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JPH0751856B2 - Active vibration control system for structures - Google Patents
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JPH0751856B2 - Active vibration control system for structures - Google Patents

Active vibration control system for structures

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JPH0751856B2
JPH0751856B2 JP3086291A JP3086291A JPH0751856B2 JP H0751856 B2 JPH0751856 B2 JP H0751856B2 JP 3086291 A JP3086291 A JP 3086291A JP 3086291 A JP3086291 A JP 3086291A JP H0751856 B2 JPH0751856 B2 JP H0751856B2
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uppermost layer
damping device
active
variable
variable damping
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鐸二 小堀
元一 高橋
桂 小笠原
成人 倉田
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  • Buildings Adapted To Withstand Abnormal External Influences (AREA)
  • Vibration Prevention Devices (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は地震または風等の振動外
力に対する構造物の応答を低減する能動型制震システム
に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an active vibration control system for reducing the response of a structure to an external vibration force such as an earthquake or wind.

【0002】[0002]

【従来の技術】出願人は構造物の柱梁架構内に、ブレー
スや壁等の形で可変剛性要素(耐震要素)を組み込み、
可変剛性要素自体の剛性、あるいは架構本体と可変剛性
要素との連結状態を可変とし、地震や風等の振動外力に
対し、その特性をコンピューターにより解析して、非共
振となるよう構造物の剛性を変化させて構造物の安全を
図る能動型制震システム、可変剛性構造等を種々開発し
ている(例えば特開昭62−268479号、特開昭6
3−114770号、特開昭63−114771号
等)。
2. Description of the Related Art The applicant has incorporated variable rigidity elements (seismic elements) in the form of braces, walls, etc. in the column beam structure of a structure.
The rigidity of the variable rigidity element itself, or the connection state between the frame body and the variable rigidity element is made variable, and the characteristics of the vibration external force such as earthquakes and winds are analyzed by a computer, and the rigidity of the structure becomes non-resonant. A variety of active vibration control systems, variable stiffness structures, etc. have been developed for changing the safety of structures (for example, Japanese Patent Laid-Open Nos. 62-268479 and 6-1987).
3-114770, JP-A-63-114771, etc.).

【0003】また、装置の減衰係数を可変とした油圧式
の制震装置を用い、構造物の非共振性や減衰性を考慮し
た種々の能動型制震システムを提案している(例えば特
開平2−209568〜71号等)。
Further, various active vibration control systems have been proposed in consideration of non-resonance and damping of a structure by using a hydraulic vibration control device having a variable damping coefficient. 2-209568-71).

【0004】さらに、これらの能動型制震システムに利
用可能な制震装置として、例えば特願平2−37992
号のシリンダーロック装置や、特開平2−289769
号の制震構造物用可変減衰装置等がある。
Further, as a vibration control device which can be used in these active vibration control systems, for example, Japanese Patent Application No. 2-37992.
Cylinder lock device of JP-A-2-289769
There is a variable damping device for seismic control structures.

【0005】上記シリンダーロック装置の基本原理は、
シリンダー本体内の両ロッド形ピストンの両側に油圧室
を設け、両油圧室内の圧油を切換弁により閉止し、また
は流動させることにより、前記ピストンを固定し、また
は移動自在とするものである。
The basic principle of the cylinder lock device is as follows.
Hydraulic chambers are provided on both sides of both rod-shaped pistons in the cylinder body, and the pistons are fixed or movable by closing or flowing the pressure oil in both hydraulic chambers by a switching valve.

