JP4449408B2 - Locking suppression device for seismic isolation structures - Google Patents
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Description
本発明は、構造物本体と基礎との間に振動遮断装置、特に、積層ゴムを用いた振動遮断
装置が設置してある各種免震構造物がロッキングを発生するときにロッキングを抑制でき
るようにする免震構造物のロッキング抑制装置に関するものである。
The present invention is capable of suppressing rocking when various types of seismic isolation structures in which a vibration isolating device, particularly a vibration isolating device using laminated rubber is installed between the structure main body and the foundation, generate rocking. The present invention relates to a rocking suppression device for seismic isolation structures.
高層建物等アスペクト比が大きい構造物は、構造物基礎部に振動遮断装置を設置して免
震構造物とすることが行われている。免震構造物とするための手法の一つとして、図8(
イ)に示す如く、基礎2上に構造物本体1を構築するときに、基礎2との間にばね要素を
備えた振動遮断装置(免震層)3を介在させるように構造物本体1の基礎2側に振動遮断
装置3を設置するようにしている。このように構造物本体1と基礎2との間に振動遮断装
置3を設けることにより、構造物本体1の基礎2に対する変位を許容できるようになり、
地震等の発生により基礎2側に水平方向の大きな外力が作用するときに、上記振動遮断装
置3のばね要素が変形することにより上記外力の構造物本体1への伝達を低減させて、構
造物本体1が揺れるのを抑制できるようになるもので、一般に採用されているものである
。
Structures with a large aspect ratio, such as high-rise buildings, are made to have seismic isolation structures by installing a vibration isolation device at the base of the structure. As one of the methods for making a seismic isolation structure, Fig. 8 (
As shown in a), when the
When a large horizontal external force acts on the
又、上記振動遮断装置3のばね要素としては、積層ゴム4が多く用いられている。かか
る積層ゴム4は、図8(ロ)に示す如く、薄い鉄板5とゴムシート6とを上下方向に交互
に積層して密着させることにより、垂直方向には固く、且つ各ゴムシート6が鉄板5の間
でそれぞれ弾性変形することにより水平方向には柔らかく変形できるようにしてなるもの
である。かかる構成の積層ゴム4は、構造物本体1の底面形状に応じて基礎2上の所要個
所に多数配列して設置され、その上端部を、構造物本体1の底面にそれぞれ取り付けるこ
とにより、各積層ゴム4にて上記構造物本体1の重量を支承させると共に、該構造物本体
1の水平方向の変位を許容させるためのばね要素として機能させることができるようにし
てある。
In addition, a laminated
ところで、上記のような振動遮断装置3を備えた免震構造物では、地震等により構造物
本体1が揺動するときに、水平方向への変位に加えて構造物本体1が図8(イ)に一点鎖
線及び二点鎖線でそれぞれ示す如く揺れ方向に沿って交互に傾動する所謂ロッキングを発
生することがある。このようなロッキングが発生すると、構造物本体1における傾斜方向
と反対側の端部では、該構造物本体1が上方へ持ち上げられるように変位することとなる
ため、該構造物本体1の反傾斜方向側端部にて構造物本体1と基礎2とを繋いでいるばね
要素としての積層ゴム4に対しては、上下方向への引張荷重が作用するようになる。
By the way, in the seismic isolation structure provided with the
しかし、上記積層ゴム4は、一般に引張方向の荷重に対する強度が低く、上記構造物本
体1のロッキング量が大きくなって、積層ゴム4に対して大きな引張荷重が作用するよう
になると、該積層ゴム4が破断したり層間剥離して破損する可能性がある。
However, the laminated
そのため、従来は、構造物本体1の自重によって積層ゴム4が予め圧縮される予圧縮量
が、ロッキング発生時における構造物本体1の反傾斜方向側端部の上方への変位量よりも
大きくなるように設計して、構造物本体1にロッキングが発生して該構造物本体1の反傾
斜方向側端部が上方へ変位するようになったとしても、積層ゴム4の予圧縮分が開放され
ることで上記構造物本体1の反傾斜方向側端部の変位を吸収できるようにして、構造物本
体1と基礎2とを繋ぐ積層ゴム4に引張荷重が作用することがないようにしてある。又は
、たとえ上記積層ゴム4に対し引張荷重が発生した場合でも、その変形量が破断あるいは
剥離を発生する許容値以下となるようにしてある。
Therefore, conventionally, the amount of pre-compression in which the laminated
又、積層ゴム4に対して引張荷重が作用しないようにするための他の対策としては、図
8(イ)(ロ)に示したと同様に、構造物本体1を基礎2上に積層ゴム4をばね要素とす
る振動遮断装置3を介し設置する構成において、たとえば、構造物本体1の中央部付近に
位置する積層ゴム4に代えて、図9に示す如く、積層ゴム4と同じ鉄板5とゴムシート6
とを交互に積層してなる積層構造の下端に滑り部材9を一体に取り付けてなる弾性滑り支
承8と、該弾性滑り支承8下端部の滑り部材9を、当接させるため基礎2上に設けた平滑
板10とからなる弾性滑り機構7を用いるようにしたものがある。このような構成とする
ことにより、構造物本体1へ作用する水平方向の外力が小さい場合には、上記弾性滑り支
承8の滑り部材9と基礎2上の平滑板10との間に作用する摩擦力により両者の相対変位
を阻止させて、該弾性滑り支承8を、積層ゴム4と同様に振動遮断装置3のばね要素とし
