TWI471490B - 阻尼裝置 - Google Patents
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Description
本發明係關於用來讓地震及風等賦予構造物的振動能量衰減之阻尼裝置。特別是關於由黏彈性體材料和摩擦材料所組合而成之阻尼裝置。
以往,為了降低因地震及風等所造成之構造物的振動,己被提出構造包括:利用黏性體的黏性阻力之制振壁及黏性剪切型阻尼器、利用高衰減性材橡膠材料之黏彈性型阻尼器、利用構件的滑動摩擦之摩擦阻尼器等的各種的能量吸收裝置;這些能量吸收裝置,是以支撐狀安裝於建築構造物,或是安裝於產生相對移位的構件間。
黏性剪切型阻尼器,對於小振幅乃至中振幅的外力可獲得較佳的衰減特性。但由於必須具備收容黏性體的容器,而有安裝部位受到限制的問題。又在對應於大振幅的外力的情形,必須將產生黏性阻力的面積加大,而必須形成多段的阻力板,或將阻力板本身加大,而有裝置變得大型化的問題。
黏彈性型阻尼器,和黏性阻尼器同樣的,對於小振幅乃至中振幅的外力可獲得較佳的衰減特性。又在安裝於構造物時,不會像上述黏性剪切型阻尼器那樣受到限制。然而,該阻尼器也是,當期望產生大阻力的情形,會產生裝置變得大型化的問題。
摩擦阻尼器,藉由選擇適當的摩擦材料,對於大振幅的外力可獲得較佳的衰減特性。然而,對於小振幅的外力,基於靜摩擦之觸發作用而呈固定狀,並無法獲得較佳的衰減特性,而有居住性變差的問題。
於是,關於組合前述各種阻尼器的特性而對應於小振幅乃至大振幅的外力之阻尼裝置,例如在專利文獻1及專利文獻2提出,將黏彈性阻尼器和摩擦阻尼器串列配置於可相對變形的2構件間而構成之制振阻尼裝置。然而,該制振阻尼裝置也是,由於將2個阻尼器連續沿產生相對變形的方向串列配置,故會有裝置全體變得大型化的問題。
再者,為了解決上述兩專利文獻所記載的阻尼裝置的問題點,在專利文獻3提出,不是將摩擦阻尼器和黏彈性阻尼器串列配置,而是將兩阻尼器積層,並將兩阻尼器用貫穿積層方向的螺栓、螺帽來緊固之阻尼裝置。該阻尼裝置,對小振幅的外力會發揮黏彈性阻尼器的作用,對大振幅的外力會發揮摩擦阻尼器的作用,因此可對應於小振幅乃至大振幅的寬廣範圍,而能謀求裝置全體的小型化。
[專利文獻1]日本特開平9-268802號公報
[專利文獻2]日本特開2001-342749號公報
[專利文獻3]日本特開2005-171528號公報
然而,上述專利文獻3所記載的阻尼裝置,若對黏彈性體施予大的緊固力,黏彈性體將會在厚度方向發生變形
,因此無法賦予較大的緊固力,如此由緊固在一起的摩擦阻尼器所獲得的摩擦阻力的大小受到限制,又起因於黏彈性體的蠕變,隨著時間經過緊固力會降低,所獲得的摩擦力可能會變小。
於是,本發明係有鑑於上述問題點而構成者,其目的是提供一種阻尼裝置,係將黏彈性阻尼器和摩擦阻尼器積層並緊固在一起的阻尼裝置,即使對黏彈性體賦予較大的緊固力也不容易在黏彈性體的厚度方向產生變形,而能對摩擦阻尼器的摩擦面穩定地施加高壓,因此可將摩擦阻尼器所獲得的摩擦阻力的大小的限制解除,而防止隨著時間經過所造成的摩擦力降低,利用黏彈性阻尼器的作用可提昇小振幅時的居住性,利用摩擦阻尼器的作用可提昇建築物的耐震性。
為了達成上述目的,本發明之阻尼裝置,其特徵在於:係具備:利用黏彈性體的剪切變形來產生衰減力的黏彈性阻尼器、積層於該黏彈性阻尼器且利用摩擦滑動來產生摩擦衰減力之摩擦阻尼器、朝與前述黏彈性體的剪切面及前述摩擦阻尼器的滑動面正交且朝使前述黏彈性體的剪切面及前述摩擦阻尼器的滑動面互相接近的方向賦予壓力之負荷構件、用來支承藉由前述負荷構件賦予前述黏彈性體的壓力之壓力支承構件。
依據本發明,由於賦予黏彈性體的壓力是藉由壓力支承構件來支承,即使對積層在一起的黏彈性阻尼器及摩擦阻尼器施加較大的緊固力,仍能抑制該緊固力所造成之黏
彈性體的變形,而藉由摩擦阻尼器可穩定地獲得大的摩擦力。
又本發明的阻尼裝置,其特徵在於:係將利用黏彈性體的剪切變形來產生衰減力的黏彈性阻尼器、利用摩擦滑動來產生摩擦衰減力之摩擦阻尼器各複數個交互積層;並藉由負荷構件,朝與各個黏彈性阻尼器的黏彈性體的剪切面及各個摩擦阻尼器的滑動面正交且朝使相鄰的前述黏彈性體各個的剪切面及前述摩擦阻尼器各個的滑動面互相接近的方向賦予壓力;而且配置壓力支承構件,以支承藉由該負荷構件賦予前述各個黏彈性體的壓力。
依據本發明,和上述發明同樣的,即使對積層在一起的黏彈性阻尼器及摩擦阻尼器施加較大的緊固力,仍能抑制該緊固力所造成之黏彈性體的變形,且由於具備複數組的黏彈性阻尼器及摩擦阻尼器,故能穩定地獲得更大的摩擦力。
在前述阻尼裝置,前述壓力支承構件可由彈性材料形成並配置於前述黏彈性體內,該壓力支承構件可使用橡膠球、橡膠滾子、含鐵心的橡膠球、或是含鐵心的橡膠滾子。利用該橡膠球的彈性變形,對於緊固力可確保適當的接觸面積,且能追隨黏彈性體的剪切變形而使該橡膠球產生轉動。再者,橡膠球的彈性變形的程度,可依橡膠球所使用之橡膠種類、硬度來適當地選擇,在要求小的壓縮應變時,可使用含鐵心的橡膠球。
又在前述阻尼裝置,前述壓力支承構件可由滑動構件
(以比前述摩擦阻尼器進行摩擦滑動所產生的摩擦力更小的摩擦力進行滑動)所構成,且將該滑動構件配置成,在該滑動構件的滑動方向與前述黏彈性體隔著既定的距離來支承藉由前述負荷構件賦予的壓力。藉此,即使施加較大的緊固力,仍能抑制該緊固力所造成之黏彈性體材料在厚度方向的變形,故能穩定地藉由摩擦阻尼器獲得更大的摩擦力。
在前述阻尼裝置,前述負荷構件可使用:朝與前述黏彈性體的剪切面及前述摩擦阻尼器的滑動面正交的方向延伸的螺栓、以及和該螺栓螺合之螺帽。
再者,在前述阻尼裝置,可具備用來限制前述黏彈性體的剪切方向的移動之移動限制部,以防止黏彈性體產生過大的剪切變形而造成破損。
再者,在前述阻尼裝置,前述摩擦阻尼器,可構成在供裝設該阻尼裝置的一對構造構件的軸方向進行摩擦滑動,藉此能對構造構件的軸方向的振動進行能量吸收,結果可發揮制振或防震效果。