【0006】シリンダーロック装置を能動型制震システ
ムに用いる場合には、構造物の柱梁架構内に可変剛性要
素を設け、柱梁架構と前記可変剛性要素(または可変剛
性要素どうし)の一方にシリンダー本体を連結し、他方
にロッドを連結する。切換弁を全開した状態では実質的
に圧油の移動が自由であり、シリンダーロック装置の減
衰係数は最小値cmin をとる。このとき、柱梁架構と可
変剛性要素の相対移動も実質的に自由である。切換弁を
閉止した状態では実質的に圧油の移動がなく(必ずしも
完全に閉止する必要はない)、シリンダーロック装置の
減衰係数は最大値cmax をとる。このとき、柱梁架構と
可変剛性要素は実質的に固定された状態または固定に近
い状態となる。また、上記可変減衰装置はシリンダーロ
ック装置における切換弁の開度を調整し得るようにした
もので、装置の減衰係数を多段階または無段階に変化さ
せることができる。
When the cylinder lock device is used in an active vibration control system, a variable stiffness element is provided in a column beam frame of a structure, and one of the column beam frame and the variable stiffness element (or between variable stiffness elements) is provided. Connect the cylinder body and the rod to the other. When the switching valve is fully opened, the pressure oil is substantially free to move, and the damping coefficient of the cylinder lock device has a minimum value cmin . At this time, the relative movement between the beam structure and the variable rigidity element is also substantially free. When the switching valve is closed, the pressure oil does not substantially move (it is not necessary to completely close the oil), and the damping coefficient of the cylinder lock device has the maximum value c max . At this time, the beam structure and the variable rigidity element are substantially fixed or almost fixed. Further, the variable damping device is adapted to adjust the opening degree of the switching valve in the cylinder lock device, and the damping coefficient of the device can be changed in multiple steps or steplessly.

【0007】この他の能動型制震システムとしては、建
物に対し相対移動可能な重りを設け、建物と重りとの間
に介在させた油圧式のアクチュエーター等で重りの振動
を制御し、建物の応答を低減する能動型動吸振器を用い
た制震システムがある(例えば特開平1−275866
〜69号等)さらに、特開昭63−297673号公報
には受動型の動吸振器において、動吸振器の重りとして
建物本体上の置き屋根を利用したものが記載されてい
る。
As another active type vibration control system, a weight that is movable relative to the building is provided, and the vibration of the weight is controlled by controlling the vibration of the weight with a hydraulic actuator or the like interposed between the building and the weight. There is a vibration control system using an active dynamic vibration reducer that reduces the response (for example, Japanese Patent Laid-Open No. 1-275866).
Further, JP-A-63-297673 describes a passive type dynamic vibration reducer in which a stationary roof on a building body is used as a weight of the dynamic vibration reducer.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の能動
型および受動型の動吸振器では、構造物の重量の1〜2
%程度の重量の重りが用いられることが多い。しかし、
その場合、重りの移動量が大きくなり、能動型動吸振器
においては、アクチュエーターについて大きなストロー
クが必要であり、中小の地震等に対処できても、大きな
地震に対処させるのは難しい。
By the way, in the conventional active type and passive type dynamic vibration absorbers, the weight of the structure is 1-2.
Weights of the order of% are often used. But,
In that case, the amount of movement of the weight becomes large, and in the active dynamic vibration absorber, a large stroke is required for the actuator, and it is difficult to deal with a large earthquake even if it is possible to deal with a small earthquake or the like.

【0009】本発明では、構造物の最上層の重量を能動
型動吸振器の重りと見立て、その動きを上述した可変減
衰装置でコントロールすることにより、地震等の振動外
力に対する建物の応答を効果的に低減することを目的と
している。
According to the present invention, the weight of the uppermost layer of the structure is regarded as the weight of the active dynamic vibration absorber, and its movement is controlled by the variable damping device described above, so that the response of the building to the external vibration force such as an earthquake can be effectively obtained. The purpose is to reduce the amount of electricity.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明の能動型制震シス
テムは、構造物の最上層(屋上階またはペントハウス階
等も含む)の重量を能動型動吸振器の重りと見立て、そ
れ以下の層に対する前記最上層の動きを制御することに
より、振動外力に対する構造物の応答を低減するもので
ある。
In the active vibration control system of the present invention, the weight of the uppermost layer of the structure (including the roof floor or the penthouse floor) is regarded as the weight of the active dynamic vibration reducer, By controlling the movement of the top layer relative to the layer, the response of the structure to external vibration forces is reduced.

【0011】最上層の重量を重りとして利用するため、
例えば最上層をそれ以下の層の柱頭に対しピン支持した
り、あるいは最上層を免震ゴム、あるいはテフロン等摩
擦係数の小さい材料を用いた免震支承等で支持し、最上
層がそれ以下の層に対して水平方向に変位しやすい状態
とする。
In order to utilize the weight of the uppermost layer as a weight,
For example, the uppermost layer is supported by pins on the stigmas of the layers below it, or the uppermost layer is supported by seismic isolation rubber or a seismic isolation bearing using a material with a small friction coefficient such as Teflon, and the uppermost layer is It should be in a state that it is easily displaced horizontally with respect to the layers.