て機能させることができるようにしてある。一方、地震等により構造物本体1に水平方向
の大きな外力が作用するときには、上記弾性滑り支承8の滑り部材9を平滑板10上にて
スライドさせることにより、上記弾性滑り支承8が、振動遮断装置3のばね要素として機
能しないようにさせて、振動遮断装置3におけるばね要素のばね定数を小さくさせ、これ
により、構造物本体1の固有周期を長周期化させ、該構造物本体1に作用する地震等によ
る外力を受け流すようにして、上記構造物本体1にロッキングが発生することを抑制させ
るようにすることが提案されている(たとえば、非特許文献1参照)。
Further, as another countermeasure for preventing the tensile load from acting on the laminated
Are provided on the
更に、積層ゴム4に構造物本体1のロッキングに伴う引張荷重が作用しないようにする
ための更に別の手法としては、構造物本体1にロッキングが発生しても引張荷重が作用し
難い該構造物本体1の中央部付近のみを積層ゴム4にて支承させるようにし、且つロッキ
ング発生時に引張荷重が作用し易い構造物本体1の外周部は、該構造物本体1の上方への
浮き上がり変位を許容できる滑り支承にて支承させるようにすることも提案されている(
たとえば、特許文献1参照)。
Furthermore, as another method for preventing the tensile load accompanying the locking of the structure
For example, see Patent Document 1).
ところが、構造物本体1の自重による積層ゴム4の予圧縮量でロッキング発生時におけ
る構造物本体1の反傾斜方向側端部の上方への変位を吸収させるようにする手法は、ロッ
キングが顕著に発生するような構造物本体1に対しては適用が困難であるため、適用可能
な構造物に制約が生じるという問題がある。
However, the method of absorbing the upward displacement of the end of the anti-tilt direction side of the structure
又、非特許文献1に示された如き弾性滑り支承8や特許文献1に記載された如き滑り支
承により構造物本体1の支承を行わせる場合は、上記弾性滑り支承8や滑り支承では、地
震等による水平方向の外力により構造物本体1が水平方向に揺動させられて上記弾性滑り
支承8や滑り支承に滑りが生じさせられた後、構造物本体1に作用する水平方向の外力が
徐々に小さくなると、該水平方向の外力よりも、上記弾性滑り支承8や滑り支承にてスラ
イドしている個所の摩擦力の方が大きくなる時点で構造物本体1は静止させられるように
なる。このため、上記地震等による水平方向の外力が作用する前後で構造物本体1の位置
が変化する虞があり、構造物本体1の位置がずれた場合には、該構造物本体1を当初の位
置に戻すことが困難になるという問題がある。
Further, when the structure
そこで、本発明は、構造物本体の基礎部にばね要素を備えた振動遮断装置を設置させて
なる免震構造物に発生するロッキングを抑制でき、上記振動遮断装置のばね要素として積
層ゴムを用いる場合であっても該積層ゴムに引張荷重が作用することを防止できる免震構
造物のロッキング抑制装置を提供しようとするものである。
Therefore, the present invention can suppress rocking generated in a base-isolated structure in which a vibration isolator having a spring element is installed at the base of the structure body, and uses laminated rubber as the spring element of the vibration isolator. Even if it is a case, it is going to provide the rocking | fluctuation suppression apparatus of the seismic isolation structure which can prevent that a tensile load acts on this laminated rubber.
本発明は、上記課題を解決するために、基礎との間に振動遮断装置が設置してある免震構造物の基礎側に、長尺のリンクを、該免震構造物がロッキングする2軸方向へ延びるようにそれぞれ配置し、且つ該長尺のリンクの両端部に、上下方向に屈折する屈折リンクの中間部を回動自在に連結して、該両屈折リンクの両端を、それぞれ回転軸を介して自在継手に揺動自在に接続し、該各自在継手を、それぞれ上記回転軸と直角方向の回転軸を介して上記免震構造物と基礎に揺動自在に取り付けた構成とする。 In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a biaxial shaft on which a long link is locked on the base side of a base isolation structure in which a vibration isolator is installed between the base and the base isolation structure. respectively disposed so as to extend in a direction, and both ends of the link of the long long, the middle portion of the bending link refracted in the vertical direction and rotatably connected to the ends of both said bending link, respectively the rotary shaft connect swingably universal joint via the respective universal joints, respectively, through the rotation axis of the rotation axis perpendicular to a configuration in which mounted for rocking on the seismic isolation structure and the foundation.
