JP7465702B2 - Seismic isolation device and design method - Google Patents

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Description

本発明は、免震装置に関する。 The present invention relates to a seismic isolation device.

建築物の基礎上に積層ゴムなどを用いた免震層を形成した免震建築物によれば、基礎から建築物へ地震動が伝播することを抑制している。粘性ダンパまたはオイルダンパなどの免震装置を免震層に配置することで、地震動による振動を減衰させる。この構成においては、免震層の可動域の中で建築物の揺れを抑えることで擁壁衝突を回避し、かつ建築物上層の加速度が極端に上昇してしまうことを抑制していた。 A seismic isolation building, which has a seismic isolation layer made of laminated rubber or the like formed on the foundation of the building, prevents earthquake motion from propagating from the foundation to the building. Vibrations caused by earthquake motion are attenuated by arranging seismic isolation devices such as viscous dampers or oil dampers in the seismic isolation layer. In this configuration, the shaking of the building is suppressed within the range of motion of the seismic isolation layer, avoiding collisions with retaining walls and preventing the acceleration of the upper floors of the building from increasing excessively.

これまで大地震を想定したレベル２地震動（以下、Ｌ２地震動という）を想定することで免震層の構成を設計していたが、レベル２地震動を大幅に超える極大地震レベル３地震動（以下、Ｌ３地震動という）に対応する免震建築物が求められている。擁壁衝突を回避するのであれば、ダンパの粘性減衰係数を高めるように設計することが考えられる。しかしながら、この方法によると、中小規模の地震であっても建築物上層の応答加速度が増大することで家具等の転倒が生じやすくなったり、ダンパから発生する力が建築物本体に伝わることで建築物自体を損傷させてしまったりすることが想定され、免震建築物の効果を損なうことも考えられる。 Until now, the structure of the seismic isolation layer has been designed assuming a level 2 earthquake motion (hereafter referred to as L2 earthquake motion), which is assumed to be a major earthquake, but there is a demand for seismic isolation buildings that can withstand extremely large level 3 earthquake motion (hereafter referred to as L3 earthquake motion), which significantly exceeds level 2 earthquake motion. In order to avoid collisions with retaining walls, it is possible to design the damper to increase its viscous damping coefficient. However, with this method, even in small to medium-sized earthquakes, the increased response acceleration of the upper floors of the building may make furniture and other items more likely to fall over, or the force generated by the damper may be transmitted to the main body of the building, causing damage to the building itself, which may undermine the effectiveness of seismic isolation buildings.

例えば、特許文献１には、大地震が発生したときにダンパの粘性減衰係数を増加させる構成が開示されている。これによれば、中小規模の地震であるときには粘性減衰係数が小さいことから、建築物上層の応答加速度の増加を抑えることができ、大地震のときに粘性減衰係数を高めることで擁壁衝突を避けることができる。 For example, Patent Document 1 discloses a configuration for increasing the viscous damping coefficient of the damper when a large earthquake occurs. According to this, since the viscous damping coefficient is small during small to medium-sized earthquakes, it is possible to suppress the increase in the response acceleration of the upper stories of the building, and by increasing the viscous damping coefficient during a large earthquake, it is possible to avoid collision with the retaining wall.

特開２０１８－９１０３４号公報JP 2018-91034 A

しかしながら、特許文献１に開示されたダンパは構造が複雑であり、また、粘性減衰係数が急激に変化することで減衰力が不連続に変化するため、それを考慮した耐震設計が必要であった。 However, the damper disclosed in Patent Document 1 has a complex structure, and the damping force changes discontinuously due to a sudden change in the viscous damping coefficient, so it was necessary to take this into account in the seismic design.

本発明の目的の一つは、容易な構造で様々な地震動に対応可能な免震装置を提供することにある。 One of the objectives of the present invention is to provide a seismic isolation device that can respond to various earthquake motions with a simple structure.

本発明の一実施形態によれば、建築物に接続される免震装置であって、応答速度の増加に対して減衰力が増加する第１ダンパであって、第１速度における減衰力の第１増加率が、当該第１速度より大きい第２速度における減衰力の第２増加率よりも大きい第１ダンパと、前記第１ダンパに対して並列に配置され、応答速度の増加に対して減衰力が増加する第２ダンパであって、前記第１速度における減衰力の第３増加率が前記第２速度における減衰力の第４増加率よりも小さく、当該第２速度よりも大きい第３速度における減衰力の第５増加率が、前記第４増加率よりも小さい第２ダンパと、を備える免震装置が提供される。 According to one embodiment of the present invention, there is provided a seismic isolation device connected to a building, the seismic isolation device comprising: a first damper whose damping force increases with an increase in response speed, and a first increase rate of the damping force at the first speed is greater than a second increase rate of the damping force at a second speed greater than the first speed; and a second damper arranged in parallel to the first damper whose damping force increases with an increase in response speed, and a third increase rate of the damping force at the first speed is smaller than a fourth increase rate of the damping force at the second speed, and a fifth increase rate of the damping force at a third speed greater than the second speed is smaller than the fourth increase rate.

前記第１速度と前記第２速度との間における前記第２ダンパの減衰力が、応答速度の二乗に比例してもよい。 The damping force of the second damper between the first speed and the second speed may be proportional to the square of the response speed.

前記第１速度と前記第２速度との間における前記第１ダンパの減衰力が、応答速度のα乗（αは０．１以上０．９以下）に比例してもよい。 The damping force of the first damper between the first speed and the second speed may be proportional to the α power of the response speed (α is 0.1 or more and 0.9 or less).

前記第１ダンパと前記第２ダンパとの合計減衰力の増加率の変化は、応答速度の増加に伴い徐々に減少した後に徐々に増加し、さらに応答速度が増加した所定速度において不連続に減少してもよい。 The change in the rate of increase of the total damping force of the first damper and the second damper may gradually decrease as the response speed increases, then gradually increase, and then further decrease discontinuously at a predetermined speed at which the response speed increases.

前記第１ダンパは、前記第１速度と前記第２速度との間の所定の速度における減衰力の増加率が、前記第１増加率であってもよい。 The first damper may have a first increase rate of damping force at a predetermined speed between the first speed and the second speed.

前記第２速度における前記第２ダンパの減衰力は、前記第２速度における前記第１ダンパの減衰力より小さくてもよい。 The damping force of the second damper at the second speed may be smaller than the damping force of the first damper at the second speed.

前記第２速度は、前記第１ダンパまたは前記第２ダンパの設計最大速度の半分であってもよい。 The second speed may be half the maximum design speed of the first damper or the second damper.

前記第２速度は、０．５ｍ／ｓであってもよい。 The second speed may be 0.5 m/s.

前記第２速度は、０．７５ｍ／ｓであってもよい。 The second speed may be 0.75 m/s.

前記第２速度における前記第２ダンパの減衰力は、前記第２速度における前記第１ダンパの減衰力に対する０．２以上０．８以下であってもよい。 The damping force of the second damper at the second speed may be greater than or equal to 0.2 and less than or equal to 0.8 of the damping force of the first damper at the second speed.

