JP2020190286A - Seismic isolator - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、免震装置に関する。 The present invention relates to a seismic isolation device.
原子力発電プラントにおいては、原子炉建屋等の内部に配置された機器に対して、地震時における機能評価が行われている。地震による機器の振動応答を低減するためには免震装置の適用が効果的であり、様々な免震装置が提案されている。免震装置に関する既往技術として特許文献１が挙げられる。 In a nuclear power plant, the functions of equipment placed inside a reactor building or the like are evaluated in the event of an earthquake. The application of seismic isolation devices is effective in reducing the vibration response of equipment due to earthquakes, and various seismic isolation devices have been proposed. Patent Document 1 is mentioned as a conventional technique relating to a seismic isolation device.
特許文献１には、地盤を掘削したピットの開口上部に渡した上部架台からワイヤにより中間架台を吊り下げ、上部架台の中央に左右に同じ剛性を持つばねを水平に取り付けると共に、それぞれのばねの一端にワイヤを接続し、この水平方向に移動可能なワイヤの他端は、上部架台に取り付けた滑車を介してピット内の中間架台に固定して、構造物を設置した中間架台を吊り下げ、ピット内では前記中間架台と構造物の一部、もしくは全部が液体中に沈められて構成した免震装置が記載されている。 In Patent Document 1, an intermediate pedestal is hung by a wire from an upper pedestal passed over the opening of a pit where the ground is excavated, and springs having the same rigidity are horizontally attached to the center of the upper pedestal, and each spring is attached. A wire is connected to one end, and the other end of the horizontally movable wire is fixed to an intermediate pedestal in the pit via a pulley attached to the upper pedestal to suspend the intermediate pedestal on which the structure is installed. In the pit, a seismic isolation device configured by submerging a part or all of the intermediate frame and the structure in a liquid is described.
この免震装置は、構造物を設置した中間架台をワイヤで吊り下げることにより振り子構造となっているため、水平方向に対する免震効果を持つ。また上下方向については、上部架台の中央からそれぞれ左右に取り付けられた同じ剛性を持つばねが働き、上部架台における上下方向の振動は、このばねにて免震されて構造物に入力される。さらに、中間架台と構造物の一部、もしくは全部が液体中にあることから、中間架台及び構造物に浮力が発生して、常時ばねやワイヤに加わる中間架台と構造物の自重による引っ張り荷重が低減される。 Since this seismic isolation device has a pendulum structure by suspending an intermediate frame on which the structure is installed with a wire, it has a seismic isolation effect in the horizontal direction. In the vertical direction, springs with the same rigidity attached to the left and right from the center of the upper gantry work, and the vibration in the vertical direction in the upper gantry is seismically isolated by this spring and input to the structure. Furthermore, since part or all of the intermediate gantry and the structure are in the liquid, buoyancy is generated in the intermediate gantry and the structure, and the tensile load due to the weight of the intermediate gantry and the structure that is constantly applied to the spring and the wire is applied. It will be reduced.
上述した特許文献１に記載の免震装置では、吊り材であるワイヤを通すための穴が上部架台に設けられており、その穴からピット内の液体が蒸発することが想定される。ピット内の液体が蒸発すると、浮力を考慮して設計された吊り材に想定以上の荷重が作用することで吊り材が破断したり、流体による減衰が低下して免震性能が変化する可能性がある。 In the seismic isolation device described in Patent Document 1 described above, a hole for passing a wire as a hanging material is provided in the upper pedestal, and it is assumed that the liquid in the pit evaporates from the hole. When the liquid in the pit evaporates, the suspension material designed in consideration of buoyancy may be subjected to an unexpected load, causing the suspension material to break or the damping due to the fluid to decrease, resulting in a change in seismic isolation performance. There is.
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、架台を収容する容器に充填された液体の蒸発を防ぐことにより、免震性能を維持することが可能な免震装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is a seismic isolation device capable of maintaining seismic isolation performance by preventing evaporation of a liquid filled in a container for accommodating a gantry. Is to provide.