此外,在前述阻尼裝置,前述摩擦阻尼器,可構成在供裝設該阻尼裝置的一對構造構件的剪切方向進行摩擦滑動,藉此能對構造構件的剪切方向的振動進行能量吸收,結果可發揮制振或防震效果。
再者,前述複數個摩擦阻尼器的一部分,可在供裝設該阻尼裝置之第1構造構件的長邊方向進行摩擦滑動,又前述複數個摩擦阻尼器的另一部分,可在供裝設該阻尼裝
置之構造構件當中的第2構造構件(與前述第1構造構件正交)的長邊方向進行摩擦滑動,如此構成可在2軸方向同時施加振動的阻尼器。
如以上所說明,依據本發明可提供,在將黏彈性阻尼器和摩擦阻尼器積層並緊固在一起而構成的阻尼裝置,在對黏彈性賦予較大的緊固力時可防止黏彈性阻尼器部在厚度方向的變形,可將摩擦阻尼器所獲得的摩擦阻力的大小的限制解除,且能防止隨著時間經過所造成的摩擦力降低,利用黏彈性阻尼器的作用可提昇小振幅時的居住性,利用摩擦阻尼器的作用可提昇建築物的耐震性。
接著參照圖式來說明本發明的實施形態。
第1圖係顯示本發明的阻尼裝置的基本構造,該阻尼裝置1,係由黏彈性阻尼器2和摩擦阻尼器7所組合而成,黏彈性阻尼器2,係固定於可動板8和摩擦板固定用鋼材(以下簡稱「固定用鋼材」)4,摩擦阻尼器7的摩擦板5是固定於固定用鋼材4,而構成可在配合材6上進行摩擦滑動。
黏彈性阻尼器2,係形成俯視矩形的板狀,其上面是固定於可動板8的下面,其下面是固定於固定用鋼材4的上面,利用黏彈性體2a的剪切變形來產生衰減力。黏彈性體2a的材料,可使用苯乙烯系、胺酯系、丙烯酸系、異丁烯系、矽系、二烯系等的彈性體,特佳為溫度依存性
小的苯乙烯系的彈性體。
固定用鋼材4,其形狀和黏彈性阻尼器2大致相同,係用來將黏彈性阻尼器2和摩擦板5形成一體化。又在黏彈性阻尼器2和摩擦板5是直接接合的情形,固定用鋼材4變得不需要。
摩擦板5,其形狀和固定用鋼材4大致相同,由該摩擦板5和配合材6來構成摩擦阻尼器7。摩擦板5的材料,只要是可獲得高摩擦係數的材料即可,可採用金屬、樹脂、或金屬和樹脂的組合,也能採用除此以外的材料,例如可使用銅合金材料、銅合金系的燒結材料、酚樹脂、聚醯胺樹脂、四氟乙烯樹脂、或是石墨等的無機材料。
摩擦板5的配合材6,其下面是固定於滑動材9的上面,藉由和摩擦板5組合來構成摩擦阻尼器7。配合材6的材料,一般是使用不鏽鋼。
可動板8及滑動材9,係藉由負荷構件(未圖示)來朝讓可動板8及滑動材9互相接近的方向賦予推壓力F。
在黏彈性阻尼器2配置複數個橡膠球3來作為壓力支承構件,以支承由上述負荷構件賦予黏彈性體2a的推壓力F。該橡膠球3的直徑尺寸,是和黏彈性體2a的厚度大致相同。橡膠球3的彈性變形的程度,可依照橡膠球3所使用的橡膠的種類、硬度來適當地選擇。可採用胺酯橡膠球、氯丁二烯橡膠球、丁腈橡膠球、乙烯丙烯橡膠球、矽橡膠球、氟橡膠球等。又在要求較小的壓縮應變的情形,也能使用含鐵心的橡膠球。此外,也能取代橡膠球3而使
用橡膠滾子。
接著,針對使用上述基本構造之本發明的阻尼裝置的第1實施形態,參照第2圖及第3圖來作說明。
如第2圖所示,該阻尼裝置11係具備:透過固定用鋼材14來積層之黏彈性阻尼器12及摩擦阻尼器17、透過固定用鋼材34來積層之黏彈性阻尼器22及摩擦阻尼器27共2組的制振阻尼器構造(相當於上述基本構造)。
黏彈性阻尼器12,係具備和第1圖的黏彈性阻尼器2同樣的構造,其固定於上部可動板18的下面和固定用鋼材14的上面,摩擦阻尼器17的摩擦板15,係固定於固定用鋼材14的下面,而構成可在配合材16上進行摩擦滑動。固定用鋼材14、摩擦板15、配合材16分別具備和第1圖的固定用鋼材4、摩擦板5、配合材6相同的構造。
黏彈性阻尼器22也是,具備和第1圖的黏彈性阻尼器2同樣的構造,係固定於下部可動板28的上面和固定用鋼材24的下面,摩擦阻尼器27的摩擦板25,係固定於固定用鋼材24的上面,而構成可在配合材26的下面進行摩擦滑動。固定用鋼材24、摩擦板25、配合材26分別具備和第1圖的固定用鋼材4、摩擦板5、配合材6相同的構造。
在滑動材19的上面兩面,固定著構成摩擦阻尼器17、27的一部分之配合材16、26。
上述各構件,係如第3 (a)圖所示般積層,且藉由插通於第2圖所示的上部可動板18的複數個插通孔18a及
下部可動板28的複數個插通孔28a之複數個螺栓29及螺帽30進行緊固,藉此從上下方向進行推壓。又在第3圖,是省略螺栓29及螺帽30的圖示,而僅將黏彈性阻尼器12、22用截面來表現。移動限制部31~34分別形成長方體狀,係固定於上部可動板18的下面、或是下部可動板28的上面,以限制固定用鋼材14、24在第3圖的水平方向的移動,藉此來限制黏彈性阻尼器12、22的黏彈性體的剪切方向的移動。
如第3 (a)圖所示般組裝後的阻尼裝置11,是以支撐狀安裝於建築構造物,或安裝於會產生相對移位的構件間。在以下的說明中,設於滑動材19的端部之突緣部21、和與上部可動板18及下部可動板19形成一體化的板狀體20,係構成建築構造物的支撐部的一部分以發揮制振功能,而以此情形為例來作說明。
在通常狀態下,阻尼裝置11係組裝成第3 (a)圖所示的狀態。亦即,黏彈性阻尼器12和移動限制部31、32,係配置成在黏彈性阻尼器12的左右兩端部和移動限制部31、32之間隔著既定的間隔。關於黏彈性阻尼器22和移動限制部33、34也是同樣的,隔著既定的間隔配置著。
在第3 (a)圖所示的狀態,在施加風負荷等而受到較小振幅的振動的情形,例如第3 (b)圖所示,外力F1會朝讓突緣部21、板狀部20互相接近的方向作用,滑動材19,會和配合材16、摩擦板15、固定用鋼材24一起朝圖
中的右方移動,黏彈性阻尼器12的黏彈性體12a及黏彈性阻尼器22的黏彈性體22a會產生剪切變形而讓振動衰減。又這時,固定用鋼材14、24各個的右端部會抵接於移動限制部32、34,而防止黏彈性體12a、22a產生過大的剪切變形而造成破損。