前記第２ダンパは、前記第１ダンパに対して平行に配置されてもよい。 The second damper may be arranged parallel to the first damper.

また、本発明の一実施形態によれば、上記の免震装置において前記第１から第５増加率を実現するように、前記第１ダンパおよび前記第２ダンパの粘性減衰係数を決定することを含む、設計方法が提供される。 Furthermore, according to one embodiment of the present invention, a design method is provided that includes determining the viscous damping coefficients of the first damper and the second damper so as to achieve the first to fifth increase rates in the seismic isolation device.

本発明によれば、容易な構造で様々な地震動に対応可能な免震装置を提供することができる。 The present invention provides a seismic isolation device that can respond to various earthquake motions with a simple structure.

本発明の第１実施形態における免震装置の配置例を示す図である。2 is a diagram showing an example of an arrangement of a seismic isolation device in the first embodiment of the present invention. FIG. 本発明の第１実施形態における免震装置の減衰力の応答速度依存性を示す図である。4 is a diagram showing the response speed dependency of the damping force of the seismic isolation device in the first embodiment of the present invention. FIG. 本発明の第１実施形態における免震装置の減衰力の増加率を示す図である。4 is a diagram showing an increase rate of the damping force of the seismic isolation device in the first embodiment of the present invention. FIG. 本発明の第１実施形態における頂部加速度と免震層変位との関係性を示すシミュレーション結果を示す図である。FIG. 11 is a diagram showing a simulation result showing the relationship between the top acceleration and the seismic isolation layer displacement in the first embodiment of the present invention. 本発明の第１実施形態におけるダンパ速度と免震層変位との関係性を示すシミュレーション結果を示す図である。FIG. 11 is a diagram showing a simulation result showing the relationship between the damper speed and the seismic isolation layer displacement in the first embodiment of the present invention. 本発明の第２実施形態における免震装置の減衰力の応答速度依存性を示す図である。A diagram showing the response speed dependency of the damping force of the seismic isolation device in the second embodiment of the present invention. 本発明の第２実施形態における免震装置の減衰力の増加率を示す図である。13 is a diagram showing an increase rate of the damping force of a seismic isolation device in a second embodiment of the present invention. FIG. 本発明の第３実施形態における免震装置の減衰力の応答速度依存性を示す図である。A diagram showing the response speed dependency of the damping force of the seismic isolation device in the third embodiment of the present invention. 本発明の第３実施形態における免震装置の減衰力の増加率を示す図である。FIG. 13 is a diagram showing an increase rate of the damping force of a seismic isolation device according to the third embodiment of the present invention. 本発明の第４実施形態における免震装置の減衰力の応答速度依存性を示す図である。A diagram showing the response speed dependency of the damping force of a seismic isolation device in the fourth embodiment of the present invention. 本発明の第４実施形態における免震装置の減衰力の増加率を示す図である。FIG. 13 is a diagram showing an increase rate of the damping force of a seismic isolation device in the fourth embodiment of the present invention. 本発明の第５実施形態における免震装置の配置例を示す図である。13 is a diagram showing an example of the arrangement of a seismic isolation device in a fifth embodiment of the present invention. FIG. 本発明の第６実施形態における免震装置の配置例を示す図である。13 is a diagram showing an example of the arrangement of a seismic isolation device in a sixth embodiment of the present invention. FIG. シミュレーションに用いたモデルを説明するための図である。FIG. 13 is a diagram for explaining a model used in a simulation.

以下、本発明の一実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。以下に示す実施形態は本発明の実施形態の一例であって、本発明はこれらの実施形態に限定して解釈されるものではない。なお、本実施形態で参照する図面において、同一部分または同様な機能を有する部分には同一の符号または類似の符号（数字の後にＡ、Ｂ等を付しただけの符号）を付し、その繰り返しの説明は省略する場合がある。 One embodiment of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. The embodiment described below is merely an example of the present invention, and the present invention should not be interpreted as being limited to these embodiments. In the drawings referred to in this embodiment, identical parts or parts having similar functions are given the same or similar symbols (symbols consisting of only a number followed by A, B, etc.), and repeated explanations may be omitted.

＜第１実施形態＞
図１は、本発明の第１実施形態における免震装置の配置例を示す図である。第１実施形態における免震装置１および免震ゴム５０は、建築物８０と基礎６０との間に設けられ、免震層を構成する。建築物８０は、擁壁９０との間でクリアランスｄを有するように設計されている。地震動による建築物８０の変位が免震層によって抑制されるが、この変位がクリアランスｄより小さくなるようにして、建築物８０が擁壁９０に衝突しないように免震層を構成する各構造が設計される。 First Embodiment
1 is a diagram showing an example of the arrangement of a seismic isolation device in a first embodiment of the present invention. A seismic isolation device 1 and seismic isolation rubber 50 in the first embodiment are provided between a building 80 and a foundation 60 to form a seismic isolation layer. The building 80 is designed to have a clearance d between it and a retaining wall 90. Displacement of the building 80 due to earthquake motion is suppressed by the seismic isolation layer, but each structure constituting the seismic isolation layer is designed so that this displacement is smaller than the clearance d and the building 80 does not collide with the retaining wall 90.

免震装置１は、並列に配置された２種類のダンパを含む。２種類のダンパは、この例では、粘性ダンパ１０（第１ダンパ）と速度二乗型ダンパ２０（第２ダンパ）とを含み、上下に並んで互いに平行に配置されている。粘性ダンパ１０と速度二乗型ダンパ２０とのそれぞれの両端は、基礎６０に固定された基礎側支持部６４と建築物８０に固定された建築物側支持部８４に支持されている。この例では、１つの粘性ダンパ１０と速度二乗型ダンパ２０との組が、１つの基礎側支持部６４と建築物側支持部８４との間に配置されている。粘性ダンパ１０と速度二乗型ダンパ２０との位置関係は図１に示す関係に限られず、例えば、いずれが上に設置されてもよいし、設置される場所によって互いの位置関係が異なっていてもよい。 The seismic isolation device 1 includes two types of dampers arranged in parallel. In this example, the two types of dampers include a viscous damper 10 (first damper) and a velocity-squared damper 20 (second damper), which are arranged vertically in parallel to each other. Both ends of the viscous damper 10 and the velocity-squared damper 20 are supported by a foundation-side support section 64 fixed to the foundation 60 and a building-side support section 84 fixed to the building 80. In this example, a pair of one viscous damper 10 and one velocity-squared damper 20 is arranged between one foundation-side support section 64 and one building-side support section 84. The positional relationship between the viscous damper 10 and the velocity-squared damper 20 is not limited to the relationship shown in FIG. 1. For example, either one may be installed on top, and the positional relationship between them may differ depending on the installation location.

