持つ形状ばかりでなく、様々な変形列が考えられる事
は言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例にかかわる免震S崖の平面図
、第2図は第1図に示した装置の地震規模と免震作用と
の関係を説明するための図、第3図は第2図(こ示す形
態をこ旧いて振動する場合の免?M装置に加わる荷重と
たわみ量との関係を示す図、第4図は構造物と基鍵との
闇に免震装置を介在させた従来例を示す平面図、第5図
及び第6図は従来の免11装置を説明するための例を示
す断面図、第7図は第6図をこ示しだ獲直に加わる荷重
とたわみ址との関係を示す図である。 1・・・構造物、2・・・地盤、3−・・基砿、4・・
・支持台、5・・・支持体、6・・・弾性体、7・・・
上端板、8・・・下端板、10・・・基礎面、11・・
・第1の支持機構、1.2・・・第2の支持機構、13
・・・固定台及び上下方向調整慨構、14・・・摩擦板
、15・・・先端面、16・・・第1の段差面、17・
・第2の段差面、18・・・第3の段差面、19・−支
持柱。 代理人弁理士  則 近 憲 佑(ほか1名〕茅 4 
囚 第  6 図 第  7 図 −と01

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)構造物と基礎との間に介挿された弾性を有する第
    1の支持機構と、構造物の下部あるいは基礎のいずれか
    一方に固定され、中心点から半径方向もしくは長さ方向
    に高低差を有する段差を有し、その各段差の面は平面も
    しくは曲面状の摩擦面を有する摩擦板と、摩擦板の固定
    面と反対方向にある基礎あるいは構造物に固定され、摩
    擦面を有する先端面が摩擦板のいずれか1つの段差面の
    摩擦面と相対し、その先端面最長外径が摩擦板の各段差
    面の最短幅より小さく、先端面と摩擦板とが半径方向に
    相対的に変位した場合に摩擦板の少なくとも1つ以上の
    段差面と接触する様に固定面から先端面の高さを調整す
    る機構を有し、かつ上下方向のみに弾性を有する柱状の
    第2の支持機構とを具備してなる事を特徴とする構造物
    の免震装置。
  2. (2)前記第2の支持機構の先端面の固定面からの高さ
    は、互いの面が接触しない状態では摩擦板の少くとも1
    つ以上の段差面の第2の支持機構の固定面からの高さに
    比べ、等しいか又は高くなる様に調整される事を特徴と
    する特許請求の範囲第1項記載の構造物の免震装置。
  3. (3)前記第2の支持機構の高さを調整する機構は、先
    端面が摩擦板に接触した際に摩擦板と先端面との間に生
    じる圧縮力を調整し、かつ、圧縮力を維持する事ができ
    る事を特徴とする特許請求の範囲第1項記載の構造物の
    免震装置。
  4. (4)前記第1の支持機構、第2の支持機構、摩擦板は
    構造物と基礎との間に複数設置されたものである事を特
    徴とする特許請求の範囲第1項記載の構造物の免震装置
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