又、長尺のリンクを平行に2本用いて、該各長尺のリンクの両端部に連結された屈折リンクの両端を、それぞれ回転軸を介して自在継手に揺動自在に接続し、該各自在継手を、それぞれ上記回転軸と直角方向の回転軸を介して免震構造物と基礎に揺動自在に取り付けるようにした構成とする。 Further, using two long links in parallel, both ends of the refraction links connected to both ends of each long link are swingably connected to a universal joint via respective rotating shafts. Each universal joint is configured to swingably attach to the seismic isolation structure and the foundation via a rotation axis perpendicular to the rotation axis.
更に又、長尺のリンクの途中位置に、屈折リンクの中間部を各々回動自在に連結して、該各屈折リンクの両端を、それぞれ回転軸を介して自在継手に揺動自在に接続し、該各自在継手を、それぞれ上記回転軸と直角方向の回転軸を介して免震構造物と基礎に揺動自在に取り付けるようにした構成とする。 Furthermore, in the middle position of the link long, and each rotatably connected to an intermediate portion of the refraction link, both ends of each of the bending link, rockably to the universal joint via respective rotary shaft connection Each of the universal joints is configured to be swingably attached to the base isolation structure and the foundation via a rotation axis perpendicular to the rotation axis .
本発明の免震構造物のロッキング抑制装置によれば、基礎との間に振動遮断装置が設置してある免震構造物の基礎側に、長尺のリンクを、該免震構造物がロッキングする2軸方向へ延びるようにそれぞれ配置し、且つ該長尺のリンクの両端部に、上下方向に屈折する屈折リンクの中間部を回動自在に連結して、該両屈折リンクの両端を、それぞれ回転軸を介して自在継手に揺動自在に接続し、該各自在継手を、それぞれ上記回転軸と直角方向の回転軸を介して上記免震構造物と基礎に揺動自在に取り付けた構成としてあるので、以下の如き優れた効果を発揮する。
(1)免震構造物がロッキングを発生して傾動しようとするときには、該免震構造物の反傾斜方向側端部が上方へ変位されると同時に傾斜方向側端部が下方へ変位されるため、上記免震構造物の反傾斜方向側端部に取り付けられている一方の屈折リンクは伸長するよう変形させられると同時に、免震構造物の傾斜方向側端部に取り付けられている他方の屈折リンクは屈曲するように変形させられることとなる。このため、上記免震構造物の傾動は、各屈折リンクの中間部同士の間隔の変化を伴う必要がある。しかし、上記各屈折リンクの中間部同士は、長尺のリンクの両端部に連結されていて、互いの中間部同士の間隔が一定となるよう保持してあるため、上記のような一方の屈折リンクの伸長変形と他方の屈折リンクの屈曲変形が同時に起きることを阻止するような働きが生じ、上記免震構造物の傾動が抑制されることから、該免震構造物のロッキングを抑制することができる。
(2)したがって、振動遮断装置のばね要素として積層ゴムを採用しても、該積層ゴムに免震構造物のロッキングに伴う引張荷重が作用する虞を解消できて、上記積層ゴムの破損を防止することが可能になる。
(3)又、長尺のリンクを、免震構造物がロッキングする2軸方向へ延びるようにそれぞれ配置し、該各長尺のリンクの両端部に中間部を回動自在に連結した各屈折リンクの両端を、それぞれ回転軸を介して自在継手に揺動自在に接続し、該各自在継手を、それぞれ上記回転軸と直角方向の回転軸を介して免震構造物と基礎に揺動自在に取り付けた構成としてあるので、免震構造物の水平な2軸方向の変位を許容でき、2軸方向へロッキングが発生し易い免震構造物のロッキング抑制に容易に適用することができる。
(4)長尺のリンクを平行に2本用いて、該各長尺のリンクの両端部に連結された屈折リンクの両端を、それぞれ回転軸を介して自在継手に揺動自在に接続し、該各自在継手を、それぞれ上記回転軸と直角方向の回転軸を介して免震構造物と基礎に揺動自在に取り付けるようにした構成とすることにより、平面形状のアスペクト比が大きいために、一軸方向にロッキングを発生し易い免震構造物のロッキング抑制を効率よく行うことができる。
(5)長尺のリンクの途中位置に、屈折リンクの中間部を各々回動自在に連結して、該各屈折リンクの両端を、それぞれ回転軸を介して自在継手に揺動自在に接続し、該各自在継手を、それぞれ上記回転軸と直角方向の回転軸を介して免震構造物と基礎に揺動自在に取り付けるようにした構成とすることにより、構造物のロッキングが発生し易い方向に沿って配設される各屈折リンク同士の間隔を狭めることができ、このため、長尺のリンクにて、隣接する屈折リンクの中間部同士の間隔を一定に保持するための応力が作用する部分の長さを短くできることから、上記長尺のリンクに要求される強度を低く設定することが可能になり、該長尺のリンクの断面寸法を細くすることが可能になる。
According to the rocking suppression device for a seismic isolation structure of the present invention, a long link is provided on the base side of the base isolation structure in which a vibration isolating device is installed between the base and the base isolation structure. Are arranged so as to extend in two axial directions, and the middle part of the refractive link that refracts in the vertical direction is rotatably connected to both ends of the long link, and both ends of the two refractive links are Each of the universal joints is swingably connected to a universal joint via a rotary shaft, and each of the universal joints is swingably attached to the base isolation structure and the foundation via a rotary shaft perpendicular to the rotary shaft. Therefore, the following excellent effects are exhibited.