此外,若受到規模較大的地震等的較大振幅的振動時,如第3 (c)圖所示,例如,外力F2會朝讓突緣部21、板狀部20互相接近的方向作用,由於固定用鋼材14、24各個的右端部抵接於移動限制部32、34,固定用鋼材14及摩擦板15以及固定用鋼材24及摩擦板25無法進一步朝右方移動,滑動材19會相對摩擦板15、25進行移動。
亦即,僅滑動材19會進一步向右移動。這時,摩擦板15會在配合材16上進行摩擦滑動,摩擦板25會在配合材26上進行摩擦滑動,而能發揮制振功能。
又在上述的動作說明,雖是說明在朝讓突緣部21和板狀部20互相接近的方向受到外力F1、F2的情形,但在朝讓突緣部21、板狀部20互相離開的方向施加外力的情形,迄固定用鋼材14、24各個的左端部抵接於移動限制部31、33為止,黏彈性阻尼器12、22會發揮作用,而當固定用鋼材14、24各個的左端部抵接於移動限制部31、33後,僅滑動材19會進一步朝左移動,而藉由摩擦板15、25和配合材16、26之間的摩擦滑動來發揮制振功能。
如以上所說明,依據阻尼裝置11,對於小振幅的外力F1黏彈性阻尼器12、22會發揮作用,對於大振幅的外力
F1摩擦阻尼器17、27會發揮作用,因此可對應於小振幅至大振幅的寬廣範圍。又由於在黏彈性阻尼器12、22分別配置橡膠球13、23,藉由橡膠球13、23能支承賦予黏彈性體12a、22a的壓力,對積層在一起的黏彈性阻尼器12、22及摩擦阻尼器17、27,即使透過螺栓29及螺帽30來施加大的緊固力,仍能抑制該緊固力所產生的黏彈性體12a、22a的變形,因此藉由摩擦阻尼器17、27可穩定地獲得大的摩擦力。再者,由於具備移動限制部31~34,故能防止黏彈性體12a、22a產生過大的剪切變形而造成破損。
又在上述實施形態,雖是說明具備2組第1圖所示的阻尼裝置1之阻尼裝置11的詳細構造及動作,但也能將阻尼裝置1以支撐狀安裝於建築構造物,或是安裝在會產生相對移位的構件之間。這時,在可動板8和滑動材9之間會發生制振效果。
此外,除了第1圖所示的阻尼裝置1以外,本發明的阻尼裝置的基本構造也可以像第4圖所示,在可動板45和滑動材46之間,從上方依序積層摩擦板42、配合材43及黏彈性阻尼器44,並對可動板45和滑動材46賦予推壓力F,如此構成的阻尼裝置41能在可動板45和滑動材46之間發揮制振功能。在此,摩擦板42、配合材43、黏彈性阻尼器44分別相當於第1圖的摩擦板5、配合材6、黏彈性阻尼器2,摩擦板42和配合材43係構成摩擦阻尼器47,在黏彈性阻尼器44配置橡膠球48來作為壓力支承構
件。
再者,本發明的阻尼裝置的基本構造,也可以像第5圖所示,在可動板56和滑動材57之間,從上方依序積層第1黏彈性阻尼器52、摩擦板53、配合材54、第2黏彈性阻尼器55,並對可動板56和滑動材57賦予推壓力F,如此構成的阻尼裝置51能在可動板56和滑動材57之間發揮制振功能。在此,第1黏彈性阻尼器52、摩擦板53、配合材54、第2黏彈性阻尼器55分別相當於第1圖的黏彈性阻尼2、摩擦板5、配合材6、黏彈性阻尼器2,摩擦板53和配合材54係構成摩擦阻尼器58,在第1及第2黏彈性阻尼器52、55配置橡膠球59、60來作為壓力支承構件。
此外,在第1圖所示的阻尼裝置1的黏彈性阻尼器2,黏彈性體2a和橡膠球3所構成的層是形成單層,但將該黏彈性體2a和橡膠球3所構成的層沿上下方向隔著層間板(未圖示)積層複數段亦可。關於這點,在第4圖及第5圖所示的黏彈性阻尼器44、52、55也是同樣的。
再者,也能將上述第4圖及第5圖所示的阻尼裝置41、51直接當作阻尼裝置來使用,或是像第2圖所示之具備2組的阻尼裝置1的阻尼裝置11那樣,可具備2組的阻尼裝置41、51來構成阻尼裝置。就阻尼器的形狀而言,除了上述平板狀的支撐型以外,也能採用將各構件作成圓筒狀的支撐型而配置於構造物以抑制風等造成的振動,或構成制振壁等的壁型,或是構成SSR(彈性滑動支承)等的
水平移動型而配置於地基和構造物之間,以抑制地震時的振動。
接著針對本發明的阻尼裝置的第2實施形態,參照第6圖來作說明。
該阻尼裝置61,如第6 (a)圖所示,係具備:固定於上部可動板66和摩擦板64A雙方之黏彈性阻尼器62A、62B;固定於下部可動板67和摩擦板64B雙方之黏彈性阻尼器62C、62D;配置於上部可動板66和摩擦板64A之間的作為壓力支承構件的低摩擦材63A~63C;配置於下部可動板67和摩擦板64B之間的作為壓力支承構件的低摩擦材63D~63F。摩擦板64A和滑動材65、摩擦板64B和滑動材65,分別是構成摩擦阻尼器69、70。
黏彈性阻尼器62 (62A~62D),係形成俯視矩形的板狀,黏彈性阻尼器62A、62B各個,上面是固定於上部可動板66的下面,下面是固定於摩擦板64A的上面;黏彈性阻尼器62C、62D各個,下面是固定於下部可動板67的上面,上面是固定於摩擦板64B的下面。該等的黏彈性阻尼器62,並不像第1圖所示的黏彈性阻尼器2等那樣是具備橡膠球3,而是僅由黏彈性體所構成,而利用剪切變形來產生衰減力。黏彈性阻尼器62的材料,可採用和黏彈性阻尼器2的黏彈性體2a同樣的材料。
低摩擦材63 (63A~63F),係形成俯視矩形的板狀,低摩擦材63A~63C各個,上面是固定於上部可動板66的下面,下面可在摩擦板64A的上面滑動。又低摩擦材
63D~63F各個,下面是固定於下部可動板67的上面,上面可在摩擦板64B的上面滑動。低摩擦材63和摩擦板64A或摩擦板64B之間的摩擦係數,是設定成比摩擦板64A或摩擦板64B和滑動材65之間的摩擦係數更小。
摩擦板64 (64A、64B),是和滑動材65一起構成摩擦阻尼器69、70。摩擦板64的材料,只要是可獲得高摩擦係數的材料即可,可使用和第1圖所示的摩擦板5同樣的材料。
滑動材65,是和摩擦板64一起構成摩擦阻尼器69、70。和第2圖所示的阻尼裝置1同樣的,可在滑動材65的上下兩面貼合不鏽鋼等構成的配合材,而在配合材上讓摩擦板64進行摩擦滑動。
