JPS61179972A - 構造物の免震装置 - Google Patents

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】 産業上の利用分野 この発明は繰返し変形に対し耐久性、信頼性を有し、か
つ構造が簡単で、経済的に提供しうる地震エネルギー等
の吸収作用をなす構造物の免震装置に関するものである
。

発明の解決しようとする問題点 積層ゴム支承で構造物を支持する免震構法においては、
地震時に構造物と地盤の間に生じる大きな相対水平変位
を抑制するために、一般に何らかのエネルギー吸収装置
、すなわちダンパを用いることが要望される。

このダンパはその一方の端を構造物に、他方の端を地盤
側の基礎につないで用いられる。そしてこのダンパとし
ては金属の塑性変形時のエネルギー吸収すなわち履歴減
衰を利用したものがヒステレティックダンパである。こ
のヒステレティックダンパには次のような性能が要求さ
れる。

（１）地震による地盤震動の方向は任意であるから任意
の方向に対して有効にエネルギー吸収するためには、減
衰性能が任意の水平方向に均等でなければならない。も
し一方向の性能のダンパを用いると、直角２方向にダン
パを配列する必要があり、複雑な取付機構と多数の個数
が必要となる。したがって構造物の免震用のダンパとし
ては、その特性に方向性のないものが要求される。

（１１）大変形、多数回繰り返し荷重を受ける免震用ダ
ンパは塑性ヒンジの形成ζこよるひずみの局部的集中を
避け、歪みをできるだけ平均化することにより疲労強度
、変形能を高めることが要求される。またそれによって
降伏域が拡がるとダンパの復元力特性を完全弾塑性に近
づけ、ダンパ降伏以後の免震系の剛性を積層ゴムの水平
剛性のみに依存させることができ、免震系の振動モデル
を単純化し、設計を容易にすることができる。またそれ
によって材料の有効利用によるダンパの小形軽量化が可
能となる。

（ｉｉＤ　　その他免震用の弾塑性ダンパは降伏域の多
数回繰り返し変診を受けるため変形部に溶接継手を用い
ることは望ましくない。また作動の確実性、信頼性およ
びコストの観点から、建物の免震のためのダンパは構造
的に単純なものがよい。また完全弾塑性にできるだけ近
い材料、例えば降伏棚が長く、変形能の大きい軟鋼や超
塑性金層を用いることが望ましい。

問題を解決するための手段 この発明の要旨とするところは地盤側基礎と建物基礎と
の間に積層ゴム支承およびヒステレティックダンパが配
置してあり、前記ダンパは軟鋼、鉛、超塑性金属等の延
性金属からなっており、前記基礎の何れか一方から突設
した円形断面の片持ばり部分と、この片持ばり部分の変
形の局部的集中をさけるための、片持ばり部分が挿入さ
れた漏斗状曲面凹溝の形成された変形拘束ガイド部分よ
りなるものである。

実施例 この発明の実施例は図面に示す通りであり、地盤側基礎
Ａと建物基礎Ｂとの間に積層ゴム支承１およびヒスレテ
イツクダンパ２が配置しである。

ダンパ２は軟鋼、鉛または超塑性金属等の延性金属材料
よりなる円形断面の片持ばり部分３とその片持ばり部分
３の変形を制限する変形拘束ガイド部分４よりなる。

片持ばり部分３の上端は円板状または球状の突起５を形
成しである。そして図面では突起５が円板状で、円板の
外周が球面になっている場合を示している。この突起５
を嵌め込む鋼製の掴み治具６が何れか一方の基礎、図面
では建物基礎Ｂにアンカーボルト７によって固定されて
いる。

変形拘束ガイド部分４は中央部に漏斗状曲面凹溝８が形
成され、その下部は円筒形の穴９となっていて片持ばり
部分６の下端はこの穴９に嵌め込まれている。また漏斗
状曲面凹溝８の上方は扇形に拡がる曲面を形成している
。

この変形拘束ガイド部分４はブロック状をなし、隅角部
近傍にボルト挿通孔を有し、アンカーボルト１０により
他方の基礎、図面では地盤側基礎Ａに固定されている。

またこのブロック状の変形拘束ガイド部分４はコンクリ
ート製でも、鋼製でも、あるいは変形拘束面のみ鋼製ラ
イナーとしてなるコンクリート製でもよい。

図面はコンクリート製で下部に片持ばり部分３が嵌合す
る鋼製スリーブ１１を設けた場合を示している。変形拘
束面はその断面形状が円でも、放物線でも、その他の曲
線でもよい。そして図面では円の場合を示している。

発明の作用、効果 以上の構成により、地震時にはダンパの片持ばり部分は
繰返し塑性変形を受け、そのときのエネルギー吸収によ
り構造物に有効な振動減衰効果を与える。そして変形拘
束ガイド部分がない場合は第６図Ｉのように片持ばり部
分下端の固定端に塑性ヒンジが形成され、この部分に歪
が集中するのに対しこの発明では変形拘束ガイド部分を
設けたので第６図■のように片持ばり部分が変形拘束ガ
イドに沿った変形をするため、塑性域゛が片持ばりの長
さ方向に沿って上部にまで進展し、歪が集中せずに平均
化される。したがって変形能が大きく、大変形での多数
回繰り返しに対し、特性劣化が少なく、良好な疲労特性
と十分なエネルギー吸収性能を有することになる。

このようなダンパと積層ゴムを用いた免震系の力学特性
は第８図に示す通りである。そして積層ゴムの変位と荷
重の関係は第８図Ｉに示すような若干のヒステリシスを
有する大略弾性変形を示す。ダンパの変位と荷重の関係
は第８図■に示すように弾塑性で、繰返し変位に対して
はヒステリシスループを描くことになる。したがって免
震系の変位と荷重の関係は第８図■に示すように第８図
Ｉ、ｎの関係の和となってヒステリシスループを描く、
そしてダンパによってもたらされるこのヒステリシスル
ープの面積がエネルギー吸収を表わし振動減衰効果をも
たらすことになる。

また片持ばり部分は軟鋼、鉛、趨性金属等の延性金属材
を用いるため、ダンパの復元力特性が完全弾塑性に近く
、モデル化、設計が容易である。また片持ばり部分を円
形断面とすることにより特性に方向性をなくすることが
できる。

また片持ばり部分の端部を変形拘束部分に挿入するので
、溶接による固定の場合のような弱点を有しない。

しかも以上の構成は構造が簡単で製作も容易であって経
済的に実施できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の免震装置の配置状態の断面図、第２
図、第３図、第４図、第５図はダンパの斜視図、側面図
、平面図、断面図、第６図Ｉ、ｎは片持ばり部分の作用
説明図、第７図Ｉ、ＩＩ。 ■は変位と荷重の関係の説明図である。 Ａ・・地盤側基礎、Ｂ・・建物基礎、１・・積層ゴム支
承、２・・ダンパ、５・・片持ばり部分、４・・変形拘
束ガイド部分、５・・突起、６・拳掴み治具、７争・ア
ンカーボルト、８・・漏斗状凹溝、９・・穴、１０・・
アンカーボルト、１１・・スリーブ。 第１ヅ 第２１７Ｉ 第　３　図　　　　　　　　　　　　　第　４１￥１第
　５１”Ｔ 日

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 地盤側基礎と建物基礎との間に積層ゴム支承およびダン
   パが配置してあり前記ダンパは延性金属材からなって前
   記基礎の何れか一方から突設した円形断面の片持ばり部
   分と、この片持ばり部分は挿入された漏斗状曲面凹溝の
   形成された変形拘束ガイド部分よりなることを特徴とす
   る構造物の免震装置。