(1) When the seismic isolation structure tries to tilt with rocking, the anti-tilt side end of the seismic isolation structure is displaced upward and at the same time the tilt side end is displaced downward. Therefore, one refractive link attached to the end portion on the anti-tilt direction side of the seismic isolation structure is deformed to extend, and at the same time the other end attached to the end portion on the tilt direction side of the seismic isolation structure The refractive link is deformed to be bent. For this reason, the tilting of the seismic isolation structure needs to be accompanied by a change in the interval between the intermediate portions of the refractive links. However, the intermediate portions of each of the refractive links are connected to both ends of the long link and are held so that the distance between the intermediate portions is constant. Since the function of preventing the extension deformation of the link and the bending deformation of the other refractive link from occurring at the same time occurs, the tilting of the base isolation structure is suppressed, so that the locking of the base isolation structure is suppressed. Can do.
(2) Therefore, even if laminated rubber is used as the spring element of the vibration isolator, it is possible to eliminate the possibility that a tensile load associated with the locking of the seismic isolation structure acts on the laminated rubber, thereby preventing damage to the laminated rubber. It becomes possible to do.
(3) Further, each refraction in which long links are arranged so as to extend in two axial directions where the seismic isolation structure locks, and intermediate portions are rotatably connected to both ends of each long link. Both ends of the link are swingably connected to a universal joint via a rotary shaft, and each universal joint is swingable to the base isolation structure and the foundation via a rotary shaft perpendicular to the rotary shaft. Since the seismic isolation structure is allowed to be displaced in the horizontal biaxial direction, the seismic isolation structure can be easily applied to the locking suppression of the seismic isolation structure that is likely to be locked in the biaxial direction.
(4) Using two long links in parallel, both ends of the refractive links connected to both ends of each long link are swingably connected to the universal joint via the rotation shafts, respectively. Since each of the universal joints is configured to be swingably attached to the base isolation structure and the foundation via a rotation axis perpendicular to the rotation axis, respectively, since the aspect ratio of the planar shape is large, It is possible to efficiently suppress the locking of the seismic isolation structure that easily generates locking in the uniaxial direction.
(5) The middle part of the refraction link is rotatably connected to the middle position of the long link, and both ends of each refraction link are swingably connected to the universal joint via the rotation shaft. The structure in which each of the universal joints is swingably attached to the base isolation structure and the foundation via a rotation axis perpendicular to the rotation axis, so that the structure can be easily locked. The distance between the refractive links arranged along the line can be narrowed. For this reason, a stress is applied to the long link to maintain a constant distance between the intermediate portions of the adjacent refractive links. Since the length of the portion can be shortened, the strength required for the long link can be set low, and the cross-sectional dimension of the long link can be reduced.