【0012】最上層の動きを制御する手段としては、前
記最上層とそれ以下の層との間を、例えば従来の技術の
項で述べたような減衰係数を可変とした可変減衰装置を
介して水平方向に連結し、センサー等によって得られる
構造物の応答あるいは入力地震動等に基づいて、コンピ
ューター等を介して可変減衰装置を制御することができ
る。
As means for controlling the movement of the uppermost layer, a variable damping device having a variable damping coefficient as described in the section of the prior art is provided between the uppermost layer and the layers below it. The variable damping device can be controlled via a computer or the like based on the response of the structure or input seismic motion obtained by a sensor or the like that is connected in the horizontal direction.

【0013】また、以上は主として水平方向の応答を低
減する場合であるが、例えば通常の積層ゴム形式の免震
ゴムに加え、鉛直方向に所定の弾性を与えるための空気
バネ等のバネ手段を併用し、可変減衰装置を鉛直方向に
も配置することにより、構造物の上下方向の応答や曲げ
変形の形での応答も低減することができる。また、免震
ゴムとして積層ゴム間の鋼板の枚数が少なく、鉛直方向
の弾性を大きくしたもの等を用いることもできる。
The above is the case of mainly reducing the response in the horizontal direction. For example, in addition to a normal laminated rubber type seismic isolation rubber, a spring means such as an air spring for giving a predetermined elasticity in the vertical direction is used. By using the variable damping device in combination with the vertical direction, the response in the vertical direction of the structure and the response in the form of bending deformation can be reduced. Further, as the seismic isolation rubber, one having a small number of steel plates between laminated rubbers and having a large elasticity in the vertical direction can be used.

【0014】[0014]

【実施例】以下、図示した実施例について説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The illustrated embodiment will be described below.

【0015】図1は本発明を高層建物に適用した場合の
実施例における最上層の支持方法および可変減衰装置1
の配置を示したもので、図5に建物全体との関係を概略
的に示している。図中、31は柱、32は梁、33は逆
V字形ブレース、34は屋上階(重量に置き換えて示し
てある)、35はペントハウス階である。
FIG. 1 shows a method for supporting the uppermost layer and a variable damping device 1 in an embodiment when the present invention is applied to a high-rise building.
FIG. 5 schematically shows the relationship with the entire building. In the figure, 31 is a pillar, 32 is a beam, 33 is an inverted V-shaped brace, 34 is a rooftop floor (represented by weight), and 35 is a penthouse floor.

【0016】図1の実施例では23階建ての高層建物の
最上階(23階)の柱頭をピン36接合とし、屋上階3
4とペントハウス階35とからなる最上層がそれ以下の
階に対して揺れやすい構造としている。なお、好ましく
は最上層のみの固有周期をそれ以下の層の固有周期と一
致させるとよい。最上層と下階(23階)の耐震要素で
ある逆V字形ブレース33との間には可変減衰装置1が
取り付けられており、可変減衰装置1の減衰係数をコン
ピューター等で制御することにより、能動型動吸振器と
して地震等の振動外力に対する建物の応答を低減するこ
とができる。
In the embodiment shown in FIG. 1, the top of the uppermost floor (23rd floor) of a 23-story high-rise building has pin 36 joints, and the roof floor 3
The uppermost layer consisting of 4 and the penthouse floor 35 has a structure in which it is easy to shake for floors below it. In addition, it is preferable to match the natural period of only the uppermost layer with the natural period of the layers below it. The variable damping device 1 is installed between the uppermost layer and the inverted V-shaped brace 33 that is the seismic resistant element on the lower floor (23rd floor). By controlling the damping coefficient of the variable damping device 1 with a computer or the like, As an active dynamic vibration absorber, it is possible to reduce the response of the building to external vibration forces such as an earthquake.