在黏彈性阻尼器62的兩端部的摩擦板64上,固定著移動限制部68 (68A~68H)。該移動限制部68,像第2圖及第3圖所示的移動限制部31~34那樣,分別形成長方體狀,以限制低摩擦材63的水平方向的移動,藉此來限制黏彈性阻尼器62的剪切方向的移動,而防止黏彈性阻尼器62的黏彈性體產生過大的剪切變形而造成破損,並讓黏彈性阻尼器69、70發揮作用。
在上部可動板66及下部可動板67,係藉由負荷構件(未圖示)而朝讓上部可動板66及下部可動板67互相接近的方向賦予推壓力F。
接著針對具有上述構造的阻尼裝置61的動作,參照第6 (a)~(c)圖來作說明。
在通常狀態,阻尼裝置61是形成第6 (a)圖所示的狀態,低摩擦材63和移動限制部68是配置成隔著既定間隔。
在第6 (a)圖所示的狀態,當施加風負荷等而受到較小振幅的振動的情形,例如第6 (b)圖所示,外力F1會作用於滑動材65和上部可動板66及下部可動板67,上部可動板66及下部可動板67分別會相對於摩擦板64A、64B朝圖中右方移動。隨著此移動,低摩擦材63各個會一邊在摩擦板64上進行摩擦滑動一邊朝右方移動,同時黏彈性阻尼器62會產生剪切變形而使振動衰減。又低摩擦材63各個在摩擦板64上進行摩擦滑動的狀態下會進一步朝右方移動,而使低摩擦材63A、63B、63D、63E各個的右端部抵接於移動限制部68A、68C、68E、68G,藉此防止黏彈性體62產生過大的剪切變形而造成破損。
再者,若受到規模較大的地震等的較大振幅的振動,例如第6 (c)圖所示,外力F2會作用於滑動材65、上部可動板66及下部可動板67,由於低摩擦材63A、63B、63D、63E各個的右端部抵接於移動限制部68A、68C、68E、68G,低摩擦材63及上部可動板66、下部可動板67無法進一步朝右方移動,摩擦板64會和低摩擦材63及上部可動板66、下部可動板67一起相對於滑動材63移動。這時,摩擦板64會在滑動材65上進行摩擦滑動,以發揮制振功能。
又在上述動作說明中,雖是說明上部可動板66及下
部可動板67相對於滑動材65朝右方移動的例子,但在上部可動板66及下部可動板67相對於滑動材65朝左方移動的情形,迄低摩擦材63B、63C、63E、63F各個的左端部抵接於移動限制部68B、68D、68F、68H為止,黏彈性阻尼器62會發揮作用,當低摩擦材63B、63C、63E、63F各個的左端部抵接於移動限制部68B、68D、68F、68H後,上部可動板66及下部可動板67會進一步朝左方移動,而利用摩擦板64和滑動材65之間的摩擦滑動來發揮制振功能。
如以上所說明,依據阻尼裝置61,對於小振幅的外力F1黏彈性阻尼器62會發揮作用,對於大振幅的外力F2黏彈性阻尼器69、70會發揮作用,而能對應於小振幅至大振幅的寬廣範圍。又由於具備在摩擦板64的滑動方向和黏彈性阻尼器62隔著既定距離的低摩擦材63,藉由低摩擦材63可支撐賦予黏彈性體62的壓力,即使對積層在一起的黏彈性阻尼器62及摩擦阻尼器69、70施加較大的緊固力,仍能抑制該緊固力所產生的黏彈性體62的變形,而藉由摩擦阻尼器69、70可穩定地獲得大的摩擦力。再者,由於具備移動限制部68,可防止黏彈性體62產生過大的剪切變形而造成破損。
又在上述的實施形態,雖是在滑動材65的上下兩方分別配置黏彈性阻尼器62和摩擦阻尼器69或70,但也能在滑動材65的上下任一方設置黏彈性阻尼器62和摩擦阻尼器69或70,而在上部可動板66或下部可動板67的任
一方和滑動材65之間發揮制振效果。
此外,第6圖所示的阻尼裝置61,在黏彈性阻尼器62的水平變形的同時,低摩擦材63會在摩擦板64的表面滑動,當低摩擦材63抵接於移動限制部68後,會在摩擦板64和滑動材65之間進行滑動,但也能取代此動作,而如第7 (a)圖所示,使低摩擦材63和滑動材65直接接觸,使摩擦板64的一面固定於黏彈性體62,使其另一面和滑動材65接觸。
這時,例如第7 (b)圖所示,若外力F作用於滑動材65和上部可動板66及下部可動板67,黏彈性體62會產生水平變形且低摩擦材63會在滑動材65的表面滑動,當低摩擦材63抵接於摩擦板64的側端面64a後,低摩擦材63和摩擦板64會一起在滑動材65上滑動。如此般,可藉由摩擦板64的側端面64a來進行低摩擦材63和黏彈性體62的移動限制,因此不須像上述阻尼裝置61那樣另外設置移動限制部68。
接著,針對本發明的阻尼裝置的第3實施形態,參照第8圖來作說明。
該阻尼裝置71,係在供裝設該阻尼裝置71的一對構造構件72、77的軸方向讓摩擦阻尼器進行摩擦滑動的多層型的阻尼裝置,係具備:透過固定構件74、螺栓75、螺帽76來裝設於構造構件72的6片的可動板73;透過固定構件79、螺栓80、螺帽81來裝設於構造構件77的4片的滑動材78;配置於相鄰的可動板73及滑動材78之間
的黏彈性阻尼器和摩擦板的積層體84;將積層在一起的可動板73、滑動材78及積層體84從積層方向實施挾持的推壓構件82、83;用來結合推壓構件82、83,對積層在一起的可動板73、滑動材78及積層體84從積層方向賦予推壓力F的螺栓85及螺帽86等。
構造構件72、77分別形成帶板狀,係安裝於建築構造物的支撐部等。如第8 (a)圖所示,在構造構件72的左端部、構造構造77的右端部,穿設有用來連結於支撐部等的複數個貫穿孔。
6片的可動板73分別形成帶板狀,在左端部具有複數個貫穿孔,是被塊狀的固定構件74挾持,並藉由螺栓75及螺帽76固定住。
4片的滑動材78也是,和可動板73同樣的分別形成帶板狀,在右端部具有複數個貫穿孔,是被塊狀的固定構件79挾持,並藉由螺栓80及螺帽81固定住。
積層體84也是分別形成帶板狀,該積層體84,例如是將第1圖所示的黏彈性阻尼器2和摩擦板5予以積層而構成。亦可在黏彈性阻尼器2和摩擦板5之間配置固定用鋼材4。積層體84,是在相鄰的可動板73和滑動材78或構造構件77之間合計設置10片。積層體84的黏彈性阻尼器的剪切面固定於可動板73,積層體84的摩擦板抵接於滑動材78或構造構件77而構成摩擦阻尼器。