以下、本発明を実施するための最良の形態を図面を参照して説明する。 The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1(イ)(ロ)(ハ)(ニ)乃至図3は本発明の免震構造物のロッキング抑制装置の
実施の一形態として、平面形状のアスペクト比が大きい構造物本体1の一例として図2に
平面形状を示す如く、前後長寸法に比して左右の幅寸法が小さいために左右方向へのロッ
キングが顕著に発生し易い構造物本体1を有する免震構造物に適用する場合を示すもので
ある。
FIGS. 1 (a), (b), (c), and (d) to FIG. 3 show an example of a
図8(イ)(ロ)に示したと同様に、構造物本体1の底面形状に対応させて基礎2上の
所要個所に積層ゴム4をばね要素としてなる振動遮断装置3を設置して、その上に構造物
本体1を構築してなる免震構造物の構成において、上記構造物本体1の底部と基礎2との
間に構造物本体1がロッキングする方向(図2に示す左右方向)と平行に長尺のリンク1
3を配置する。一方、上下方向に屈折するよう中間部をリンク軸12a,12bにて回動
自在としてなる屈折リンク11a,11bを用意して、上記長尺リンク13の両端部に、
上記各屈折リンク11a,11bの各中間部を上記リンク軸12a,12bにて上下方向
に回動自在に連結し、1本の長尺リンク13と両端部の屈折リンク11a,11bからな
るリンク機構を構成し、該リンク機構を単数又は複数用いるようにする。上記各屈折リン
ク11a,11bの上部リンク14a,14bの先端部は、構造物本体1の底部に、又、
各屈折リンク11a,11bの下部リンク15a,15bの先端部は基礎2にそれぞれ揺
動(回動)可能に取り付け、構造物本体1が左右方向へロッキングを発生したとき、長尺
リンク13の両端部に支持された一方の屈折リンク11a又は11bが伸長するとき他方
の屈折リンク11b又は11aが屈曲することを防ぐことでロッキングを抑制することが
できるようにする。
As shown in FIGS. 8 (a) and 8 (b), a
3 is arranged. On the other hand, the refraction links 11a and 11b whose intermediate portions can be rotated by the
A link mechanism comprising a single
The ends of the
上記屈曲リンク11a,11bの各上部リンク14a,14bの構造物本体1への取付
位置は、該構造物本体1の左右方向の両端部位置とする。
The positions where the
更に、詳述すると、上記左右の各屈折リンク11a,11bは、それぞれ同じ長さ寸法
としてある上部リンク14a,14bの下端部と、下部リンク15a,15bの上端部と
をリンク軸12a,12bを介し連結してなる構成としてあり、中間部のリンク軸12a
,12bを中心に上記上部リンク14a,14bと下部リンク15a,15bのなす角度
を変えることで、上下方向に屈伸できるようにしてある。
More specifically, the left and right refracting links 11a and 11b are connected to the lower end portions of the
, 12b, the angle between the
又、上記左右の各屈折リンク11a,11bは、共に所要角度、たとえば、約90度屈
曲した状態にて、積層ゴム4よりなる振動遮断装置3にて保持されている構造物本体1と
基礎2の間に上下方向へ屈折するような姿勢で配置して、該各屈折リンク11a,11b
の上部リンク14a,14bの上端部を、それぞれ構造物本体1の底部の所要個所に設け
てあるブラケット16に、上記リンク軸12a,12bと平行な回転軸17を介し揺動自
在に取り付け、且つ下部リンク15a,15bの下端部を、それぞれ基礎2上の所要個所
に設けてあるブラケット18に、上記リンク軸12a,12bと平行な回転軸19を介し
揺動自在に取り付けるようにしてある。
The left and right
The
更に、上記左右の屈折リンク11a,11bの中間部の各リンク軸12a,12b同士
は、左右方向に延びる剛性のある長尺リンク13の両端部に、それぞれ回転自在に連結し
てある。
Further, the
その他、図8(イ)(ロ)に示したものと同一のものには同一符号が付してある。 In addition, the same components as those shown in FIGS.
上記構成としてある本発明の免震構造物のロッキング抑制装置Iを使用する場合は、図
2に示す如く、構造物本体1のロッキングの発生が懸念される方向(ロッキングが発生し
易い方向)となる左右方向dと直角な方向、すなわち、該構造物本体1の前後方向(長手
方向)の寸法に応じて長手方向に所要間隔で多数配設するようにしておく。
When using the seismic isolation structure locking suppression device I according to the present invention having the above-described configuration, as shown in FIG. 2, a direction in which the locking of the
この状態において、地震等による水平方向の外力が基礎2に作用すると、該外力により
ばね要素としての積層ゴム4が変形させられるため、構造物本体1と基礎2との間に相対
変位が生じる。この際、図1(ロ)に示す如く、構造物本体1が基礎2に対し水平方向に
相対変位するときには、左右の各屈折リンク11a,11bの上部リンク14a,14b
の先端部の構造物本体1の底面への取り付け位置は、左右方向に同位相で変位させられる
。このため、上記左右の各屈折リンク11a,11bは、上部リンク14a,14b同士
及び下部リンク15a,15b同士が、互いに平行に保持されたまま同様の形状に変形さ
せられ、リンク軸12a,12bの位置も同方向に同位相で変位するようになるため、上
記各リンク軸12a,12b同士の距離は初期状態と変化せず、よって、長尺リンク13
に対して何ら応力が作用することはない。
In this state, when a horizontal external force due to an earthquake or the like acts on the
The attachment position of the front end of the structure to the bottom surface of the
No stress acts on the.