上記目的を達成するために、本発明は、免震対象の構造物を支持する架台と、前記架台を収容する容器と、前記容器内で前記架台を吊り下げる複数の吊り材と、前記容器内に充填された液体とを備えた免震装置において、前記架台は、架台本体と、前記架台本体の上端から下方に向かって所定の位置に前記架台本体の外周面から水平方向に突出する張り出し部とを有しており、前記容器の上板部には、前記架台本体の上面が覗く開口が設けられており、前記複数の吊り材の各一端は、前記上板部の下面に回動自在に連結されており、前記複数の吊り材の各他端は、前記張り出し部の上面に回動自在に連結されており、前記液体は、前記張り出し部の上面よりも高い位置まで充填されており、前記架台本体の外周面と前記開口の内周面との間隙がシート材で覆われているものとする。 In order to achieve the above object, the present invention comprises a pedestal for supporting a structure to be seismically isolated, a container for accommodating the pedestal, a plurality of hanging materials for suspending the pedestal in the container, and the inside of the container. In the seismic isolation device provided with the liquid filled in, the gantry is a gantry main body and an overhanging portion that projects horizontally from the outer peripheral surface of the gantry main body at a predetermined position downward from the upper end of the gantry main body. The upper plate portion of the container is provided with an opening through which the upper surface of the gantry main body can be seen, and one end of each of the plurality of suspension members is rotatable on the lower surface of the upper plate portion. The other end of each of the plurality of hanging members is rotatably connected to the upper surface of the overhanging portion, and the liquid is filled to a position higher than the upper surface of the overhanging portion. It is assumed that the gap between the outer peripheral surface of the gantry body and the inner peripheral surface of the opening is covered with the sheet material.
以上のように構成した本発明によれば、構造物を設置した架台が吊り材を介して液体中に吊り下げられているため、地震の卓越振動数よりも低い固有振動数となる振り子となることで、水平方向の振動に対して免震効果を発揮する。また、架台本体の外周面から水平方向に突出する張り出し部が液体に浸漬しているため、架台が上下方向に振動した場合に架台の張り出し部の上下で圧力差が発生し、架台に減衰力が作用する。これより、液体がない状態と比較して構造物を上下方向の応答を低減することができる。また、架台本体の外周面と容器の開口の内周面との間隙がシート材で覆われており、液体が容器に密閉されているため、液体の蒸発に伴う免震性能の変化を防ぐことができる。また、液体が容器に密閉されていることで、架台が振動した時の液体の動きが制限されるため、減衰効果を大きくすることができる。 According to the present invention configured as described above, since the gantry on which the structure is installed is suspended in the liquid via a suspending material, the pendulum has a natural frequency lower than the predominant frequency of the earthquake. As a result, it exerts a seismic isolation effect against vibration in the horizontal direction. In addition, since the overhanging portion that protrudes horizontally from the outer peripheral surface of the gantry body is immersed in the liquid, when the gantry vibrates in the vertical direction, a pressure difference is generated above and below the overhanging portion of the gantry, and the damping force is applied to the gantry. Works. This makes it possible to reduce the vertical response of the structure as compared to the absence of liquid. In addition, the gap between the outer peripheral surface of the gantry body and the inner peripheral surface of the container opening is covered with a sheet material, and the liquid is sealed in the container to prevent changes in seismic isolation performance due to evaporation of the liquid. Can be done. Further, since the liquid is sealed in the container, the movement of the liquid when the gantry vibrates is restricted, so that the damping effect can be increased.
本発明に係る免震装置によれば、架台を収容する容器に充填された液体の蒸発を防ぐことにより、免震性能を維持することが可能となる。 According to the seismic isolation device according to the present invention, it is possible to maintain the seismic isolation performance by preventing the liquid filled in the container accommodating the gantry from evaporating.