免震装置１によれば、この２種類のダンパのそれぞれが後述する特性を有していることにより、大地震が発生しても建築物８０が擁壁９０に衝突することを避けつつ、中小規模の地震において建築物８０の上層における応答加速度が増大することを抑制することができる。 The seismic isolation device 1, which uses two types of dampers each with the characteristics described below, can prevent the building 80 from colliding with the retaining wall 90 even in the event of a major earthquake, while suppressing an increase in response acceleration in the upper floors of the building 80 in small to medium-sized earthquakes.

粘性ダンパ１０は、粘性体を封入するシリンダ内をピストンヘッドが移動することによってピストンロッドに減衰力を発生させる。粘性ダンパ１０が発生する減衰力Ｆ（ｋＮ）は、粘性減衰係数Ｃとピストンの移動速度Ｖ（ｍ／ｓ）とを用いて、Ｆ＝ＣＶα（αは０．１以上０．９以下）として表される。粘性ダンパ１０の全体（図１に示す２つの粘性ダンパ１０の合計）としては、この例では、粘性減衰係数Ｃ＝１８００（ｋＮ／（ｍ／ｓ）α）、α＝０．３となる特性を有するように設計され、設計上の最大速度（以下、設計最大速度という）は１．０（ｍ／ｓ）として決められたものである。図１においては、２つの粘性ダンパ１０が用いられているが、１つの粘性ダンパ１０であってもよいし、さらに多くの粘性ダンパ１０が用いられてもよい。また、粘性ダンパ１０は、図１に示す方向以外、例えば、水平面内のうち、この方向と垂直方向（図１における奥行き方向）にも配置されてもよい。 The viscous damper 10 generates a damping force on the piston rod by moving the piston head inside a cylinder that contains a viscous material. The damping force F (kN) generated by the viscous damper 10 is expressed as F = CVα (α is 0.1 to 0.9) using the viscous damping coefficient C and the piston moving speed V (m/s). In this example, the entire viscous damper 10 (the sum of the two viscous dampers 10 shown in FIG. 1) is designed to have the characteristics of a viscous damping coefficient C = 1800 (kN/(m/s)α) and α = 0.3, and the maximum design speed (hereinafter referred to as the maximum design speed) is determined to be 1.0 (m/s). In FIG. 1, two viscous dampers 10 are used, but one viscous damper 10 or more viscous dampers 10 may be used. In addition, the viscous damper 10 may be arranged in a direction other than that shown in FIG. 1, for example, in a horizontal plane, in a direction perpendicular to this direction (the depth direction in FIG. 1).

速度二乗型ダンパ２０は、オリフィスダンパであって、オイルを封入するシリンダ内をオリフィスが形成されたピストンヘッドが移動することによってピストンロッドに減衰力を発生させる。速度二乗型ダンパ２０が発生する減衰力Ｆ（ｋＮ）は、粘性減衰係数Ｃとピストンの移動速度Ｖ（ｍ／ｓ）とを用いて、Ｆ＝ＣＶ2として表される。この粘性減衰係数Ｃは、（ρ・Ａ3）／（Ｃｆ・ａ2）で表される。ここで、ρはオイルの密度、Ａはピストンヘッドの面積（シリンダ内部の断面積）、Ｃｆは流量係数、ａはオリフィス面積である。 The velocity-squared damper 20 is an orifice damper, which generates a damping force in a piston rod by moving a piston head with an orifice formed in it inside a cylinder filled with oil. The damping force F (kN) generated by the velocity-squared damper 20 is expressed as F= CV2 using the viscous damping coefficient C and the piston moving speed V (m/s). This viscous damping coefficient C is expressed as (ρ· A3 )/(Cf· a2 ), where ρ is the density of the oil, A is the area of the piston head (cross-sectional area inside the cylinder), Cf is the flow coefficient, and a is the orifice area.

速度二乗型ダンパ２０の全体（図１に示す２つの速度二乗型ダンパ２０の合計）としては、この例では、粘性減衰係数Ｃ＝４０００（ｋＮ／（ｍ／ｓ）2）となる特性を有するように設計され、設計上の最大速度（設計最大速度）は１．０（ｍ／ｓ）として決められたものである。速度二乗型ダンパ２０は、この設計最大速度において減衰力Ｆが２０００（ｋＮ）になるように、リリーフ速度ＶＳｒ（ｍ／ｓ）以上（この例ではＶＳｒ＝０．６５（ｍ／ｓ）において減衰力Ｆを低下させるリリーフ機構を有している。図１においては、２つの速度二乗型ダンパ２０が用いられているが、１つの速度二乗型ダンパ２０であってもよいし、さらに多くの速度二乗型ダンパ２０が用いられてもよい。また、速度二乗型ダンパ２０は、図１に示す方向以外、例えば、水平面内のうち、この方向と垂直方向（図１における奥行き方向）にも配置されてもよい。 In this example, the velocity squared damper 20 as a whole (the sum of the two velocity squared dampers 20 shown in FIG. 1 ) is designed to have a characteristic of a viscous damping coefficient C=4000 (kN/(m/s) 2 ), and the maximum design speed (design maximum speed) is determined to be 1.0 (m/s). The velocity squared damper 20 has a relief mechanism that reduces the damping force F at a relief speed VSr (m/s) or higher (VSr=0.65 (m/s) in this example) so that the damping force F becomes 2000 (kN) at this design maximum speed. In FIG. 1 , two velocity squared dampers 20 are used, but one velocity squared damper 20 may be used, or more velocity squared dampers 20 may be used. The velocity squared dampers 20 may also be arranged in a direction other than that shown in FIG. 1 , for example, in a direction perpendicular to the horizontal plane (depth direction in FIG. 1 ).

続いて、粘性ダンパ１０、速度二乗型ダンパ２０、およびこれらを組み合わせた免震装置１について、減衰力Ｆの応答速度Ｖに対する依存性を説明する。ここでは、応答速度Ｖの増加に伴う減衰力Ｆの増加率Ｒ、すなわち、応答速度Ｖによる減衰力Ｆの微分値についても併せて説明する。 Next, we will explain the dependency of the damping force F on the response speed V for the viscous damper 10, the velocity-squared damper 20, and the seismic isolation device 1 that combines these. Here, we will also explain the increase rate R of the damping force F with an increase in the response speed V, that is, the differential value of the damping force F with respect to the response speed V.