【0017】すなわち、屋上階34の重量MR と、ペン
トハウス階35の重量MP が能動型動吸振器の重りとし
て機能し、可変減衰装置1が能動型動吸振器のアクチュ
エーターとして機能する。
That is, the weight M R of the rooftop floor 34 and the weight M P of the penthouse floor 35 function as a weight of the active dynamic vibration absorber, and the variable damping device 1 functions as an actuator of the active dynamic vibration absorber.

【0018】図2の実施例では最上層の重量を免震ゴム
37により支持し、重りの水平変位が最上層の層間変位
に無関係に増加させられるようにする。これにより、最
上階と屋上階34との間の層間変位を増大させることな
く、重りの固有周期を下部構造物の固有周期に一致させ
やすくなる。
In the embodiment shown in FIG. 2, the weight of the uppermost layer is supported by the seismic isolation rubber 37 so that the horizontal displacement of the weight can be increased regardless of the interlayer displacement of the uppermost layer. This facilitates matching the natural period of the weight with the natural period of the lower structure without increasing the interlayer displacement between the uppermost floor and the rooftop floor 34.

【0019】図3および図4の実施例では最上層の重量
を支持する装置として建物内側には免震ゴム37を用
い、建物外側には空気バネ38を使用している。これに
加え、外周柱に可変減衰装置1’を鉛直方向に設置し
て、最上層の重量を構造物の上下応答または曲げ変形に
対して制御し、それらの応答を低減することができる。
In the embodiment shown in FIGS. 3 and 4, a seismic isolation rubber 37 is used inside the building and an air spring 38 is used outside the building as a device for supporting the weight of the uppermost layer. In addition to this, the variable damping device 1 ′ can be installed in the vertical direction on the outer peripheral column to control the weight of the uppermost layer against the vertical response or bending deformation of the structure and reduce those responses.

【0020】図6〜図10は可変減衰装置1の一例を示
したもので、装置本体は図6の油圧回路図に示すよう
に、シリンダー2内で往復動する両ロッド形式のピスト
ン3の左右に油圧室6を設け、この左右の油圧室6内の
圧油を弁により閉止し、または流動させることにより、
ピストン3を固定し、または左右移動自在とする構成に
なっている。
6 to 10 show an example of the variable damping device 1. The main body of the device is, as shown in the hydraulic circuit diagram of FIG. 6, the left and right sides of a piston 3 of a double rod type which reciprocates in a cylinder 2. By providing a hydraulic chamber 6 in the left and right, and by closing or flowing the pressure oil in the left and right hydraulic chambers 6 by a valve,
The piston 3 is fixed or movable left and right.

【0021】そして、シリンダー2およびロッド4の一
方が構造物の最上層に連結され、他方が下層の柱梁架構
または耐震要素に連結される。
Then, one of the cylinder 2 and the rod 4 is connected to the uppermost layer of the structure, and the other is connected to the column beam frame or the seismic resistant element of the lower layer.

【0022】左右の油圧室6には、それぞれ油圧室6の
圧油の流出を阻止する流出阻止用チェック弁8および油
圧室6への圧油の流入を阻止する流入阻止用チェック弁
9が設けられ、左右の流出阻止用チェック弁8どうしを
連結する流入用流路10と、左右の流入阻止用チェック
弁9どうしを連結する流出用流路11とが、シリンダー
2本体に沿って設けられている。
The left and right hydraulic chambers 6 are respectively provided with an outflow prevention check valve 8 for preventing the pressure oil from flowing out of the hydraulic chamber 6 and an inflow prevention check valve 9 for preventing the pressure oil from flowing into the hydraulic chamber 6. An inflow passage 10 for connecting the left and right outflow prevention check valves 8 and an outflow passage 11 for connecting the left and right inflow prevention check valves 9 are provided along the main body of the cylinder 2. There is.

【0023】これら流入用流路10および流出用流路1
1の連結位置には流量調整弁12が設けられており、こ
の流量調整弁12の開度を変化させることにより、可変
減衰装置1の減衰係数cを調整することができる。
These inflow channel 10 and outflow channel 1
A flow rate adjusting valve 12 is provided at the connecting position of 1, and the damping coefficient c of the variable damping device 1 can be adjusted by changing the opening degree of the flow rate adjusting valve 12.