したがって、上記構造物本体1の基礎2に対する水平方向の相対変位は、本発明の免震
構造物のロッキング抑制装置Iの設置に伴う影響を受けることなく従来と同様に積層ゴム
4の水平方向への変形によって許容され、このため上記構造物本体1に作用する水平方向
の外力は減衰されることから、該構造物本体1の免震が従来と同様に行なわれる。
Therefore, the relative displacement in the horizontal direction of the
次に、本発明の免震構造物のロッキング抑制装置Iによる構造物本体1のロッキング抑
制作用について説明する。
Next, the rocking suppression action of the
上記構造物本体1が、たとえば、右方向へ傾動しようとする場合は、図1(ハ)に実線
で示す如き初期状態から、図1(ハ)に二点鎖線で示す如く構造物本体1の反傾斜方向側
端部(図上左側端部)が上方に、傾斜方向側端部(図上右側端部)が下方に変位すること
になる。この場合、左側の屈折リンク11aの取付位置では、構造物本体1の底面と基礎
2との間隔が開くため、上記屈折リンク11aは伸長するよう変形させられ、この変形に
伴い該屈折リンク11aのリンク軸12aの位置は元の位置より左側(外側)へ移動させ
られる。一方、右側の屈折リンク11bの取付位置では、構造物本体1の底面と基礎2と
の間隔が狭まるため、上記屈折リンク11bは屈曲するよう変形させられ、この変形に伴
い該屈折リンク11bのリンク軸12bの位置は、元の位置より右側(外側)へ移動させ
られる。よって、上記構造物本体1が右方向へ傾動するときには、上記各リンク軸12a
,12b同士の互いに離反する方向への変位を伴うこととなる。
For example, when the structure
, 12b are accompanied by displacement in directions away from each other.
この左右の各リンク軸12a,12b同士を離反させる方向へ変位させようとする力は
、該各リンク軸12a,12bが長尺リンク13の両端部にそれぞれ取り付けられている
ものであるため、該長尺リンク13に対し、長手方向へ伸長させようとする応力として作
用することとなる。この際、上記長尺リンク13が、該長尺リンク13を伸長させようと
する上記応力に耐え得る十分な剛性を備えたものとしてあれば、上記応力は長尺リンク1
3によって受けられ、このため、該長尺リンク13により上記各屈折リンク11a,11
bのリンク軸12a,12b同士の間隔は一定に保持されたままとなる。したがって、上
述したような左右の各屈折リンク11a,11bのリンク軸12a,12b同士が離反す
る方向へ変位することは阻止されようとすることから、上記構造物本体1の右方向への傾
動は抑制される。
The force to displace the left and
Therefore, the
The distance between the
上記構造物本体1が左方向へ傾動しようとする場合には、上述した図1(ハ)の場合と
は逆に、図1(ニ)に実線で示す如き初期状態に対して図1(ニ)に二点鎖線で示す如く
、構造物本体1の傾斜方向側端部となる左側端部が下方に、反傾斜方向側端部となる右側
端部が上方に変位することになる。よって、この場合は、上記の場合とは逆に、左側の屈
折リンク11aの取付位置では、構造物本体1の底面と基礎2との間隔が狭められるため
、上記屈折リンク11aは屈曲するよう変形させられ、この変形に伴い該屈折リンク11
aのリンク軸12aの位置は右側(内側)へ移動させられる。一方、右側の屈折リンク1
1bの取付位置では、構造物本体1の底面と基礎2との間隔が開くため、上記屈折リンク
11bは伸長するように変形させられ、この変形に伴い該屈折リンク11bのリンク軸1
2bの位置は、左側(内側)へ移動させられる。よって、上記構造物本体1が左方向へ傾
動するときには、上記各リンク軸12a,12b同士の互いに近接する方向への変位を伴
うこととなる。
When the
The position of the
At the mounting position 1b, the gap between the bottom surface of the
The position 2b is moved to the left (inside). Therefore, when the
この左右の各リンク軸12a,12b同士を近接させる方向へ変位させようとする力は
、上記各リンク軸12a,12bが、長尺リンク13の両端部に取り付けられているもの
であるため、該長尺リンク13に対し長手方向に圧縮させようとする応力として作用する
ことになる。この際、長尺リンク13が、該長尺リンク13を圧縮させようとする上記応
力に対抗し得る十分な剛性を備えたものとしてあれば、上記応力は該長尺リンク13によ
り受けられ、これにより、上記各屈折リンク11a,11bのリンク軸12a,12b同
士の間隔は、上記長尺リンク13により一定に保持されたままとなる。これにより、左右
の各屈折リンク11a,11bのリンク軸12a,12b同士が近接する方向へ変位する
ことは阻止されようとすることから、上記構造物本体1の左方向への傾動は抑制される。
Since the
このように、本発明の免震構造物のロッキング抑制装置Iによれば、上記構造物本体1
に対して左右方向に傾動が生じようとしてもいずれも抑制できることから、該構造物本体
1に発生するロッキングを抑制できる。したがって、上記構造物本体1を、積層ゴム4を
ばね要素とする振動遮断装置3を介して基礎2上に設置してあっても、上記積層ゴム4に
引張方向の荷重が作用する虞を未然に防ぐことができて、該積層ゴム4が破断する虞を解
消できる。
Thus, according to the rocking suppression device I of the seismic isolation structure of the present invention, the
In contrast, since any tilting in the left-right direction can be suppressed, the rocking generated in the
しかも、本発明の免震構造物のロッキング抑制装置Iは、構造物本体1の基礎2に対す
る水平方向への相対変位は何ら阻害しない。したがって、弾性滑り支承や滑り支承を設け
る必要はなく、積層ゴム4をばね要素として用いた振動遮断装置3による構造物本体1の
免震作用を得ることができるため、地震等による水平方向の外力が作用する前後で、構造
物本体1の位置が変化してしまう虞はない。
