JPH0444775B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0444775B2 JPH0444775B2 JP2578982A JP2578982A JPH0444775B2 JP H0444775 B2 JPH0444775 B2 JP H0444775B2 JP 2578982 A JP2578982 A JP 2578982A JP 2578982 A JP2578982 A JP 2578982A JP H0444775 B2 JPH0444775 B2 JP H0444775B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pair
- vibration
- force
- rotating shafts
- screw
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E04—BUILDING
- E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
- E04B1/00—Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
- E04B1/62—Insulation or other protection; Elements or use of specified material therefor
- E04B1/92—Protection against other undesired influences or dangers
- E04B1/98—Protection against other undesired influences or dangers against vibrations or shocks; against mechanical destruction, e.g. by air-raids
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Architecture (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Bridges Or Land Bridges (AREA)
- Vibration Prevention Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、高架道路等の構造物に生ずる低周
波振動を制御する振動制御装置に関するものであ
る。
波振動を制御する振動制御装置に関するものであ
る。
一般に高架道路は、第１図に示すように地中深
く埋設された基礎（図示せず）上に梁部２と脚部
３とから成る橋部１が固定されており、またこの
橋脚はその梁部２上に、主桁４を介して橋梁５を
支持している。ところで従来、このような構成の
高架道路において、自動車等が橋梁５上を走行す
ると、橋脚１および橋梁５に、第１図の点線で示
すような振動が生じでいた。この振動は低周波振
動であるため地面を通し、周辺の建造物に共振を
与える、いわゆる低周波公害として大きな社会問
題となつている。従来、その対策として高架道路
に補強が施されていたが、振動系が多少変わるだ
けで根本的な対策とはなつていなかつた。
く埋設された基礎（図示せず）上に梁部２と脚部
３とから成る橋部１が固定されており、またこの
橋脚はその梁部２上に、主桁４を介して橋梁５を
支持している。ところで従来、このような構成の
高架道路において、自動車等が橋梁５上を走行す
ると、橋脚１および橋梁５に、第１図の点線で示
すような振動が生じでいた。この振動は低周波振
動であるため地面を通し、周辺の建造物に共振を
与える、いわゆる低周波公害として大きな社会問
題となつている。従来、その対策として高架道路
に補強が施されていたが、振動系が多少変わるだ
けで根本的な対策とはなつていなかつた。
そこでその改善策として第２図に示すテンドン
方式の振動制御装置が提案されている。すなわち
第２図は、いわゆるテンドン方式を梁に利用した
例を示す振動制御装置を示す構成造で、図中６は
梁でその両端を支持台７で支持されている。
方式の振動制御装置が提案されている。すなわち
第２図は、いわゆるテンドン方式を梁に利用した
例を示す振動制御装置を示す構成造で、図中６は
梁でその両端を支持台７で支持されている。
梁６の両端付近には一対のアーム８が取り付け
られ、アーム８の先端に加えられる梁６の長手方
向の力により梁６にモーメントを発生させること
ができるようになつている。
られ、アーム８の先端に加えられる梁６の長手方
向の力により梁６にモーメントを発生させること
ができるようになつている。
９はテンドン、１０は油圧アクチユエータ、１
１はセンサー、１２はフイルター、１３は制御装
置、１４は油圧駆動装置である。
１はセンサー、１２はフイルター、１３は制御装
置、１４は油圧駆動装置である。
今、梁６に振動が生じ、梁６が第２図において
下方に運動しようとしているとすると、梁６のほ
ぼ中央に取り付けられたセンサー１１は、この動
きを検知しその信号をフイルター１２に送り、必
要な信号に変換した後、制御装置１３に送りこ
む。制御装置１３は油圧アクチユエータ１０を駆
動する油圧駆動装置１４に必要な指令を出し、結
局油圧アクチユエータ１０は第２図に示した矢印
方向の振動量に応じた引張方向の制御力Ｐを発生
する。この制御力Ｐは次式で与えられる。
下方に運動しようとしているとすると、梁６のほ
ぼ中央に取り付けられたセンサー１１は、この動