【0024】流量調整弁12は、図6に示すように、弁
体の一端側に入口ポート15と出口ポート16を有し、
他端側に背圧ポート17を有する大流量切換弁12a
と、背圧ポート17への圧油の流出を制御し得るシャッ
トオフ弁12bとからなる。コンピューター14からの
指令を受けて、シャットオフ弁12bが開閉し、これに
伴って大流量切換弁12aが作動し、大流量切換弁12
aの開度およびその開度に応じた装置の減衰係数が調整
制御される。
As shown in FIG. 6, the flow rate adjusting valve 12 has an inlet port 15 and an outlet port 16 at one end side of the valve body,
Large flow rate switching valve 12a having a back pressure port 17 on the other end side
And a shut-off valve 12b capable of controlling the outflow of pressure oil to the back pressure port 17. In response to a command from the computer 14, the shut-off valve 12b opens and closes, and the large flow rate switching valve 12a operates accordingly.
The opening degree of a and the damping coefficient of the device according to the opening degree are adjusted and controlled.

【0025】この可変減衰装置1は、概念的には図7の
ように簡略化して考えることができ、例えば流量調整弁
12を完全に閉じたロック状態と、流量調整弁12を完
全に開いたフリー状態だけを制御すれば、架構本体の剛
性を変化させる可変剛性装置となるものであるが、流量
調整弁12の開度を調整し、完全なロック状態と完全な
フリー状態の間で連結状態を微妙に調整することによ
り、種々の減衰係数cを与え、最上層と下層との間の連
結状態を変化させ、最上層の動きを制御することができ
る。
The variable damping device 1 can be conceptually simplified as shown in FIG. 7. For example, the flow rate adjusting valve 12 is completely closed and the flow rate adjusting valve 12 is completely opened. If only the free state is controlled, it becomes a variable rigidity device that changes the rigidity of the frame body. However, by adjusting the opening of the flow rate adjusting valve 12, the connected state between the completely locked state and the completely free state can be obtained. By finely adjusting, it is possible to give various damping coefficients c, change the connection state between the uppermost layer and the lower layer, and control the movement of the uppermost layer.

【0026】シャットオフ弁12bとしては例えばパル
ス幅変調制御されるPWM弁や、電流値に比例した開度
が与えられる電磁比例弁等が用いられる。
As the shut-off valve 12b, for example, a PWM valve with pulse width modulation control, an electromagnetic proportional valve with an opening proportional to the current value, or the like is used.

【0027】シャットオフ弁12bが電磁比例弁の場合
には、コンピューター14の制御信号により、電磁比例
弁の開度すなわち、大流量切換弁12aの背圧がアナロ
グ的に制御され、その時の背圧に応じて大流量切換弁1
2aの開度が調整され、その状態における減衰係数cが
与えられる。
When the shut-off valve 12b is an electromagnetic proportional valve, the opening of the electromagnetic proportional valve, that is, the back pressure of the large flow rate switching valve 12a is analogically controlled by the control signal of the computer 14, and the back pressure at that time is controlled. Large flow rate switching valve 1 according to
The opening degree of 2a is adjusted, and the damping coefficient c in that state is given.

【0028】なお、流入用流路10または流出用流路1
1には、作動油の圧縮および温度変化による容積変化を
補う等の目的で、アキュムレーター19を設けている。
The inflow passage 10 or the outflow passage 1
1, an accumulator 19 is provided for the purpose of compensating for volume change due to compression of hydraulic oil and temperature change.

【0029】上述した可変減衰装置1の作動状態につい
て説明すると、以下のようになる。
The operating state of the variable damping device 1 described above will be described below.

【0030】 流量調整弁開 シャットオフ弁12bが開状態では、図6中ピストン3
の左方向の移動により、左側の油圧室6内の圧油が流入
阻止用チェック弁9、流出用流路11を通って大流量切
換弁12aを押し上げる。
When the flow rate adjusting valve opening shut-off valve 12b is open, the piston 3 in FIG.
By the leftward movement, the pressure oil in the left hydraulic chamber 6 pushes up the large flow rate switching valve 12a through the inflow prevention check valve 9 and the outflow passage 11.