Moreover, the rocking suppression device I for a seismic isolation structure according to the present invention does not inhibit any relative displacement in the horizontal direction of the
次に、図4は上記実施の形態の応用例を示すもので、図1(イ)(ロ)(ハ)(ニ)乃
至図3に示した実施の形態と同様の構成において、構造物本体1の底面と基礎2との間に
、左右両端部に加えて、左右方向の所要間隔の1個所もしくは複数個所(図では2個所)
に、図1(イ)(ロ)(ハ)(ニ)に示した左右の屈折リンク11a,11bと同一形状
の屈折リンク11c,11dを、上記左右両端部の各屈折リンク11a,11bと同一の
垂直面内にて屈伸できるように介在させて設けて、各屈折リンク11a,11b,11c
,11dのそれぞれのリンク軸12a,12b,12c,12dを、長尺リンク13の長
手方向の所要個所に、それぞれ回転自在に接続したものである。
Next, FIG. 4 shows an application example of the above-described embodiment. In the same structure as the embodiment shown in FIGS. 1 (a), (b), (c), and (d) to FIG. Between the bottom of 1 and the
In addition, the refraction links 11c and 11d having the same shape as the left and right refraction links 11a and 11b shown in FIGS. 1 (a), (b), (c) and (d) are the same as the refraction links 11a and 11b at the left and right ends. The
, 11d, the
その他の構成は図1(イ)(ロ)(ハ)(ニ)乃至図3に示したものと同様であり、同
一のものには同一符号が付してある。
Other configurations are the same as those shown in FIGS. 1A, 1B, 1C, and 3 and the same components are denoted by the same reference numerals.
本実施の形態によれば、左右方向に隣接する屈折リンク11a,11b,11c,11
dの各リンク軸12a,12b,12c,12d同士の間隔を短く設定でき、したがって
、上記長尺リンク13における隣接する上記リンク軸12a,12b,12c,12d同
士の間に位置する部分、すなわち、構造物本体1がロッキングしようとするときに該長尺
リンク13に対して長手方向に圧縮しようとする方向に作用する応力を受ける部分の長さ
寸法を短く分割することができることから、該長尺リンク13を長手方向に圧縮しようと
する上記応力に耐え得る剛性とするために要求される強度を低く設定することが可能にな
り、長尺リンク13の断面寸法を細くすることが可能になる。
According to the present embodiment, the
d, the distance between the
次いで、図5乃至図7は本発明の実施の他の形態として、縦横のアスペクト比が大きい
構造物本体1の例として、高さ寸法に対して底部の寸法が小さく、且つ構造物本体1の平
面形状の前後長寸法及び左右の幅寸法がほぼ同等であるため前後左右の2軸方向にロッキ
ングを発生し易い構造物本体1を有する免震構造物に適用する場合を示すもので、図8(
イ)(ロ)に示したと同様に、基礎2上に、上記構造物本体1を、該構造物本体1の底面
形状に対応させて基礎2上の所要個所に配設した積層ゴム4を有してなる振動遮断装置3
を介し設置した構成において、上記構造物本体1の底部と基礎2との間に、後述するよう
に前後方向及び左右方向に沿ってそれぞれ長尺リンク13を配設してなる本発明の免震構
造物のロッキング抑制装置IIを設けた構成とする。
Next, FIG. 5 to FIG. 7 show another embodiment of the present invention. As an example of the structure
(B) As shown in (b), the
The seismic isolation system according to the present invention, in which the
上記構造物本体1は、ロッキングの発生し易い方向d、すなわち、地震等による水平方
向の外力が作用する際、構造物本体1が揺動する方向が前後と左右の2軸方向であるため
、上記前後方向及び左右方向に配設する長尺リンク13の両端部に中間部を取り付けた各
屈折リンク12a、12bの両端は、ロッキングを抑制する方向に沿う構造物本体1の水
平方向への相対変位を許容できるようにすると同時に、ロッキングを抑制する方向と直交
する方向への構造物本体1の水平方向への相対変位も許容できるよう構造物本体1及び基
礎2にそれぞれ取り付ける必要がある。
Since the
そのため、本実施の形態の免震構造物のロッキング抑制装置IIは、図7に示す如く、
図1(イ)(ロ)(ハ)(ニ)乃至図3に示した免震構造物のロッキング抑制装置Iと同
様の構成における左右の各屈折リンク11a,11bの上部リンク14a,14bの先端
部(上端部)を、構造物本体1の底面に設けたブラケット16に、又、下部リンク15a
,15bの先端部(下端部)を、基礎2上に設けたブラケット18に、リンク軸12a,
12bと平行な回転軸17,19を介してそれぞれ揺動自在に接続した構成に代えて、上
記左右の屈折リンク11a,11bの上部リンク14a,14bの先端部(上端部)に、
自在継手20の下端部を、リンク軸12a,12bと平行な回転軸17を介し揺動自在に
それぞれ接続すると共に、該各自在継手20の上端部を、構造物本体1の底面に設けたブ
ラケット21に、上記リンク軸12a,12bと直角方向の回転軸22を介し揺動自在に
それぞれ接続する。更に、下部リンク15a,15bの先端部(下端部)に、自在継手2
3の上端部を、リンク軸12a,12bと平行な回転軸19を介してそれぞれ揺動自在に
接続すると共に、該各自在継手23の下端部を、基礎2上に設けたブラケット24に、上
記リンク軸12a,12bと直角方向の回転軸25を介してそれぞれ揺動自在に接続した
構成としてある。
Therefore, the rocking suppression device II of the seismic isolation structure of the present embodiment is as shown in FIG.