きを検知しその信号をフイルター１２に送り、必
要な信号に変換した後、制御装置１３に送りこ
む。制御装置１３は油圧アクチユエータ１０を駆
動する油圧駆動装置１４に必要な指令を出し、結
局油圧アクチユエータ１０は第２図に示した矢印
方向の振動量に応じた引張方向の制御力Ｐを発生
する。この制御力Ｐは次式で与えられる。
Ｐ（ｔ）＝−GX（ｔ） −(1)
上式中Ｘ（ｔ）は梁の振動状態を表わす状態ベ
クトルで、Ｇはセンサーやアクチユエータの取付
位置等から適当に定められたフイードバツクゲイ
ンマトリツクスである。発生した制御力Ｐは、テ
ンドン９を介して前記アーム８に加えられ、第２
図中、Ｍなるモーメントを発生する。このように
して、梁６に生じた振動は梁６が下方に運動しよ
うとする時に、この動きを止めようとするモーメ
ントＭで制御される。梁６が上方に運動しようと
する瞬間においても全く同じ原理で、この場合は
反対向きのモーメント−Ｍにより制御される。
クトルで、Ｇはセンサーやアクチユエータの取付
位置等から適当に定められたフイードバツクゲイ
ンマトリツクスである。発生した制御力Ｐは、テ
ンドン９を介して前記アーム８に加えられ、第２
図中、Ｍなるモーメントを発生する。このように
して、梁６に生じた振動は梁６が下方に運動しよ
うとする時に、この動きを止めようとするモーメ
ントＭで制御される。梁６が上方に運動しようと
する瞬間においても全く同じ原理で、この場合は
反対向きのモーメント−Ｍにより制御される。
従つて、この効果を大きくするためには梁６に
加えるモーメントＭを大きくしてやらねばならな
いが、モーメントＭを大きくするためにはアーム
８の長さを長くするか、引長力Ｐを大きくしなく
てはならない。しかしながら、アーム８を長くす
ることは橋下のスペースの問題があり、特に高架
道路等では橋下も道路として利用されることが多
く困難であり、引張力Ｐも装置の能力の点から大
きくすることは困難であつた。
加えるモーメントＭを大きくしてやらねばならな
いが、モーメントＭを大きくするためにはアーム
８の長さを長くするか、引長力Ｐを大きくしなく
てはならない。しかしながら、アーム８を長くす
ることは橋下のスペースの問題があり、特に高架
道路等では橋下も道路として利用されることが多
く困難であり、引張力Ｐも装置の能力の点から大
きくすることは困難であつた。
この発明は、以上のような欠点を除くもので、
高架道路等の振動制御装置において、微小変動用
としてネジを用いて大きな制御力を得る振動制御
装置を提供するものである。
高架道路等の振動制御装置において、微小変動用
としてネジを用いて大きな制御力を得る振動制御
装置を提供するものである。
以下この発明の一実施例を図面により詳述す
る。
る。
第３図はこの発明の一実施例を示す図で、第３
図において６，７，８，９，１１，１２，１３を
第２図に示したものと同様であるが、第２図と異
なるところは油圧アクチユエータ１０の代わりに
回転機１９を、また油圧駆動装置１４の代わりに
電力増幅装置１５を設けてあり、さらに一対のア
ーム８の間には雄ネジ１６と雌ネジ１７の嵌合に
より軸方向に移動する一対のネジ機構１８が設け
られている。またこのネジ機構は雌ネジ１７がテ
ンドン９の一端に、また雄ネジ１６が回転機１９
の回転軸に連結されている。
図において６，７，８，９，１１，１２，１３を
第２図に示したものと同様であるが、第２図と異
なるところは油圧アクチユエータ１０の代わりに
回転機１９を、また油圧駆動装置１４の代わりに
電力増幅装置１５を設けてあり、さらに一対のア
ーム８の間には雄ネジ１６と雌ネジ１７の嵌合に
より軸方向に移動する一対のネジ機構１８が設け
られている。またこのネジ機構は雌ネジ１７がテ
ンドン９の一端に、また雄ネジ１６が回転機１９
の回転軸に連結されている。
第４図はこの発明によるネジ機構の動作原理を
示す図である。振動を制御する力Ｐの大きさは、
高架道路等の構造や規模によつて異なるが、通常
の高架道路で第１図に示した橋脚１と橋脚１の間
の距離が数十ｍ、主桁４と橋梁５を合わせた重量
が数百トン程度のものでは、数十トン程度の力を
加えねばならない。ところが第４図に示したネジ
機構を用いれば、ネジのピツチ角をα、ネジ面の
平均直径をｄとすれば、制御力Ｐを発生するのに
必要なトルクＴは、摩擦を無視すれば、 Ｔ＝Ptanα×ｄ／２ −(2) となる。従つてネジのピツチ角αを適当に選べ
ば、少ないトルクＴで大きな制御力Ｐを得ること
ができる。またネジを用いた場合には、大きな軸
力を発生できる代わりにネジの１回転の運動でピ
ツチ距離ａだけでしか進まないが、制御力Ｐに必
要とされるストロークは数mm程度の範囲であり、
ネジのピツチａを適当に設計することにより回転
角を回転機１８で発生しやすい角度に選ぶことが
できる。
示す図である。振動を制御する力Ｐの大きさは、
高架道路等の構造や規模によつて異なるが、通常
の高架道路で第１図に示した橋脚１と橋脚１の間
の距離が数十ｍ、主桁４と橋梁５を合わせた重量
が数百トン程度のものでは、数十トン程度の力を
加えねばならない。ところが第４図に示したネジ
機構を用いれば、ネジのピツチ角をα、ネジ面の
平均直径をｄとすれば、制御力Ｐを発生するのに
必要なトルクＴは、摩擦を無視すれば、 Ｔ＝Ptanα×ｄ／２ −(2) となる。従つてネジのピツチ角αを適当に選べ
ば、少ないトルクＴで大きな制御力Ｐを得ること
ができる。またネジを用いた場合には、大きな軸
力を発生できる代わりにネジの１回転の運動でピ
ツチ距離ａだけでしか進まないが、制御力Ｐに必
要とされるストロークは数mm程度の範囲であり、