図２は、本発明の第１実施形態における免震装置の減衰力の応答速度依存性を示す図である。図３は、本発明の第１実施形態における免震装置の減衰力の増加率を示す図である。図２は、横軸に応答速度Ｖ、縦軸に減衰力Ｆを示したものであり、粘性ダンパ１０の減衰力ＦＶ（破線）、速度二乗型ダンパ２０の減衰力ＦＳ（二点鎖線）、および免震装置１の減衰力ＦＦ（実線）についての関係を示す。上述したように、免震装置１は粘性ダンパ１０と速度二乗型ダンパ２０とが並列かつ平行に配置されている。したがって、免震装置１の減衰力ＦＦは、粘性ダンパ１０の減衰力ＦＶと速度二乗型ダンパの減衰力ＦＳを加算した値である。図３は、減衰力ＦＶの増加率ＲＶ（破線）、減衰力ＦＳの増加率ＲＳ（二点鎖線）、および減衰力ＦＦの増加率ＲＦ（実線）が示されている。 Figure 2 is a diagram showing the response speed dependency of the damping force of the seismic isolation device in the first embodiment of the present invention. Figure 3 is a diagram showing the increase rate of the damping force of the seismic isolation device in the first embodiment of the present invention. Figure 2 shows the response speed V on the horizontal axis and the damping force F on the vertical axis, and shows the relationship between the damping force FV of the viscous damper 10 (dashed line), the damping force FS of the velocity squared damper 20 (two-dot chain line), and the damping force FF of the seismic isolation device 1 (solid line). As described above, the seismic isolation device 1 has the viscous damper 10 and the velocity squared damper 20 arranged in parallel. Therefore, the damping force FF of the seismic isolation device 1 is the sum of the damping force FV of the viscous damper 10 and the damping force FS of the velocity squared damper. Figure 3 shows the increase rate RV of the damping force FV (dashed line), the increase rate RS of the damping force FS (two-dot chain line), and the increase rate RF of the damping force FF (solid line).

免震装置１としての減衰力ＦＦの増加率ＲＦは、応答速度Ｖが０から速度ＶＦｍに増加する間（領域ＲＡ）において徐々に減少し、速度ＶＦｍにおいて極小値となった後リリーフ速度ＶＳｒまで増加する間（領域ＲＢ）において徐々に増加し、リリーフ速度ＶＳｒにおいて不連続に減少し、その後の設計最大速度まで増加する間（領域ＲＣ）において最も低い値を維持する。 The rate of increase RF of the damping force FF of the seismic isolation device 1 gradually decreases as the response speed V increases from 0 to speed VFm (region RA), gradually increases as it increases to the relief speed VSr after reaching a minimum value at speed VFm (region RB), decreases discontinuously at the relief speed VSr, and then maintains the lowest value as it increases to the maximum design speed (region RC).

粘性ダンパ１０の減衰力ＦＶは、上述したように応答速度Ｖの０．３乗に比例して変化する。したがって、応答速度Ｖが大きくなるほど、増加率ＲＶが小さくなる。言い換えると、ある第１速度（例えば領域ＲＡにおける速度）における増加率（第１増加率）が、第１速度より大きい第２速度（例えば領域ＲＢにおける速度）における増加率（第２増加率）よりも大きくなる。 The damping force FV of the viscous damper 10 changes in proportion to the 0.3 power of the response speed V, as described above. Therefore, the larger the response speed V, the smaller the increase rate RV. In other words, the increase rate (first increase rate) at a certain first speed (e.g., speed in region RA) is greater than the increase rate (second increase rate) at a second speed (e.g., speed in region RB) that is greater than the first speed.

速度二乗型ダンパ２０の減衰力ＦＳは、上述したように応答速度Ｖの二乗に比例して変化し、リリーフ機構も有する。したがって、応答速度Ｖが大きくなるほど増加率ＲＳが増加し、リリーフ速度ＶＳｒにおいて不連続に減少し、その後の設計最大速度までは最も低い値を維持する。言い換えると、上記の第１速度における増加率（第３増加率）が、上記の第２速度における増加率（第４増加率）よりも小さくなる。また、第２速度よりも大きい第３速度（領域ＲＣにおける速度）における増加率（第５増加率）が第４増加率よりも小さい。 The damping force FS of the velocity-squared damper 20 varies in proportion to the square of the response speed V as described above, and also has a relief mechanism. Therefore, as the response speed V increases, the increase rate RS increases, decreases discontinuously at the relief speed VSr, and then maintains its lowest value up to the maximum design speed. In other words, the increase rate at the first speed (third increase rate) is smaller than the increase rate at the second speed (fourth increase rate). Also, the increase rate at the third speed (speed in region RC) that is greater than the second speed (fifth increase rate) is smaller than the fourth increase rate.

この例では、設計最大速度の半分である０．５（ｍ／ｓ）において、速度二乗型ダンパ２０の減衰力ＦＳが粘性ダンパ１０の減衰力ＦＶの概ね２／３倍になるように、粘性ダンパ１０と速度二乗型ダンパ２０との粘性減衰係数Ｃが決められている。その結果、上述したように、粘性ダンパ１０は粘性減衰係数Ｃ＝１８００（ｋＮ／（ｍ／ｓ）0.3）になるように設計され、速度二乗型ダンパ２０は粘性減衰係数Ｃ＝４０００（ｋＮ／（ｍ／ｓ）2）になるように設計されている。 In this example, the viscous damping coefficients C of the viscous damper 10 and the velocity-squared damper 20 are determined so that the damping force FS of the velocity-squared damper 20 is approximately 2/3 times the damping force FV of the viscous damper 10 at 0.5 (m/s), which is half the maximum design speed. As a result, as described above, the viscous damper 10 is designed to have a viscous damping coefficient C = 1800 (kN/(m/s) 0.3 ), and the velocity-squared damper 20 is designed to have a viscous damping coefficient C = 4000 (kN/(m/s) 2 ).

なお、この応答速度において速度二乗型ダンパ２０の減衰力ＦＳが粘性ダンパ１０の減衰力ＦＶの２／３倍になる場合に限らず、使用状況、目標仕様などに応じて、０．２倍以上０．８倍以下になるように、より好ましくは０．５倍以上０．７倍以下になるように、粘性ダンパ１０と速度二乗型ダンパ２０との粘性減衰係数Ｃが決められればよい。少なくとも、粘性ダンパ１０の減衰力ＦＶより速度二乗型ダンパ２０の減衰力ＦＳが小さいことが好ましい。また、このような関係を決定するときの応答速度は、設計最大速度の半分として決められるものでなくてもよく、例えば、設計最大速度がより大きい場合でも、Ｌ２地震動に対応する０．５（ｍ／ｓ）であってもよく、少なくともリリーフ速度ＶＳｒより小さい速度であればよい。また、設計最大速度の半分と上述した第２速度とが対応してもよい。 The viscous damping coefficient C of the viscous damper 10 and the velocity-squared damper 20 may be determined so that the damping force FS of the velocity-squared damper 20 is not limited to 2/3 times the damping force FV of the viscous damper 10 at this response speed, but is more preferably 0.2 times or more and 0.8 times or less, more preferably 0.5 times or more and 0.7 times or less, depending on the usage situation, target specifications, etc. It is preferable that the damping force FS of the velocity-squared damper 20 is smaller than the damping force FV of the viscous damper 10. In addition, the response speed when determining such a relationship does not have to be determined as half the design maximum speed. For example, even if the design maximum speed is larger, it may be 0.5 (m/s) corresponding to the L2 earthquake motion, and may be at least a speed smaller than the relief speed VSr. In addition, half of the design maximum speed may correspond to the above-mentioned second speed.