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、各図中、同等の部材には同一の符号を付し、重複した説明は適宜省略する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In each figure, the same members are designated by the same reference numerals, and duplicate description will be omitted as appropriate.
本発明の第１の実施例について、図１および図２を用いて説明する。 A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2.
図１は、本実施例に係る免震装置の断面図である。免震装置９は、例えば原子力発電プラントの建物の床１０に配置される。免震装置９は、免震対象となる構造物１を支持し、上に凸となる形状の架台２、上板部５Ａに開口５Ｂを有し、液体６が充填されるケーシング５、架台２の張り出し部２Ｂの上面とケーシング５の上板部５Ａの下面とを接続し、それぞれの接続部に回転自由である継ぎ手３が設けられている吊り材４、架台２の移動を拘束せず、架台２とケーシング５の開口５Ｂとの隙間を覆うシート材８からなる。
FIG. 1 is a cross-sectional view of the seismic isolation device according to the present embodiment. The
吊り材４と架台２からなる振り子の固有振動数は吊り材４の長さの平方根に反比例する関係があり、吊り材４の長さは、想定される地震の卓越振動数より低くなるように設定される。ケーシング５と架台２の間には、架台２が振動した際に架台２がケーシング５と衝突しないように隙間が設けられる。液体６としては例えば油が用いられ、吊り材４としてはワイヤが用いられ、シート材８としては伸縮自在なゴムシートが用いられる。
The natural frequency of the pendulum consisting of the
図２は、本実施例に係る免震装置の平面図である。本例では、容器５に設けられる開口５Ｂは正方形であり、架台２は上方から見て正方形形状となっている。架台２の張り出し部２Ｂの角部（４箇所）が継ぎ手３および吊り材４を介してケーシング５の上板部５Ａに支持される。
FIG. 2 is a plan view of the seismic isolation device according to the present embodiment. In this example, the opening 5B provided in the
図１に示すように、構造物１および架台２は吊り材４によって、地震の卓越振動数よりも低い固有振動数となる振り子として振動することから、地震時は免震効果を発揮し、構造物１に入力される水平方向の振動を低減することができる。また、架台２は液体６中にあるため、振動時は液体６の粘性による減衰力が作用する。なお、架台２の外周面とケーシング５の開口５Ｂの内周面との隙間はシート材８で覆われているため、液体６が蒸発することはなく、免震性能は当初の状態から維持される。鉛直方向の地震が作用する場合は、架台２と構造物１が上下方向に振動するが、架台２の張り出し部２Ｂの上下で圧力差が発生するので、オイルダンパーのように作用し、架台２に減衰力が作用する。これにより、架台２の鉛直方向の応答を低減することができる。
As shown in FIG. 1, since the structure 1 and the
原子力発電プラントにおいては、航空機が建物に衝突した際に発生する振動に対しても機器評価が求められるが、本発明においては、その振動はケーシング５、吊り材４、架台２を介して構造物１に入力される。すなわち、構造物１が直接床１０に設置される条件よりも、構造物１までの振動伝達経路が長くなるため、距離減衰によって振動を小さくすることができる。
In a nuclear power plant, equipment evaluation is also required for vibration generated when an aircraft collides with a building, but in the present invention, the vibration is transmitted to a structure via a
本実施例では、免震対象の構造物を支持する架台２と、架台２を収容する容器５と、容器５内で架台２を吊り下げる複数の吊り材４と、容器５内に充填された液体６とを備えた免震装置において、架台２は、架台本体２Ａと、架台本体２Ａの上端から下方に向かって所定の位置に架台本体２Ａの外周面から水平方向に突出する張り出し部２Ｂとを有し、容器５の上板部５Ａには、架台本体２Ａの上面が覗く開口５Ｂが設けられており、複数の吊り材４の各一端は、上板部５Ａの下面に回動自在に連結されており、複数の吊り材４の各他端は、張り出し部４Ｂの上面に回動自在に連結されており、液体６は、張り出し部２Ｂの上面よりも高い位置まで充填されており、架台本体２Ａの外周面と開口５Ｂの内周面との間隙がシート材８で覆われている。
In this embodiment, the
以上のように構成した本実施例によれば、構造物１を設置した架台２が吊り材４を介して液体６中に吊り下げられているため、架台２が水平方向に振動した場合に架台２に流体による減衰力が作用する。これにより、構造物１を水平方向の応答を小さくすることができる。また、架台本体２Ａの外周面から水平方向に突出する張り出し部２Ｂが液体６に浸漬しているため、架台２が上下方向に振動した場合に架台２の張り出し部２Ｂの上下で圧力差が発生し、架台２に減衰力が作用する。これにより、構造物１を上下方向の応答を小さくすることができる。また、架台本体２Ａの外周面と容器５の開口５Ｂの内周面との間隙がシート材８で覆われており、液体６が容器５に密閉されているため、液体６の蒸発に伴う免震性能の変化を防ぐことができる。また、液体６が容器５に密閉されていることで、架台２が振動した時の液体６の動きが制限されるため、減衰効果を大きくすることができる。