推壓構件82、83,係形成比可動板73等更寬的帶板狀,在兩側端部具有供螺栓85插通用的複數個貫穿孔。
在兩構件82、83之間,將上述可動板73、滑動材78及積層體84實施積層後,是藉由螺栓85及螺帽86將兩構件82、83結合,以在積層方向賦予推壓力F。
具有上述構造的阻尼裝置71,當在構造構件72、77的長邊方向施加風負荷F1等而受到較小振幅振動的情形,和第3 (b)圖的情形的,各積層體84的黏彈性阻尼器的黏彈性體會產生剪切變形,而使振動衰減。
此外,若受到規模較大的地震等的較大振幅的振動,和第3 (c)圖的情形同樣的,積層體84的摩擦板和抵接於該摩擦板的滑動材78或構造構件77會發生相對移動,而利用摩擦滑動來發揮制振功能。
如以上所說明,依據該阻尼裝置71,當積層體84的黏彈性阻尼器產生作用後,由積層體84和滑動材78或構造構件77所構成的摩擦阻尼器會在構造構件72、77的軸方向進行摩擦滑動,因此在將構造構件72、77安裝於建築構造物的支撐部的情形,可在支撐部的長邊方向發揮制振功能。又由於是積層複數個積層體84、可動板73及滑動材78,能使黏彈性體的剪切面及摩擦阻尼器的滑動面變大,而以小型的構造發揮更大的制振功能。
接著,針對本發明的阻尼裝置的第4實施形態,參照第9圖來作說明。
該阻尼裝置101,係讓供裝設該阻尼裝置101的一對構造構件102、107在剪切方向、亦即第9 (a)圖的左右方向進行相對移位,而使摩擦阻尼器進行摩擦滑動之多層
型的阻尼裝置,係具備:透過固定構件104、螺栓105、螺帽106來裝設於構造構件102的6片的可動板103;透過固定構件109、螺栓110、螺帽111來裝設於構造構件107的4片的滑動材108;配置於相鄰的可動板103及滑動材108之間的黏彈性阻尼器和摩擦板的積層體114;將積層在一起的可動板103、滑動材108及積層體114從積層方向實施挾持的推壓構件112、113;用來結合推壓構件112、113,對積層在一起的可動板103、滑動材108及積層體114從積層方向賦予推壓力F的螺栓115及螺帽116等。
構造構件102、107分別形成俯視矩形的板狀,係安裝於建築構造物的樑等。如第9 (a)圖所示,在構造構件102的下端部、構造構造107的上端部,穿設有用來連結於樑等的複數個貫穿孔。
6片的可動板103分別形成帶板狀,如第9 (c)圖所示,在下端部具有複數個貫穿孔,是被塊狀的固定構件104挾持,並藉由螺栓105及螺帽106固定住。
4片的滑動材108也是,和可動板103同樣的分別形成帶板狀,如第9 (c)圖所示,在上端部具有複數個貫穿孔,是被塊狀的固定構件109挾持,並藉由螺栓110及螺帽111固定住。
積層體114也是分別形成帶板狀,該積層體114,例如是將第1圖所示的黏彈性阻尼器2和摩擦板5予以積層而構成。亦可在黏彈性阻尼器2和摩擦板5之間配置固定
用鋼材4。積層體114,是在相鄰的可動板103和滑動材108或構造構件107之間合計設置10片。積層體114的黏彈性阻尼器的剪切面固定於可動板103,積層體114的摩擦板是和抵接於該摩擦板的滑動材108或構造構件107一起構成摩擦阻尼器。
推壓構件112、113,係形成比可動板103等更寬的帶板狀,在兩側端部具有供螺栓115插通用的複數個貫穿孔。在兩構件112、113之間,將上述可動板103、滑動材108及積層體114實施積層後,是藉由鋪設於兩構件112、113的外側表面的槽鋼117、118、螺栓115及螺帽116將兩構件112、113結合,以在第9 (b)圖的積層方向賦予推壓力F。透過槽鋼117、118可對兩構件112、113施加均一的推壓力。
具有上述構造的阻尼裝置101,當在與一對構造構件102、107的對峙方向垂直的方向,剪切方向亦即第9 (a)圖的左右方向施加風負荷F1等而受到較小振幅振動的情形,和第3 (b)圖的情形的,各積層體114的黏彈性阻尼器的黏彈性體會產生剪切變形,而使振動衰減。
此外,若受到規模較大的地震等的較大振幅的振動,和第3 (c)圖的情形同樣的,積層體114的摩擦板和抵接於該摩擦板的滑動材108或構造構件107會在負荷F1的方向,亦即與一對構造構件102、107的對峙方向垂直的方向,剪切方向也就是第9 (a)圖的左右方向發生相對移動,而利用摩擦滑動來發揮制振功能。
如以上所說明,依據該阻尼裝置101,當積層體114的黏彈性阻尼器產生作用後,由積層體114和滑動材108或構造構件107所構成的摩擦阻尼器,會在與一對構造構件102、107的對峙方向垂直的方向,剪切方向亦即第9 (a)圖的左右方向相對移動而進行摩擦滑動,因此在將構造構件102、107安裝於建築構造物的下樑構件側、上樑構件側的情形,可對樑的水平方向的相對移位發揮制振功能。又由於是積層複數個積層體114、可動板103及滑動材108,能使黏彈性體的剪切面及摩擦阻尼器的滑動面變大,而以小型的構造發揮更大的制振功能。
接著說明本發明的阻尼裝置的振動試驗。在該試驗,係使用第9圖所示的阻尼裝置101,施加既定的振動,將這時可動板103和滑動材108的相對移位(mm)、該阻尼裝置101的水平阻力(kN)的關係予以記錄。
首先第10 (a)圖係顯示,以正弦波狀施加振幅±5mm的振動作為微小振幅時的經歷曲線。根據該圖可看出,在阻尼裝置施加微小振幅的情形,由於在積層體114的摩擦板和滑動材108之間不會發生摩擦滑動,故純粹是發揮積層體114的黏彈性阻尼器的黏彈性體的特性。
接著,以正弦波狀施加振幅±20mm的振動作為較大振幅,可獲得第10 (b)圖所示的經歷曲線。亦即,這時,迄積層體114的摩擦板和滑動材108之間發生摩擦滑動為止(在圖中為1.3kN左右為止),積層體114的黏彈性阻尼器的黏彈性會發揮作用,但在積層體114的摩擦板和滑
動材108之間產生摩擦滑動後,會呈現摩擦阻尼器的特性。