このように、粘性ダンパ１０と速度二乗型ダンパ２０とにおける各パラメータ（例えば、粘性減衰係数Ｃおよびリリーフ速度ＶＳｒ等）を設定することで、上述した第１増幅率から第５増幅率のような免震装置１の特性を設計することができる。このように本発明は、中小規模の地震動から大規模の地震動まで対応するための免震装置１の特性を設計する方法として捉えることもできる。 In this way, by setting each parameter (e.g., the viscous damping coefficient C and the relief speed VSr) of the viscous damper 10 and the velocity-squared damper 20, it is possible to design the characteristics of the seismic isolation device 1, such as the first amplification rate to the fifth amplification rate described above. In this way, the present invention can be seen as a method for designing the characteristics of the seismic isolation device 1 to accommodate earthquake motions ranging from small to medium-sized to large-scale earthquake motions.

続いて、免震装置１による地震応答解析結果を、従来のように粘性ダンパ１０のみを用いた例（従来例）、粘性ダンパ１０の粘性減衰係数Ｃを２倍にした例（比較例）と対比することによって説明する。ここでは、以下の条件設定により地震応答のシミュレーションを行った。 Next, the results of the earthquake response analysis using the seismic isolation device 1 will be explained by comparing it with an example in which only the viscous damper 10 is used as in the conventional case (conventional example) and an example in which the viscous damping coefficient C of the viscous damper 10 is doubled (comparative example). Here, a simulation of the earthquake response was performed under the following conditions:

図１４は、シミュレーションに用いたモデルを説明するための図である。モデル１０００は、免震層１Ｍと建築物８０Ｍとを含む。免震層１Ｍは、免震装置１のほか、対比のために上述した従来例および比較例に入れ替えられる部分である。建築物８０Ｍは、７階建を想定した。１層あたりの高さは４．０（ｍ）であり、１層あたりの重さは７５０トンである。建築物８０Ｍの上部の振動周期は０．８（ｓ）（上部構造の一次固有周期に対して２％の減衰）とし、免震層１Ｍの振動周期４（ｓ）とした。使用した地震動は、日本建築センタの模擬地震動のＢＣＪ－Ｌ２を基準とし、０．５倍をレベル１地震動（Ｌ１地震動）、１．０倍をＬ２地震動、１．５倍をＬ３地震動とみなした。 Figure 14 is a diagram for explaining the model used in the simulation. Model 1000 includes seismic isolation layer 1M and building 80M. The seismic isolation layer 1M is a part that can be replaced with the seismic isolation device 1 and the conventional example and comparative example described above for comparison. The building 80M is assumed to be seven stories tall. The height of each story is 4.0 (m), and the weight of each story is 750 tons. The vibration period of the upper part of the building 80M is 0.8 (s) (2% damping relative to the primary natural period of the upper structure), and the vibration period of the seismic isolation layer 1M is 4 (s). The earthquake motion used is based on the BCJ-L2 simulated earthquake motion of the Japan Construction Center, with 0.5 times the level 1 earthquake motion (L1 earthquake motion), 1.0 times the level L2 earthquake motion, and 1.5 times the level L3 earthquake motion.

図４は、本発明の第１実施形態における頂部加速度と免震層変位との関係性を示すシミュレーション結果を示す図である。図５は、本発明の第１実施形態におけるダンパ速度と免震層変位との関係性を示すシミュレーション結果を示す図である。図４および図５は、免震装置１の解析結果ＦＰ（実線）、従来例の解析結果ＶＰ１（二点鎖線）および比較例の解析結果ＶＰ２（破線）を示す。ダンパ速度は、上述した応答速度に対応し、ピストンの移動速度に相当する。 Figure 4 is a diagram showing the simulation results showing the relationship between the top acceleration and the seismic isolation layer displacement in the first embodiment of the present invention. Figure 5 is a diagram showing the simulation results showing the relationship between the damper speed and the seismic isolation layer displacement in the first embodiment of the present invention. Figures 4 and 5 show the analysis results FP (solid line) of the seismic isolation device 1, the analysis results VP1 (two-dot chain line) of the conventional example, and the analysis results VP2 (dashed line) of the comparative example. The damper speed corresponds to the response speed described above, and is equivalent to the piston movement speed.

解析結果ＶＰ１によれば、粘性ダンパ１０のみを用いた場合には、ダンパ速度が速くなっても減衰力が大きくならないため、Ｌ３地震動の場合に免震層の変位が０．６（ｍ）を越え、他の結果と比べて変位が大きくなっていることがわかる。 According to the analysis result VP1, when only the viscous damper 10 is used, the damping force does not increase even if the damper speed increases, so the displacement of the seismic isolation layer exceeds 0.6 (m) in the case of L3 earthquake motion, which is larger than the other results.

一方、解析結果ＶＰ２によれば、粘性ダンパ１０の粘性減衰係数Ｃが従来例の２倍にした結果、ダンパ速度が低くても減衰力が大きくなり、Ｌ３地震動の場合に免震層の変位が０．４（ｍ）から０．５（ｍ）程度に抑えられている一方、頂部加速度が０．３（ｍ／ｓ2）を越え、さらに、Ｌ２地震動の場合であっても頂部加速度が０．３（ｍ／ｓ2）に近く、他の結果と比べて加速度が大きくなっていることがわかる。このように大きな加速度が生じると、家具等の転倒が生じたり、建築物自体が損傷したりすることも考えられる。 On the other hand, according to the analysis result VP2, as a result of doubling the viscous damping coefficient C of the viscous damper 10 compared to the conventional example, the damping force becomes large even if the damper speed is low, and while the displacement of the seismic isolation layer is kept to about 0.4 (m) to 0.5 (m) in the case of L3 earthquake motion, the top acceleration exceeds 0.3 (m/ s2 ), and even in the case of L2 earthquake motion, the top acceleration is close to 0.3 (m/ s2 ), which is larger than the other results. When such a large acceleration occurs, it is possible that furniture etc. will fall over or the building itself will be damaged.

解析結果ＦＰによれば、Ｌ２地震動の場合に頂部加速度が１．５（ｍ／ｓ2）程度に抑えられ、ほぼ粘性ダンパ１０のみの従来例と同じであるのにかかわらず、Ｌ３地震動の場合に免震層の変位が０．５（ｍ）程度に抑えられ、頂部加速度も２．３（ｍ／ｓ2）程度に抑えられている。 According to the analysis results FP, in the case of L2 earthquake motion, the top acceleration is suppressed to approximately 1.5 (m/ s2 ), which is almost the same as the conventional example using only viscous damper 10, but in the case of L3 earthquake motion, the displacement of the seismic isolation layer is suppressed to approximately 0.5 (m) and the top acceleration is also suppressed to approximately 2.3 (m/ s2 ).