According to the present embodiment configured as described above, since the
本発明の第２の実施例について、図３を用いて説明する。図３は、本実施例に係る免震装置の断面図である。 A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a cross-sectional view of the seismic isolation device according to this embodiment.
第１の実施例においては、架台２を収容する容器をケーシング５で構成し、ケーシング５を床１０の上に設置する構成としたが、本実施例においては、架台２を収容する容器を床１０に設けられたピット１１で構成している。吊り材４の一端は、ピット１１の上端付近に形成された張り出し部１１Ａの下面に回動可能に連結されている。その他の構成は、第１の実施例と同じである。
In the first embodiment, the container for accommodating the
本実施例に係る免震装置９において、架台２を収容する容器は、地面または床１０を掘削してなるピット１１である。このような構造とすることで、第１の実施例と同一の機能を有しつつ、第１の実施例におけるケーシング５の高さの分だけ省スペースとすることができる。なお、本実施例の変形例として、図３の張り出し部１１Ａの代わりに図４に示す開口平板１２を使用してもよい。
In the
本発明の第３の実施例について、図５および図６を用いて説明する。図５は、本実施例に係る免震装置の断面図である。図６は、図５におけるＡ−Ａ線断面図である。 A third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 5 and 6. FIG. 5 is a cross-sectional view of the seismic isolation device according to this embodiment. FIG. 6 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG.
本実施例に係る免震装置では、架台本体２Ａの下面に凹凸が形成されている。この凹凸により、液体６と架台２の接触面積が増えるため、水平方向に架台２が揺動した際の減衰力が大きくなり、振動振幅を小さくすることができる。なお、本実施例では凸部２Ｃの断面を四角形としたが、それ以外の形状としてもよく、その長さも架台２が上下方向に振動した際に、ピット１１の底面と接触しない範囲で変更してもよい。また、凸部２Ｃの数も任意に変更することができる。
In the seismic isolation device according to this embodiment, unevenness is formed on the lower surface of the gantry
本発明の第４の実施例について、図７および図８を用いて説明する。図７は、本実施例における吊り材４の側面図である。図８は、図７におけるＢ−Ｂ線断面図である。
A fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 7 and 8. FIG. 7 is a side view of the hanging
本実施例に係る免震装置では、吊り材４の表面に、吊り材４の軸方向と直交する方向に突出する凸部４Ａが形成されている。この凸部４Ａにより、液体６と吊り材４の接触面積が増加するため、航空機衝突時の振動や鉛直方向の地震で想定される吊り材４の軸方向の振動に対して減衰力を大きくすることができる。なお、本実施例では凸部４Ａは円盤形状としたが、それ以外の形状としてもよい。また、凸部４Ａの数も任意に変更することができる。
In the seismic isolation device according to the present embodiment, a
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前記実施形態に限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜に変更が可能である。例えば、吊り材４はワイヤロープでなく、コイルばねや鋼棒としてもよく、架台２やケーシング５、ピット１１の形状は長方形や円形としてもよい。吊り材４の本数は本例ではすべて４本で示していたが、それ以外の本数としてもよい。また、上記の実施例では１つの構造物１に対して、１台の免震装置９にて支持する例を記載したが、複数の免震装置９で構造物を支持してもよい。
Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments and can be appropriately modified without departing from the spirit of the present invention. For example, the
１…構造物、２…架台、２Ａ…架台本体、２Ｂ…張り出し部、２Ｃ…凸部、３…継ぎ手、４…吊り材、４Ａ…凸部、５…ケーシング（容器）、５Ａ…上板部、５Ｂ…開口、６…液体、８…シート材、９…免震装置、１０…床、１１…ピット（容器）、１１Ａ…張り出し部、１２…開口平板。
1 ... Structure, 2 ... Stand, 2A ... Stand body, 2B ... Overhang, 2C ... Convex, 3 ... Joint, 4 ... Hanging material, 4A ... Convex, 5 ... Casing (container), 5A ...