【0031】左側の流出阻止用チェック弁8および右側
の流入阻止用チェック弁9は圧油により閉止されている
ため、流入用流路10、右側の流出阻止用チェック弁8
を介して、大流量切換弁12aからの圧油が流れる。こ
れにより、左側の油圧室6から右側の油圧室6へ圧油が
流れ、外力によりピストン3が左方向に移動する。
Since the left outflow prevention check valve 8 and the right inflow prevention check valve 9 are closed by pressure oil, the inflow passage 10 and the right outflow prevention check valve 8 are provided.
The pressure oil from the large flow rate switching valve 12a flows through the. As a result, pressure oil flows from the left hydraulic chamber 6 to the right hydraulic chamber 6, and the piston 3 moves leftward due to an external force.

【0032】ピストン3が右方向の移動した場合も、こ
れと対称に作動し、外力によりピストン3が左方向に移
動する。
Even when the piston 3 moves to the right, it operates symmetrically, and the piston 3 moves to the left due to an external force.

【0033】 流量調整弁閉 シャットオフ弁12bが閉状態で、ピストン3に左方向
の外力が加わると、大流量切換弁12aまでの油圧が上
がり、大流量切換弁12aの弁体を押し上げようとする
が、シャットオフ弁12bにより、バイパス流路18が
遮断され、背圧ポート17における油圧を受けるため、
大流量切換弁12aも閉じた状態で固定され、ピストン
3の移動が阻止される。ピストン3に右方向の外力が加
わった場合も同様である。
When the shutoff valve 12b is closed and the external force in the left direction is applied to the piston 3, the hydraulic pressure up to the large flow rate switching valve 12a rises and the valve body of the large flow rate switching valve 12a is pushed up. However, since the shutoff valve 12b shuts off the bypass passage 18 and receives the hydraulic pressure in the back pressure port 17,
The large flow rate switching valve 12a is also fixed in the closed state, and the movement of the piston 3 is blocked. The same applies when an external force in the right direction is applied to the piston 3.

【0034】 流量調整弁半開 シャットオフ弁12bをパルス制御したり、あるいはシ
ャットオフ弁12bとして電磁比例弁を用いることによ
り、上記、の中間の状態が得られ、大流量切換弁1
2aが半開の状態となる。この半開の状態ではの流量
調整弁が開の状態と同様圧油の移動があるが、背圧に応
じた抵抗力を受けることになり、シャットオフ弁12b
の制御により背圧を調整し、大流量切換弁12aの開度
を所定の開度に維持または変化させることにより、ピス
トン3に作用する外力に対し、減衰性を与えることがで
きる。
By controlling the flow control valve half-open shutoff valve 12b with a pulse or by using an electromagnetic proportional valve as the shutoff valve 12b, an intermediate state of the above can be obtained, and the large flow switching valve 1
2a is in a half-open state. In this half-opened state, the pressure oil moves as in the open state of the flow rate adjusting valve, but a resistance force corresponding to the back pressure is received, and the shutoff valve 12b.
By adjusting the back pressure by controlling the above, and maintaining or changing the opening degree of the large flow rate switching valve 12a to a predetermined opening degree, the damping force can be given to the external force acting on the piston 3.

【0035】図8〜図10は上述した可変減衰装置1の
外観の一例を示したもので、シリンダー2本体より左右
にピストンロッド4が突出し、油路の一部をシリンダー
2本体の上部に形成し、この部分に流量調整弁12を設
けるとともに、これに近接させて所要容量のアキュムレ
ーター19を設置している。図中、22は構造物内に据
え付けるための支軸である。また、この例では流量調整
弁12やアキュムレーター19を装置の上部に設けてい
るが、設置スペースに応じて装置の側部に設ける場合も
ある。
8 to 10 show an example of the external appearance of the variable damping device 1 described above, in which the piston rod 4 projects from the cylinder 2 main body to the left and right, and a part of the oil passage is formed in the upper part of the cylinder 2 main body. Then, the flow rate adjusting valve 12 is provided in this portion, and an accumulator 19 having a required capacity is installed in close proximity to this. In the figure, reference numeral 22 is a support shaft for installation in the structure. Further, in this example, the flow rate adjusting valve 12 and the accumulator 19 are provided on the upper part of the device, but they may be provided on the side part of the device depending on the installation space.