接著,第10 (c)圖是顯示,隨機地施加最大移位(振幅)±30mm的振動時的經歷曲線。根據該圖可知,在施加於阻尼裝置101的負荷較小(振幅較小)時呈現黏彈性特性,在施加於阻尼裝置101的負荷較大(振幅較大)時摩擦阻尼器特性的影響較大。
接著,針對本發明的阻尼裝置的第5實施形態,參照第11圖及第12圖來作說明。為了便於理解,在兩圖中將黏彈性阻尼器的部分以塗黑的方式來表現。
該阻尼裝置121,是可在2軸方向同時施加振動而對應於小振幅至大振幅的寬廣範圍的阻尼裝置,阻尼裝置121係具備:積層於上部加壓板122和滑動材125之間的黏彈性阻尼器123及摩擦板124、積層於滑動材125和中央鋼128之間的摩擦板126及黏彈性阻尼器127、積層於中央鋼板128和滑動材131之間的黏彈性阻尼器129及摩擦板130、積層於滑動材131和下部加壓板134之間的摩擦板132及黏彈性阻尼器133,亦即具備4組的阻尼器構造。
黏彈性阻尼器123、127、129、133,分別形成帶板狀,係具備和第1圖的黏彈性阻尼器2同樣的構造,且分別固定於上下方向的相鄰構件(例如,黏彈性阻尼器123是固定於上部加壓板122和摩擦板124)。
摩擦板124、126、130、132,分別具備和黏彈性阻尼
器123等大致相同的形狀,係由和第1圖的摩擦板5同樣的材質所形成。該等摩擦板124等,係固定於相鄰的黏彈性阻尼器123等,且和相鄰的滑動材125等可進行相對移動。摩擦板124等,也能具備第1圖所示的固定用鋼材4(用來將黏彈性阻尼器123等固定在摩擦板124等)。
滑動材125、滑動材131,分別是由不鏽鋼等的材料形成帶板狀,在兩端部穿設貫穿孔(例如用來連結建築構造物的上部構造和下部構造)。滑動材125是被摩擦材124、126所挾持,該等構件是構成摩擦阻尼器;滑動材131是被摩擦材130、132所挾持,該等構件是構件摩擦阻尼器。
中央鋼板128是形成俯視大致正方形的板狀,四角是被方柱狀的移動限制部135、136挾持固定住。中央鋼板128,其上面是固定於黏彈性阻尼器127的下面,其下面是固定於黏彈性阻尼器129的上面。
上部加壓板122係形成俯視大致正方形的板狀,其下面是固定於黏彈性阻尼器123的上面。在上部加壓板122下面的四隅角,豎設有4根呈方柱狀的移動限制部135。
下部加壓板134也是形成和上部加壓板122大致相同的板狀,其上面是固定於黏彈性阻尼器133的下面。在下部加壓板134上面的四隅角,豎設有4根呈方柱狀的移動限制部136。
上述積層在一起的各構件,雖圖示省略,係藉由貫穿上下方向之複數個螺栓及螺帽來將移動限制部135、136
予以結合,以從上下方向以一定的緊固量進行推壓。
該阻尼裝置121,係在建築構造物安裝於會產生2方向的相對移位的構件間,以下說明其動作。
在通常狀態下,阻尼裝置121係組裝成第12 (a)圖所示的狀態。亦即,移動限制部135或136、和各摩擦板124、126、130、132的側面,是配置成隔著既定間隔。
在第12 (a)圖所示的狀態,若施加風負荷等而受到較小振幅的振動時,例如第12 (b)圖所示,對滑動材125有朝右方的外力F1作用著,滑動材15會和摩擦板124、126及黏彈性阻尼器123、127一起朝圖中的右方移動,黏彈性阻尼器123、127各個的黏彈性體會產生剪切變形,而使振動衰減。又在這時,由於摩擦板124、126的側部抵接於右方的移動限制部135,故能防止黏彈性阻尼器123、127各個的黏彈性體產生過大的剪切變形而造成破損。
此外,若受到規模較大的地震等的較大振幅的振動,如第12 (c)圖所示,對滑動材125會有朝右方的外力F2作用著,由於摩擦板124、126的側部抵接於右方的移動限制部135,而使摩擦板124、126無法進一步朝右方移動,滑動材125則會相對於摩擦板124、126進行移動。亦即,僅滑動材125進一步朝右方移動。這時,摩擦板124、126會相對於滑動材125進行摩擦滑動,而能發揮制振功能。
又在上述的動作說明,雖是說明對於滑動材125有朝
右方的外方F1、F2作用的情形,但當對於滑動材125朝左方施加外力F1、F2的情形,迄摩擦板124、126的側部抵接至左方的移動限制部135為止,黏彈性阻尼器123、127會發揮作用,當摩擦板124、126的側部抵接至左方的移動限制部135後,僅滑動材125進一步朝左方移動,而藉由摩擦板124、126和滑動材125之間的摩擦滑動來發揮制振功能。
此外,雖省略其詳細說明,但即使對第11圖的滑動材131在其軸線方向,亦即對第12圖所示的滑動材131在與紙面垂直的方向施加風負荷或是規模較大的地震等大振幅的振動的情形,阻尼裝置121也能進行和上述相同的動作,而在滑動材131的軸線方向發揮制振功能。
如以上所說明,依據阻尼裝置121,藉由一個阻尼裝置可在2軸方向同時施加振動而對應於小振幅至大振幅的寬廣範圍。又藉由黏彈性阻尼器123、127、129、133所具備的橡膠球,可支承對黏彈性體賦予的壓力,而能抑制黏彈性體的變形,藉此可利用摩擦阻尼器穩定地獲得大的摩擦力。再者,由於具備移動限制部135、136,而能防止上述黏彈性體產生過大的剪切變形而造成破損。
其次,針對本發明的阻尼裝置的第6實施形態,參照第13圖至第15圖來作說明。
該阻尼裝置151,係藉由1個阻尼裝置可在2軸方向同時施加振動之多層型的阻尼裝置,是將第11圖及第12圖所示的阻尼裝置121合計4組在上下方向進行積層而構
成。在以下的說明中,是將該阻尼裝置151配置於地基152和建築物本體153之間而當作防震用阻尼裝置的情形。但在第13 (a)圖中,係省略建築物本體153的記載。
該阻尼裝置151,係在上部加壓板155和下部加壓板156之間具備:延伸於第13圖的左右方向之4片的滑動材157、延伸於第13 (a)圖的上下方向(第14圖的左右方向)之4片的滑動材158。4片的滑動材157,係透過固定構件159、螺栓160及螺帽161來固定於建築物本體153。另一方面,4片的滑動材158,如第14圖所示,係透過固定構件162、螺栓163及螺帽164來固定於地基152。