Claims (4)
前記架台を収容する容器と、
前記容器内で前記架台を吊り下げる複数の吊り材と、
前記容器内に充填された液体とを備えた免震装置において、
前記架台は、架台本体と、前記架台本体の上端から下方に向かって所定の位置に前記架台本体の外周面から水平方向に突出する張り出し部とを有しており、
前記容器の上板部には、前記架台本体の上面が覗く開口が設けられており、
前記複数の吊り材の各一端は、前記上板部の下面に回動自在に連結されており、
前記複数の吊り材の各他端は、前記張り出し部の上面に回動自在に連結されており、
前記液体は、前記張り出し部の上面よりも高い位置まで充填されており、
前記架台本体の外周面と前記開口の内周面との間隙がシート材で覆われている
ことを特徴とする免震装置。 A pedestal that supports the structure subject to seismic isolation,
A container for accommodating the gantry and
A plurality of hanging materials for suspending the gantry in the container,
In the seismic isolation device provided with the liquid filled in the container,
The gantry has a gantry main body and an overhanging portion that projects horizontally from the outer peripheral surface of the gantry main body at a predetermined position downward from the upper end of the gantry main body.
The upper plate portion of the container is provided with an opening through which the upper surface of the gantry body can be seen.
Each end of each of the plurality of suspending members is rotatably connected to the lower surface of the upper plate portion.
The other ends of the plurality of suspending members are rotatably connected to the upper surface of the overhanging portion.
The liquid is filled to a position higher than the upper surface of the overhanging portion.
A seismic isolation device characterized in that the gap between the outer peripheral surface of the gantry body and the inner peripheral surface of the opening is covered with a sheet material.
前記容器は、地面または床を掘削してなるピットである
ことを特徴とする免震装置。 In the seismic isolation device according to claim 1,
The seismic isolation device is characterized in that the container is a pit formed by excavating the ground or floor.
前記架台本体の下面に凹凸が形成されている
ことを特徴とする免震装置。 In the seismic isolation device according to claim 1,
A seismic isolation device characterized in that unevenness is formed on the lower surface of the gantry body.
前記吊り材の表面に、前記吊り材の軸方向と直交する方向に突出する凸部が形成されている
ことを特徴とする免震装置。 In the seismic isolation device according to claim 1,
A seismic isolation device characterized in that a convex portion protruding in a direction orthogonal to the axial direction of the suspending material is formed on the surface of the suspending material.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2019095782A JP2020190286A (en) | 2019-05-22 | 2019-05-22 | Seismic isolator |
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Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2020190286A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115163739A (en) * | 2022-06-01 | 2022-10-11 | 广东职业技术学院 | Ceramic machinery base |
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2019
- 2019-05-22 JP JP2019095782A patent/JP2020190286A/en active Pending
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