【0036】可変減衰装置1は対象となる構造物の規模
や設置位置、数等に応じ、種々設計されるが、一例とし
ては、例えば最大荷重100tf、定格圧力315kgf/cm
2 、ストローク±50mm(一層の架構の水平変位を±5
cm以下として設計) となる。
The variable damping device 1 is variously designed according to the scale, installation position, number, etc. of the target structure. As an example, for example, the maximum load is 100 tf and the rated pressure is 315 kgf / cm.
2 , stroke ± 50mm (horizontal displacement of one frame is ± 5
Designed to be less than or equal to cm.

【0037】[0037]

【発明の効果】 構造物の屋上に付加質量を新たに設
ける通常の能動型動吸振器と比べて、最上層の重量を直
接用いることで、荷重を増加させることなく、しかも建
物総重量の1割近い重りが使用でき、これにより小さな
ストロークでも、十分な応答低減効果が得られる。
EFFECTS OF THE INVENTION Compared to a normal active type dynamic vibration absorber in which an additional mass is newly provided on the roof of a structure, by directly using the weight of the uppermost layer, the load is not increased and the total weight of the building is reduced to 1%. Since a relatively small weight can be used, a sufficient response reduction effect can be obtained even with a small stroke.

【0038】 また、その重りを微小電力にて駆動で
きる可変減衰装置で制御することで、風や中心の地震か
ら大地震まで効果を発揮できる。
Further, by controlling the weight with a variable damping device that can be driven with a small amount of electric power, it is possible to exert an effect from a wind or central earthquake to a large earthquake.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施例における最上層の支持方法お
よび可変減衰装置の配置を示す概要図である。
FIG. 1 is a schematic view showing a method of supporting a top layer and an arrangement of a variable damping device according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の他の実施例における最上層の支持方法
および可変減衰装置の配置を示す概要図である。
FIG. 2 is a schematic view showing a method of supporting the uppermost layer and an arrangement of a variable damping device according to another embodiment of the present invention.

【図3】本発明のさらに他の実施例における最上層の支
持方法および可変減衰装置の配置を示す概要図である。
FIG. 3 is a schematic view showing a method of supporting the uppermost layer and an arrangement of a variable damping device according to still another embodiment of the present invention.

【図4】図3の実施例に対応する支承および可変減衰装
置の平面配置を示す概要図である。
FIG. 4 is a schematic view showing a planar arrangement of a bearing and a variable damping device corresponding to the embodiment of FIG.

【図5】本発明を適用した場合の建物全体を示す概要図
である。
FIG. 5 is a schematic diagram showing an entire building when the present invention is applied.

【図6】本発明で使用する可変減衰装置の一例を示す油
圧回路図である。
FIG. 6 is a hydraulic circuit diagram showing an example of a variable damping device used in the present invention.

【図7】上記可変減衰装置の概念図である。FIG. 7 is a conceptual diagram of the variable damping device.

【図8】上記可変減衰装置の外観を示す平面図である。FIG. 8 is a plan view showing an appearance of the variable damping device.

【図9】上記可変減衰装置の外観を示す正面図である。FIG. 9 is a front view showing an appearance of the variable damping device.

【図10】上記可変減衰装置の外観を示す右側面図であ
る。
FIG. 10 is a right side view showing the outer appearance of the variable damping device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…可変減衰装置、2…シリンダー、3…ピストン、4
…ピストンロッド、6…油圧室、8…流出阻止用チェッ
ク弁、9…流入阻止用チェック弁、10…流入用流路、
11…流出用流路、12…流量調整弁、12a…大流量
切換弁、12b…シャットオフ弁、13…パルス発生
器、14…コンピューター、15…入口ポート、16…
出口ポート、17…背圧ポート、18…バイパス流路、
19…アキュムレーター、20…ソレノイド、21…絞
り、22…支軸、31…柱、32…梁、33…逆V字形
ブレース、34…屋上階、35…ペントハウス階、36
…ピン、37…免震ゴム、38…空気バネ
1 ... Variable damping device, 2 ... Cylinder, 3 ... Piston, 4
... piston rod, 6 ... hydraulic chamber, 8 ... outflow prevention check valve, 9 ... inflow prevention check valve, 10 ... inflow passage,
11 ... Outflow channel, 12 ... Flow rate adjusting valve, 12a ... Large flow rate switching valve, 12b ... Shut-off valve, 13 ... Pulse generator, 14 ... Computer, 15 ... Inlet port, 16 ...
Outlet port, 17 ... Back pressure port, 18 ... Bypass flow path,
19 ... Accumulator, 20 ... Solenoid, 21 ... Aperture, 22 ... Spindle, 31 ... Pillar, 32 ... Beam, 33 ... Inverted V-shaped brace, 34 ... Rooftop floor, 35 ... Penthouse floor, 36
… Pins, 37… Seismic isolation rubber, 38… Air springs