Ends of the
, 15b are connected to the
Instead of a configuration in which each of the left and right refracting links 11a and 11b is pivotally connected via the
A bracket in which the lower end portion of the
3 are connected to each other via a
その他、図1(イ)(ロ)(ハ)(ニ)乃至図3に示したものと同一のものには同一符
号が付してある。
In addition, the same components as those shown in FIGS. 1 (a), (b), (c) and (d) to FIG. 3 are denoted by the same reference numerals.
本実施の形態によれば、屈折リンク11a,11bを、上部と下部の自在継手20,2
3及びリンク軸12a,12bと直角方向の回転軸22,25を介在させて構造物本体1
の底面及び基礎2に接続するようにしてあるため、上記各屈折リンク11a,11bを、
該各屈折リンク11a,11bを配置する垂直面と直交する方向への基礎2と構造物本体
1との相対移動に追従させて傾けることができる。したがって、本実施の形態の免震構造
物のロッキング抑制装置IIが設置してあっても、上記構造物本体1の前後、左右の水平方
向への変位は何ら阻害されず、したがって、積層ゴム4を用いた振動遮断装置3により上
記構造物本体1の免震が行なわれる。
According to the present embodiment, the
3 and
Since each of the refraction links 11a and 11b is connected to the bottom surface and the
The
更に、構造物本体1の前後方向及び左右方向に沿ってそれぞれ設けた長尺リンク13と
その両端に取り付けた各屈折リンク11a、11bを備えているため、本発明の免震構造
物のロッキング抑制装置IIにより、該各長尺リンク13に沿う方向に生じようとする上記
構造物本体1のロッキングは、図1(イ)(ロ)(ハ)(ニ)及び図3の実施の形態にて
前述したロッキング抑制作用と同様の作用により抑制できることから、構造物本体1の前
後、左右の2軸方向へのロッキングの発生を抑制でき、振動遮断装置3における積層ゴム
4に引張荷重が作用することを防止できて、積層ゴム4の破損を未然に防止することがで
きる。
Furthermore, since the
なお、本発明は上記実施の形態のみに限定されるものではなく、構造物本体1と基礎2
との間にばね要素を備えた振動遮断装置3を介在させる形式の免震構造物であれば、いか
なる形状の構造物本体1を有する免震構造物にも適用でき、構造物本体1の形状に応じて
ロッキングの発生が懸念される方向に沿って本発明の免震構造物のロッキング抑制装置I
,IIを取り付けるようにすればよい。構造物本体1と基礎2との間に、積層ゴム4以外の
ばね要素による振動遮断装置3を介在させて免震構造としてある免震構造物にも適用でき
る。更には、制振を望む反応容器のロッキング抑制にも適用できる。図5乃至図7の実施
の形態では、免震構造物のロッキング抑制装置IIを、構造物本体1の外周部に沿って設け
たものとして示したが、屈折リンク11a,11bや長尺リンク13が互いに干渉しない
ように上下方向に配置をずらす等の対策を講じれば、上記ロッキング抑制装置IIを、前後
方向及び左右方向の所要間隔位置に格子状に長尺リンク13を配置したものとしてもよい
。又、図5乃至図7の実施の形態における免震構造物のロッキング抑制装置IIを、図4に
示した実施の形態と同様に、長尺リンク13の両端部に加えて該両端部間の所要間隔位置
に、屈折リンク11a、11bと同様の単数又は複数の屈折リンクを備えてなる構成とし
てもよいこと、その他本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ること
は勿論である。
In addition, this invention is not limited only to the said embodiment, The structure
As long as the
, II can be installed. The present invention can also be applied to a seismic isolation structure having a base isolation structure in which a
1 構造物本体(免震構造物)
2 基礎
3 振動遮断装置
12a,12b、12c、12d リンク軸
11a,11b,11c,11d 屈折リンク
13 長尺リンク
17,19,22,25 回転軸
20,23 自在継手
1 Structure body (Seismic isolation structure)
17, 19, 22, 25 Rotating shaft
20, 23 Universal joint
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