ネジのピツチａを適当に設計することにより回転
角を回転機１８で発生しやすい角度に選ぶことが
できる。
なお、この実施例ではテンドン９として引張り
圧縮に耐える棒を用いた例を示したが、代わりに
ワイヤを用いて常時張力を持たせておき、張力の
変化により振動を制御しても良く、この場合にも
ネジ機構を用いて制御力を倍力化することができ
ることはいうまでもない。
圧縮に耐える棒を用いた例を示したが、代わりに
ワイヤを用いて常時張力を持たせておき、張力の
変化により振動を制御しても良く、この場合にも
ネジ機構を用いて制御力を倍力化することができ
ることはいうまでもない。
このように、高架道路等の振動を制御しようと
する場合テンドン９に加えなければならない力は
非常に大きいがストロークは小さいため、この発
明の振動制御装置を用いれば、第４図中のネジ機
構のピツチ距離ａとピツチ角αを適当に選ぶこと
により、回転機１９で発生するトルクＴを大きな
制御力Ｐを変換することができ、経済的なアクチ
ユエータの設計や、アーム８の長さが十分にとれ
ない場所への設置が可能となる。
する場合テンドン９に加えなければならない力は
非常に大きいがストロークは小さいため、この発
明の振動制御装置を用いれば、第４図中のネジ機
構のピツチ距離ａとピツチ角αを適当に選ぶこと
により、回転機１９で発生するトルクＴを大きな
制御力Ｐを変換することができ、経済的なアクチ
ユエータの設計や、アーム８の長さが十分にとれ
ない場所への設置が可能となる。
第１図は高架道路の斜視図、第２図はテンドン
方式を梁に利用した公知例を示す図、第３図はこ
の発明の一実施例を示す図、第４図は実施例にお
ける動作原理を示す図であり、１は橋脚、２は梁
部、３は脚部、４は主桁、５は橋梁、６は梁、７
は支持台、８はアーム、９はテンドン、１０は油
圧アクチユエータ、１１はセンサー、１２はフイ
ルター、１３は制御装置、１４は油圧駆動装置、
１５は電力増幅装置、１６は雄ネジ、１７は雌ネ
ジ、１８はネジ機構、１９は回転機である。なお
図中同一あるいは相当部分には同一符号を付して
示してある。
方式を梁に利用した公知例を示す図、第３図はこ
の発明の一実施例を示す図、第４図は実施例にお
ける動作原理を示す図であり、１は橋脚、２は梁
部、３は脚部、４は主桁、５は橋梁、６は梁、７
は支持台、８はアーム、９はテンドン、１０は油
圧アクチユエータ、１１はセンサー、１２はフイ
ルター、１３は制御装置、１４は油圧駆動装置、
１５は電力増幅装置、１６は雄ネジ、１７は雌ネ
ジ、１８はネジ機構、１９は回転機である。なお
図中同一あるいは相当部分には同一符号を付して
示してある。
Claims (1)
- １ 外力を受けて振動を生ずる構造物の振動制御
装置において、所定の間隔を隔てて上記構造物に
結合された一対のアームと、上記一対のアームに
一端部がそれぞれ連結した長手方向を有する一対
の結合部材と、上記振動を検出する検出器と、上
記構造物に固定され、上記一対の結合部材の他端
部同士間に一対の回転軸を有する回転機と、上記
検出器の出力信号に基づき上記振動を低減させる
ための制御力に相当する回転トルクを上記回転機
が発生するように上記回転機を駆動制御する制御
手段と、上記一対の結合部材の他端部と上記一対
の回転軸との間に結合され、上記一対の回転軸の
回転トルクを上記一対の結合部材の長手方向に沿
つた上記制御力に変換する一対のネジ機構とを具
備したことを特徴とする振動制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2578982A JPS58144223A (ja) | 1982-02-19 | 1982-02-19 | 振動制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2578982A JPS58144223A (ja) | 1982-02-19 | 1982-02-19 | 振動制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58144223A JPS58144223A (ja) | 1983-08-27 |
| JPH0444775B2 true JPH0444775B2 (ja) | 1992-07-22 |
Family
ID=12175592
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2578982A Granted JPS58144223A (ja) | 1982-02-19 | 1982-02-19 | 振動制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58144223A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2229789B (en) * | 1989-03-16 | 1992-08-05 | Topexpress Ltd | Improved methods and apparatus for the active control of vibration |
-
1982
- 1982-02-19 JP JP2578982A patent/JPS58144223A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58144223A (ja) | 1983-08-27 |
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