このように、免震装置１は、Ｌ２地震動の応答速度０．５（ｍ／ｓ）程度までは、粘性ダンパ１０による減衰力の影響を主として増加率を低く抑え、より大きな地震動になるほど速度二乗型ダンパ２０による減衰力の影響を主として増加率を大きくし、全体として減衰力を急激に大きくすることができる。このように、２種類のダンパを組み合わせた免震装置１を免震層に用いることで、免震層の変位を小さくして図１に示すクリアランスｄを小さくすることができ、頂部加速度を低く抑えることもできる。 In this way, the seismic isolation device 1 keeps the rate of increase of the damping force mainly due to the viscous damper 10 low up to a response speed of about 0.5 (m/s) for L2 earthquake motion, and as the earthquake motion becomes larger, the rate of increase of the damping force mainly due to the velocity-squared damper 20 increases, allowing the damping force to increase rapidly overall. In this way, by using the seismic isolation device 1, which combines two types of dampers, in the seismic isolation layer, it is possible to reduce the displacement of the seismic isolation layer and reduce the clearance d shown in Figure 1, and it is also possible to keep the top acceleration low.

＜第２実施形態＞
第１実施形態における免震装置１では設計最大速度が１．０（ｍ／ｓ）であったが、第２実施形態では１．５０（ｍ／ｓ）とする例について説明する。 Second Embodiment
In the seismic isolation device 1 in the first embodiment, the designed maximum speed is 1.0 (m/s), but in the second embodiment, an example in which the designed maximum speed is 1.50 (m/s) will be described.

図６は、本発明の第２実施形態における免震装置の減衰力の応答速度依存性を示す図である。図７は、本発明の第２実施形態における免震装置の減衰力の増加率を示す図である。設計最大速度の半分である０．７５（ｍ／ｓ）において、速度二乗型ダンパ２０の減衰力ＦＳが粘性ダンパ１０の減衰力ＦＶの概ね０．６倍になるように、粘性ダンパ１０と速度二乗型ダンパ２０との粘性減衰係数Ｃが決められている。この例では、粘性ダンパ１０は第１実施形態と同じ粘性減衰係数Ｃ＝１８００（ｋＮ／（ｍ／ｓ）0.3）に設定されている。速度二乗型ダンパ２０は、第１実施形態よりも小さい粘性減衰係数Ｃ＝１８００（ｋＮ／（ｍ／ｓ）2）に設定されている。そのため、速度二乗型ダンパ２０のリリーフ速度ＶＳｒは第１実施形態に比べて大きくなるように設定されている。 FIG. 6 is a diagram showing the response speed dependency of the damping force of the seismic isolation device in the second embodiment of the present invention. FIG. 7 is a diagram showing the increase rate of the damping force of the seismic isolation device in the second embodiment of the present invention. The viscous damping coefficients C of the viscous damper 10 and the velocity squared damper 20 are determined so that the damping force FS of the velocity squared damper 20 is approximately 0.6 times the damping force FV of the viscous damper 10 at 0.75 (m/s), which is half the design maximum speed. In this example, the viscous damper 10 is set to the same viscous damping coefficient C=1800 (kN/(m/s) 0.3 ) as in the first embodiment. The velocity squared damper 20 is set to a viscous damping coefficient C=1800 (kN/(m/s) 2 ) smaller than in the first embodiment. Therefore, the relief speed VSr of the velocity squared damper 20 is set to be larger than that in the first embodiment.

このように設計最大速度を第１実施形態とは異なる値としても、粘性減衰係数Ｃおよびリリーフ速度ＶＳｒを適宜設定することによって、中小規模の地震動では粘性ダンパ１０による減衰力の影響を主として増加率を低く抑え、より大きな地震動になるほど速度二乗型ダンパ２０による減衰力の影響を主として増加率を大きくし、全体として減衰力を急激に大きくするように免震装置１の特性を制御することができる。 Even if the design maximum velocity is set to a value different from that in the first embodiment, by appropriately setting the viscous damping coefficient C and the relief speed VSr, the characteristics of the seismic isolation device 1 can be controlled so that for small to medium-sized earthquake motions, the influence of the damping force due to the viscous damper 10 is mainly kept at a low rate of increase, and as the earthquake motion becomes larger, the influence of the damping force due to the velocity-squared damper 20 is mainly increased at a higher rate, resulting in a rapid increase in the overall damping force.

＜第３実施形態＞
粘性ダンパ１０のみが設置されている建築物において、耐震補強工事などによって、速度二乗型ダンパ２０を追加して設置することによって、大きな地震動にも対応できるようにしてもよい。速度二乗型ダンパ２０を追加することによって、免震装置全体として減衰力が大きくなるが、基礎側支持部６４および建築物側支持部８４の強度によっては、第１実施形態の特性を有する速度二乗型ダンパ２０では、その減衰力に耐えるのに余裕がない場合がある。その場合には、設計最大速度における減衰力を第１実施形態の場合に比べて低下させる必要がある。 Third Embodiment
In a building where only the viscous damper 10 is installed, a velocity-squared damper 20 may be added through seismic reinforcement work or the like to enable the building to handle large earthquake motions. Adding the velocity-squared damper 20 increases the damping force of the entire seismic isolation device, but depending on the strength of the base-side support part 64 and the building-side support part 84, the velocity-squared damper 20 having the characteristics of the first embodiment may not be able to withstand the damping force. In that case, it is necessary to reduce the damping force at the design maximum velocity compared to the first embodiment.

図８は、本発明の第３実施形態における免震装置の減衰力の応答速度依存性を示す図である。図９は、本発明の第３実施形態における免震装置の減衰力の増加率を示す図である。設計最大速度の半分である０．５（ｍ／ｓ）において、速度二乗型ダンパ２０の減衰力ＦＳが粘性ダンパ１０の減衰力ＦＶの概ね１／３倍になるように、粘性ダンパ１０と速度二乗型ダンパ２０との粘性減衰係数Ｃが決められている。この例では、粘性ダンパ１０は、第１実施形態と同じ粘性減衰係数Ｃ＝１８００（ｋＮ／（ｍ／ｓ）0.3）に設定されている。速度二乗型ダンパ２０は、第１実施形態よりも小さい粘性減衰係数Ｃ＝１０００（ｋＮ／（ｍ／ｓ）2）に設定されている。速度二乗型ダンパ２０のリリーフ速度ＶＳｒは第１実施形態と同じである。粘性減衰係数Ｃをこれよりも大きくして、リリーフ速度ＶＳｒを第１実施形態に比べて小さくなるように設定することによって、設計最大速度における減衰力を小さくしてもよい。 FIG. 8 is a diagram showing the response speed dependency of the damping force of the seismic isolation device in the third embodiment of the present invention. FIG. 9 is a diagram showing the increase rate of the damping force of the seismic isolation device in the third embodiment of the present invention. The viscous damping coefficients C of the viscous damper 10 and the velocity squared damper 20 are determined so that the damping force FS of the velocity squared damper 20 is approximately 1/3 times the damping force FV of the viscous damper 10 at 0.5 (m/s), which is half the design maximum speed. In this example, the viscous damper 10 is set to the viscous damping coefficient C=1800 (kN/(m/s) 0.3 ), which is the same as in the first embodiment. The velocity squared damper 20 is set to the viscous damping coefficient C=1000 (kN/(m/s) 2 ), which is smaller than in the first embodiment. The relief speed VSr of the velocity squared damper 20 is the same as in the first embodiment. The damping force at the design maximum speed may be reduced by setting the viscous damping coefficient C larger than this and the relief speed VSr smaller than that in the first embodiment.