在相鄰的滑動材157、158之間配置中央鋼板165,又在相鄰的滑動材157和中央鋼板165之間、以及在相鄰的滑動材158和中央鋼板165之間,配置由黏彈性阻尼器和摩擦板所積層而成的積層體166。藉此,在上部加壓板155和下部加壓板156之間,合計配置7片的中央鋼板165和16片的積層體166。
黏彈性阻尼器和摩擦板的積層體166,係具有和第3及第4實施形態之黏彈性阻尼器和摩擦板的積層體84、114(參照第8圖及第9圖)同樣的構造,例如是將第1圖所示的黏彈性阻尼器2和摩擦板5予以積層而構成。亦可在黏彈性阻尼器2和摩擦板5之間配置固定用鋼材4。各積層體166的黏彈性阻尼器的剪切面,係固定於鄰接的上部加壓板155、中央鋼材165或下部加壓板156,積層體155的摩擦板是抵接於滑動材157或158而構成摩擦阻
尼器。
滑動板157、158分別是由不鏽鋼等的材料形成帶板狀,各個的兩端部是固定於固定構件159或162。滑動材157、158各個,是被上述積層體166的摩擦板挾持,而用該等構件來構成摩擦阻尼器。
中央鋼板165是形成俯視大致正方形的板狀,其四隅角被分割成複數個的方柱狀的移動限制部167所挾持固定住。中央鋼板165的上面及下面是固定於鄰接的積層體166的黏彈性阻尼器的剪切面。
上部加壓板155,係形成俯視大致正方形的板狀,其下面固定於積層體166的黏彈性阻尼器的剪切面。在上部加壓板155的下面的四隅角,豎設4根方柱狀的移動限制部167。
下部加壓板156也是形成和上部加壓板155大致相同的板狀,其上面是固定於積層體166的黏彈性阻尼器的剪切面。在下部加壓板156上面的四隅角,豎設有4根呈方柱狀的移動限制部167。
將上述各構件積層後,藉由貫穿上部加壓板155和下部加壓板156的複數組的螺栓168及螺帽169來緊固結合,而以一定的緊固量從上下方向進行推壓。移動限制部167,藉由限制積層體166的水平方向的移動,以限制積層體166的黏彈性阻尼器等所具備的黏彈性體的剪切方向的移動。
如上述般組裝成的阻尼裝置151,其固定構件159是
透過螺栓160及螺帽161來固定於建築物本體153,固定構件162是透過螺栓163及螺帽164來固定於地基152,藉此發揮防震用阻尼裝置的功能。
其次,針對該阻尼裝置151的動作,參照第13圖至第15圖來作說明。
在通常狀態下,如第15圖所示,阻尼裝置151是配置成讓積層體166和移動限制部167隔著既定的間隔。
在上述狀態下,若施加風負荷等而受到較小振幅的振動時,例如第13 (a)圖及第15圖所示,對於滑動材157有朝右方的外方F1作用著,和第12 (b)圖的情形同樣的,滑動材157會和鄰接於滑動材167的積層體166的黏彈性阻尼器一起朝圖中的右方移動,而使黏彈性阻尼器各個的黏彈性體產生剪切變形,以使振動衰減。又在這時,積層體166是抵接於右側的移動限制部167,而防止黏彈性阻尼器各個的黏彈性體產生過大的剪切變形而造成破損。
此外,若受到規模較大的地震等的較大振幅的振動,對滑動材157會有更大的外力F2作用著,和第12 (c)圖的情形同樣的,由於積層體166抵接於右側的移動限制部167,積層體166無法進一步朝右方移動,因此滑動材157會相對於與滑動材157鄰接的積層體166的摩擦板進行移動。這時,積層體166的摩擦板會對滑動材157進行摩擦滑動,而能發揮制振功能。
又在上述動作說明中,雖是說明對於滑動材157有朝
右方的外力F1 (F2)作用的情形,但在對於滑動材157施加朝左方的外力F1 (F2)的情形,迄積層體166抵接至左側的移動限制部167為止,黏彈性阻尼器產生作用,而當積層體166抵接至左側的移動限制部167後,僅滑動材157進一步朝左方移動,而藉由積層體166的摩擦板和滑動材157之間的摩擦滑動來發揮制振功能。
再者,雖省略其詳細說明,但即使對第13 (a)圖的滑動材158在其軸線方向施加風負荷或規模較大的地震等較大振幅的振動的情形,阻尼裝置151仍會進行和上述同樣的動作,而在滑動材158的軸線方向發揮制振功能。
如以上所說明,依據阻尼裝置151,藉由一個阻尼裝置可在2軸方向同時施加振動而對應於小振幅至大振幅的寬廣範圍。又由於在積層體166的黏彈性阻尼器,配置和第1圖所示的黏彈性阻尼器2的橡膠球3同樣的橡膠球,藉由橡膠球可支承對各黏彈性阻尼器的黏彈性體賦予的壓力,而能抑制黏彈性體的變形,藉此可利用摩擦阻尼器穩定地獲得大的摩擦力。再者,由於具備移動限制部167,能防止上述黏彈性體產生過大的剪切變形而造成破損。
6‧‧‧主要元件符號說明
1‧‧‧阻尼裝置
2‧‧‧黏彈性阻尼器
2a‧‧‧黏彈性體
3‧‧‧橡膠球
4‧‧‧固定用鋼材
5‧‧‧摩擦板
6‧‧‧配合材
7‧‧‧摩擦阻尼器
8‧‧‧可動板
9‧‧‧滑動材
11‧‧‧阻尼裝置
12‧‧‧黏彈性阻尼器
13‧‧‧橡膠球
14‧‧‧固定用鋼材
15‧‧‧摩擦板
16‧‧‧配合材
17‧‧‧摩擦阻尼器
18‧‧‧上部可動板
18a‧‧‧插通孔
19‧‧‧滑動材
20‧‧‧板狀部
21‧‧‧突緣部
22‧‧‧黏彈性阻尼器
23‧‧‧橡膠球
24‧‧‧固定用鋼材
25‧‧‧摩擦板
26‧‧‧配合材
27‧‧‧摩擦阻尼器
28‧‧‧下部可動板
28a‧‧‧插通孔
29‧‧‧螺栓
30‧‧‧螺帽
31~34‧‧‧移動限制部
41‧‧‧阻尼裝置
42‧‧‧摩擦板
43‧‧‧配合材
44‧‧‧黏彈性阻尼器
45‧‧‧可動板
46‧‧‧滑動材
47‧‧‧摩擦阻尼器
48‧‧‧橡膠球
51‧‧‧阻尼裝置
52‧‧‧第1黏彈性阻尼器
53‧‧‧摩擦板
54‧‧‧配合材
55‧‧‧第2黏彈性阻尼器
56‧‧‧可動板
57‧‧‧滑動材
58‧‧‧摩擦阻尼器
59‧‧‧橡膠球
60‧‧‧橡膠球
61‧‧‧阻尼裝置
62 (62A~62D)‧‧‧黏彈性阻尼器
63 (63A~63F)‧‧‧低摩擦材
64 (64A、64B)‧‧‧摩擦板
65‧‧‧滑動材
66‧‧‧上部可動板