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小笠原 桂 東京都調布市飛田給二丁目19番1号 鹿島 建設株式会社技術研究所内 (72)発明者 倉田 成人 東京都港区元赤坂1丁目2番7号 鹿島建 設株式会社内 (56)参考文献 特開 昭63−46551(JP,A) 特開 平2−157368(JP,A) 特開 平4−64743(JP,A) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Katsura Ogasawara Katsura Ogasawara, 192-1 Tobita, Chofu, Tokyo Kashima Construction Co., Ltd. Technical Research Institute (72) Inventor Kurata, Adult 2-7 Moto-Akasaka, Minato-ku, Tokyo No. Kashima Construction Co., Ltd. (56) Reference JP-A 63-46551 (JP, A) JP-A 2-157368 (JP, A) JP-A 4-64743 (JP, A)

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 構造物の最上層の重量を能動型動吸振器
の重りと見立て、前記最上層をそれ以下の層に対して水
平方向に変位しやすい状態に支持するとともに、前記最
上層とそれ以下の層との間を減衰係数を可変とした可変
減衰装置を介して水平方向に連結し、前記可変減衰装置
の減衰係数を変化させ、振動外力が作用したときの前記
最上層の動きを制御することにより、前記振動外力に対
する構造物の応答を低減することを特徴とする構造物の
能動型制震システム。
1. The weight of the uppermost layer of the structure is regarded as the weight of the active dynamic vibration absorber, and the uppermost layer is supported in a state in which it is easily displaced in the horizontal direction with respect to the layers below it, and The layers below are connected in the horizontal direction via a variable damping device with a variable damping coefficient, the damping coefficient of the variable damping device is changed, and the movement of the uppermost layer when an external vibration force acts An active vibration control system for a structure, characterized in that the response of the structure to the external vibration force is reduced by controlling.
【請求項2】 前記最上層をピン支持している請求項1
記載の構造物の能動型制震システム。
2. The pin supporting the uppermost layer.
Active damping system for the structures described.
【請求項3】 前記最上層を免震ゴムにより支持してい
る請求項1記載の構造物の能動型制震システム。
3. The active vibration control system for a structure according to claim 1, wherein the uppermost layer is supported by a base isolation rubber.
【請求項4】 前記最上層をそれ以下の層に対して鉛直
方向にも変位しやすい状態に支持するとともに、前記最
上層とそれ以下の層との間を減衰係数を可変とした可変
減衰装置を介して鉛直方向にも連結し、前記可変減衰装
置の減衰係数を変化させ、振動外力が作用したときの前
記最上層の動きを制御することにより、振動外力に対す
る構造物の上下方向の応答または曲げ変形も低減するこ
とを特徴とする請求項1、2または3記載の構造物の能
動型制震システム。
4. A variable damping device in which the uppermost layer is supported in a state where it is easily displaced in the vertical direction with respect to the lower layers and the damping coefficient between the uppermost layer and the lower layers is variable. Also in the vertical direction by changing the damping coefficient of the variable damping device and controlling the movement of the uppermost layer when an external vibration force acts, thereby responding in the vertical direction of the structure to the external vibration force or The active vibration control system for a structure according to claim 1, 2 or 3, wherein bending deformation is also reduced.
【請求項5】 前記最上層を水平方向の変位を許容する
ための免震ゴムと、鉛直方向の変位を許容するための空
気バネにより支持している請求項4記載の構造物の能動
型制震システム。
5. The active control system for a structure according to claim 4, wherein the uppermost layer is supported by a seismic isolation rubber for allowing horizontal displacement and an air spring for allowing vertical displacement. Quake system.
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