このように設計最大速度における減衰力を第１実施形態よりも小さくする必要があっても、粘性減衰係数Ｃおよびリリーフ速度ＶＳｒを適宜設定することによって、中小規模の地震動では粘性ダンパ１０による減衰力の影響を主として増加率を低く抑え、より大きな地震動になるほど速度二乗型ダンパ２０による減衰力の影響を主として増加率を大きくし、全体として減衰力を急激に大きくするように免震装置１の特性を制御することができる。 Thus, even if it is necessary to make the damping force at the maximum design velocity smaller than in the first embodiment, by appropriately setting the viscous damping coefficient C and the relief speed VSr, it is possible to control the characteristics of the seismic isolation device 1 so that for small to medium-sized earthquake motions, the influence of the damping force due to the viscous damper 10 is mainly kept at a low rate of increase, and as the earthquake motion becomes larger, the influence of the damping force due to the velocity-squared damper 20 is mainly increased at a higher rate, and the overall damping force increases rapidly.

＜第４実施形態＞
第１実施形態においては、免震装置１は粘性ダンパ１０と速度二乗型ダンパ２０とを組み合わせた構成を有していたが、粘性ダンパ１０に代えてオイルダンパ（第１ダンパ）を用いてもよい。オイルダンパは、オイルを封入するシリンダ内を調整弁が配置されたピストンヘッドが移動することによってピストンロッドに減衰力を発生させる。オイルダンパが発生する減衰力Ｆ（ｋＮ）は、粘性減衰係数Ｃとピストンの移動速度Ｖ（ｍ／ｓ）とを用いて、Ｆ＝ＣＶとして表される。 Fourth Embodiment
In the first embodiment, the seismic isolation device 1 has a configuration in which the viscous damper 10 and the velocity-squared damper 20 are combined, but an oil damper (first damper) may be used instead of the viscous damper 10. The oil damper generates a damping force in a piston rod by moving a piston head, in which an adjustment valve is arranged, inside a cylinder that contains oil. The damping force F (kN) generated by the oil damper is expressed as F=CV, using the viscous damping coefficient C and the piston moving speed V (m/s).

図１０は、本発明の第４実施形態における免震装置の減衰力の応答速度依存性を示す図である。図１１は、本発明の第４実施形態における免震装置の減衰力の増加率を示す図である。図１０において、オイルダンパの減衰力はＦＬ（破線）で示されている。図１１においてオイルダンパの増加率はＲＬ（破線）で示されている。オイルダンパは、粘性減衰係数Ｃ＝２０００（ｋＮ／（ｍ／ｓ））となる特性を有するように設計され、設計最大速度において減衰力Ｆが２０００（ｋＮ）になるように、リリーフ速度ＶＬｒ（ｍ／ｓ）以上（この例ではＶＬｒ＝０．３）において減衰力Ｆを低下させるリリーフ機構を有している。速度二乗型ダンパ２０の特性は、第１実施形態と同じである。免震装置全体の減衰力ＦＦは、オイルダンパの減衰力ＦＬと速度二乗型ダンパの減衰力ＦＳを加算した値である。 Figure 10 is a diagram showing the response speed dependency of the damping force of the seismic isolation device in the fourth embodiment of the present invention. Figure 11 is a diagram showing the increase rate of the damping force of the seismic isolation device in the fourth embodiment of the present invention. In Figure 10, the damping force of the oil damper is indicated by FL (dashed line). In Figure 11, the increase rate of the oil damper is indicated by RL (dashed line). The oil damper is designed to have a characteristic of viscous damping coefficient C = 2000 (kN/(m/s)), and has a relief mechanism that reduces the damping force F at a relief speed VLr (m/s) or higher (VLr = 0.3 in this example) so that the damping force F becomes 2000 (kN) at the maximum design speed. The characteristics of the velocity squared damper 20 are the same as those of the first embodiment. The damping force FF of the entire seismic isolation device is the sum of the damping force FL of the oil damper and the damping force FS of the velocity squared damper.

オイルダンパの減衰力ＦＬは、上述したように応答速度Ｖに比例して変化し、リリーフ機構も有する。したがって、応答速度Ｖが大きくなっても増加率ＲＬが一定であり、リリーフ速度ＶＳｒにおいて不連続に減少し、その後の設計最大速度までは低い値を維持する。言い換えると、ある第１速度（例えば領域ＲＡにおける速度）における増加率（第１増加率）が、第１速度より大きい第２速度（例えば領域ＲＢにおける速度）における増加率（第２増加率）よりも大きくなる。また、第１速度と第２速度との間における所定速度（領域ＲＡのいずれかの速度）における増加率は、第１速度と同じ増加率（第１増加率）である。 The damping force FL of the oil damper changes in proportion to the response speed V as described above, and also has a relief mechanism. Therefore, even if the response speed V increases, the increase rate RL remains constant, decreases discontinuously at the relief speed VSr, and then maintains a low value up to the maximum design speed. In other words, the increase rate (first increase rate) at a certain first speed (e.g., a speed in region RA) is greater than the increase rate (second increase rate) at a second speed (e.g., a speed in region RB) that is greater than the first speed. In addition, the increase rate at a specified speed (any speed in region RA) between the first and second speeds is the same increase rate (first increase rate) as the first speed.

増加率ＲＦは、応答速度Ｖが０から速度ＶＬｒに増加する間（領域ＲＡ）において徐々に増加し、速度ＶＬｒにおいて不連続に減少し、その後リリーフ速度ＶＳｒまで増加する間（領域ＲＢ）において徐々に増加し、リリーフ速度ＶＳｒにおいて不連続に減少し、その後の設計最大速度まで増加する間（領域ＲＣ）において低い値を維持する。 The rate of increase RF gradually increases as the response speed V increases from 0 to speed VLr (region RA), then decreases discontinuously at speed VLr, then gradually increases as the response speed V increases to the relief speed VSr (region RB), then decreases discontinuously at the relief speed VSr, and then maintains a low value as the response speed V increases to the maximum design speed (region RC).

このように粘性ダンパ１０に代えてオイルダンパを用いても、粘性減衰係数Ｃおよびリリーフ速度ＶＬｒ、ＶＳｒを適宜設定することによって、中小規模の地震動ではオイルダンパによる減衰力の影響を主として増加率を低く抑え、より大きな地震動になるほど速度二乗型ダンパ２０による減衰力の影響を主として増加率を大きくし、全体として減衰力を急激に大きくするように免震装置１の特性を制御することができる。 Even if an oil damper is used instead of the viscous damper 10 in this way, by appropriately setting the viscous damping coefficient C and the relief speeds VLr and VSr, the characteristics of the seismic isolation device 1 can be controlled so that for small to medium-sized earthquake motions, the rate of increase in the damping force due to the oil damper is mainly kept low, and as the earthquake motion becomes larger, the rate of increase in the damping force due to the velocity-squared damper 20 is mainly increased, causing the overall damping force to increase rapidly.