67‧‧‧下部可動板
68 (68A~68H)‧‧‧移動限制部
69‧‧‧摩擦阻尼器
70‧‧‧摩擦阻尼器
71‧‧‧阻尼裝置
72‧‧‧構造構件
73‧‧‧可動板
74‧‧‧固定構件
75‧‧‧螺栓
76‧‧‧螺帽
77‧‧‧構造構件
78‧‧‧滑動材
79‧‧‧固定構件
80‧‧‧螺栓
81‧‧‧螺帽
82‧‧‧推壓構件
83‧‧‧推壓構件
84‧‧‧積層體
85‧‧‧螺栓
86‧‧‧螺帽
101‧‧‧阻尼裝置
102‧‧‧構造構件
103‧‧‧可動板
104‧‧‧固定構件
105‧‧‧螺栓
106‧‧‧螺帽
107‧‧‧構造構件
108‧‧‧滑動材
109‧‧‧固定構件
110‧‧‧螺栓
111‧‧‧螺帽
112‧‧‧推壓構件
113‧‧‧推壓構件
114‧‧‧積層體
115‧‧‧螺栓
116‧‧‧螺帽
117‧‧‧槽鋼
118‧‧‧槽鋼
121‧‧‧阻尼裝置
122‧‧‧上部加壓板
123‧‧‧黏彈性阻尼器
124‧‧‧摩擦板
125‧‧‧滑動材
126‧‧‧摩擦板
127‧‧‧黏彈性阻尼器
128‧‧‧中央鋼板
129‧‧‧黏彈性阻尼器
130‧‧‧摩擦板
131‧‧‧滑動材
132‧‧‧摩擦板
133‧‧‧黏彈性阻尼器
134‧‧‧下部加壓板
135‧‧‧移動限制部
136‧‧‧移動限制部
151‧‧‧阻尼裝置
152‧‧‧地基
153‧‧‧建築物本體
155‧‧‧上部加壓板
156‧‧‧下部加壓板
157‧‧‧滑動材
158‧‧‧滑動材
159‧‧‧固定構件
160‧‧‧螺栓
161‧‧‧螺帽
162‧‧‧固定構件
163‧‧‧螺栓
164‧‧‧螺帽
165‧‧‧中央鋼板
166‧‧‧積層體
167‧‧‧移動限制部
168‧‧‧螺栓
169‧‧‧螺帽
第1圖係顯示本發明的阻尼裝置的基本構造之概略截面圖。
第2圖係顯示本發明的阻尼裝置的第1實施形態的分解立體圖。
第3 (a)(b)(c)圖係第2圖的阻尼裝置的局部剖開組裝圖及動作說明圖。
第4圖係顯示本發明的阻尼裝置的基本構造的其他例之概略截面圖。
第5圖係顯示本發明的阻尼裝置的基本構造的其他例之概略截面圖。
第6 (a)(b)(c)圖係顯示本發明的阻尼裝置的第2實施形態的概略截面圖。
第7圖(a)(b)係顯示第6圖的阻尼裝置的變形例的概略截面圖。
第8圖係顯示本發明的阻尼裝置的第3實施形態,(a)為俯視圖,(b)為(a)之A-A線截面圖,(c)為(a)之B-B線截面圖。
第9圖係顯示本發明的阻尼裝置的第4實施形態,(a)為俯視圖,(b)為(a)之C-C線截面圖,(c)為(a)之D-D線截面圖。
第10 (a)(b)(c)圖係顯示本發明的阻尼裝置的試驗例。
第11圖係顯示本發明的阻尼裝置的第5實施形態,(a)為前視圖,(b)為(a)之E-E線截面圖。
第12 (a)(b)(c)圖係第11圖的阻尼裝置的組裝圖及動作說明圖。
第13圖係顯示本發明的阻尼裝置的第6實施形態,(a)為俯視圖(省略建築物本體的記載),(b)為前視
圖,(c)為(a)之F-F線截面圖。
第14圖係顯示第13圖的阻尼裝置,(a)為第13圖的側視圖,(b)為第13 (a)圖的G-G線截面圖。
第15圖係第13 (b)圖的H-H線截面圖。
1‧‧‧阻尼裝置
2‧‧‧黏彈性阻尼器
2a‧‧‧黏彈性體
3‧‧‧橡膠球
4‧‧‧固定用鋼材
5‧‧‧摩擦板
6‧‧‧配合材
7‧‧‧摩擦阻尼器
8‧‧‧可動板
9‧‧‧滑動材
F‧‧‧推壓力
Claims (9)
- 一種阻尼裝置,其特徵在於:係具備:利用黏彈性體的剪切變形來產生衰減力的黏彈性阻尼器、積層於該黏彈性阻尼器且利用摩擦滑動來產生摩擦衰減力的摩擦阻尼器、朝與前述黏彈性體的剪切面及前述摩擦阻尼器的滑動面正交且朝使前述黏彈性體的剪切面及前述摩擦阻尼器的滑動面互相接近的方向賦予壓力之負荷構件、用來支承藉由前述負荷構件賦予前述黏彈性體的壓力而配置於前述黏彈性體內之可彈性變形的壓力支承構件、以及用來限制前述黏彈性體的剪切方向的移動之移動限制部。
- 一種阻尼裝置,其特徵在於:係將利用黏彈性體的剪切變形來產生衰減力的黏彈性阻尼器、利用摩擦滑動來產生摩擦衰減力之摩擦阻尼器各複數個交互積層;並藉由負荷構件,朝與各個黏彈性阻尼器的黏彈性體的剪切面及各個摩擦阻尼器的滑動面正交且朝使相鄰的前述黏彈性體各個的剪切面及前述摩擦阻尼器各個的滑動面互相接近的方向賦予壓力;將用以支承藉由該負荷構件賦予前述各個黏彈性體的壓力之可彈性變形的壓力支承構件配置於前述黏彈性體 內;藉由移動限制部限制前述黏彈性體的剪切方向的移動。
- 如申請專利範圍第1或2項記載之阻尼裝置,其中,前述壓力支承構件係橡膠球、橡膠滾子、含鐵心的橡膠球、或是含鐵心的橡膠滾子。
- 如申請專利範圍第1或2項記載之阻尼裝置,其中,前述負荷構件是由:朝與前述黏彈性體的剪切面及前述摩擦阻尼器的滑動面正交的方向延伸的螺栓、以及和該螺栓螺合之螺帽所構成。
- 如申請專利範圍第1或2項記載之阻尼裝置,其中,前述摩擦阻尼器,係在供裝設該阻尼裝置的一對構造構件的軸方向進行摩擦滑動。
- 如申請專利範圍第1或2項記載之阻尼裝置,其中,前述摩擦阻尼器,係在供裝設該阻尼裝置的一對構造構件的剪切方向進行摩擦滑動。
- 如申請專利範圍第2項記載之阻尼裝置,其中,前述複數個摩擦阻尼器的一部分,係在供裝設該阻尼裝置之第1構造構件的長邊方向進行摩擦滑動,前述複數個摩擦阻尼器的另一部分,係在供裝設該阻尼裝置之構造構件當中的第2構造構件(與前述第1構造構件正交)的長邊方向進行摩擦滑動。
- 如申請專利範圍第7項記載之阻尼裝置,其中,前述壓力支承構件係橡膠球、橡膠滾子、含鐵心的橡膠 球、或是含鐵心的橡膠滾子。
- 如申請專利範圍第7或8項記載之阻尼裝置,其中,前述負荷構件是由:朝與前述黏彈性體的剪切面及前述摩擦阻尼器的滑動面正交的方向延伸的螺栓、以及和該螺栓螺合之螺帽所構成。
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