＜第５実施形態＞
第１実施形態において、粘性ダンパ１０と速度二乗型ダンパ２０とは鉛直方向に並んで配置されていたが、第５実施形態では水平方向に並んで配置された免震装置１Ａを説明する。 Fifth Embodiment
In the first embodiment, the viscous damper 10 and the velocity-squared damper 20 are arranged side by side in the vertical direction, but in the fifth embodiment, a seismic isolation device 1A in which the viscous damper 10 and the velocity-squared damper 20 are arranged side by side in the horizontal direction will be described.

図１２は、本発明の第５実施形態における免震装置の配置例を示す図である。図１２は、建築物８０側から基礎６０の方向に免震層を見た場合の粘性ダンパ１０と速度二乗型ダンパ２０との位置関係を示した図である。第１実施形態よりも水平方向に拡がった形状を有する基礎側支持部６４Ａおよび建築物側支持部８４Ａを用いることで、粘性ダンパ１０と速度二乗型ダンパ２０とを水平方向に並んで配置した免震装置１Ａが実現される。粘性ダンパ１０と速度二乗型ダンパ２０との位置関係は図１２に示す関係に限られず、例えば、いずれが外側に設置されてもよいし、設置される場所によって互いの位置関係が異なっていてもよい。 Figure 12 is a diagram showing an example of the arrangement of a seismic isolation device in the fifth embodiment of the present invention. Figure 12 is a diagram showing the positional relationship between the viscous damper 10 and the velocity-squared damper 20 when the seismic isolation layer is viewed from the building 80 side toward the foundation 60. By using the foundation side support part 64A and the building side support part 84A, which have a shape that is wider in the horizontal direction than in the first embodiment, a seismic isolation device 1A is realized in which the viscous damper 10 and the velocity-squared damper 20 are arranged side by side in the horizontal direction. The positional relationship between the viscous damper 10 and the velocity-squared damper 20 is not limited to the relationship shown in Figure 12; for example, either one may be installed on the outside, or the positional relationship between them may differ depending on the installation location.

＜第６実施形態＞
第１実施形態において、１つの粘性ダンパ１０と速度二乗型ダンパ２０とが、１つの基礎側支持部６４と建築物側支持部８４とによって支持されていたが、それぞれ別々の構成で支持されていてもよい。 Sixth Embodiment
In the first embodiment, one viscous damper 10 and one velocity-squared damper 20 were supported by one foundation-side support portion 64 and one building-side support portion 84, but they may each be supported by a separate configuration.

図１３は、本発明の第６実施形態における免震装置の配置例を示す図である。第６実施形態における免震装置１Ｂでは、粘性ダンパ１０が基礎側支持部６４Ｂ－１と建築物側支持部８４Ｂ－１とに支持され、速度二乗型ダンパ２０が基礎側支持部６４Ｂ－２と建築物側支持部８４Ｂ－２とに支持されている。基礎側支持部６４Ｂ－１と基礎側支持部６４Ｂ－２とは、いずれも基礎６０に固定されているが、それ以外の部分では別々の構造体である。建築物側支持部８４Ｂ－１と建築物側支持部８４Ｂ－２とは、いずれも建築物８０に固定されているが、それ以外の部分では別々の構造体である。このように、粘性ダンパ１０と速度二乗型ダンパ２０とは、同じ構造体によってまとめて支持されている場合に限らず、それぞれ別々の構造体によって支持されてもよい。 Figure 13 is a diagram showing an example of the arrangement of a seismic isolation device in the sixth embodiment of the present invention. In the seismic isolation device 1B in the sixth embodiment, the viscous damper 10 is supported by the foundation side support part 64B-1 and the building side support part 84B-1, and the velocity squared damper 20 is supported by the foundation side support part 64B-2 and the building side support part 84B-2. The foundation side support part 64B-1 and the foundation side support part 64B-2 are both fixed to the foundation 60, but are separate structures in other parts. The building side support part 84B-1 and the building side support part 84B-2 are both fixed to the building 80, but are separate structures in other parts. In this way, the viscous damper 10 and the velocity squared damper 20 are not limited to being supported together by the same structure, and may each be supported by a separate structure.

なお、別々の構造体によって支持されることにより、粘性ダンパ１０と速度二乗型ダンパ２０とは、互いに離れた位置に設置されてもよいし、平行に配置されなくてもよい。粘性ダンパ１０と速度二乗型ダンパ２０とが平行に配置されない場合には、粘性ダンパ１０と速度二乗型ダンパ２０とが形成する角度等に応じて、粘性減衰係数Ｃの値を調整すればよい。 Note that by being supported by separate structures, the viscous damper 10 and the velocity-squared damper 20 may be installed at positions separated from each other, and do not have to be arranged in parallel. If the viscous damper 10 and the velocity-squared damper 20 are not arranged in parallel, the value of the viscous damping coefficient C can be adjusted according to the angle formed by the viscous damper 10 and the velocity-squared damper 20, etc.

１，１Ａ，１Ｂ…免震装置、１０…粘性ダンパ、２０…速度二乗型ダンパ、５０…免震ゴム、６０…基礎、６４，６４Ａ，６４Ｂ－１，６４Ｂ－２…基礎側支持部、８０…建築物、８４，８４Ａ，８４Ｂ－１，８４Ｂ－２…建築物側支持部、９０…擁壁 1, 1A, 1B... Seismic isolation device, 10... Viscous damper, 20... Velocity-squared damper, 50... Seismic isolation rubber, 60... Foundation, 64, 64A, 64B-1, 64B-2... Foundation side support part, 80... Building, 84, 84A, 84B-1, 84B-2... Building side support part, 90... Retaining wall

Claims (10)

建築物に接続される、応答速度に対する減衰力の増加率が極小値となる所定速度および不連続に減少するリリーフ速度を有する免震装置であって、
応答速度の増加に対して減衰力が増加し、第１速度における減衰力の第１増加率が当該第１速度より大きい第２速度における減衰力の第２増加率よりも大きい第１ダンパと、
前記第１ダンパに対して並列に配置された第２ダンパであって、応答速度の増加に対して減衰力が増加し、前記第１速度における減衰力の第３増加率が前記第２速度における減衰力の第４増加率よりも小さく、当該第２速度よりも大きい第３速度における減衰力の第５増加率が、前記第４増加率よりも小さい第２ダンパと、
を備え、
前記第１速度は、応答速度が０から前記所定速度までの領域に属する速度であり、
前記第２速度は、応答速度が前記所定速度から前記リリーフ速度までの領域に属する速度であり、
前記第３速度は、応答速度が前記リリーフ速度から設計最大速度までの領域に属する速度である免震装置。 A seismic isolation device connected to a building , the seismic isolation device having a predetermined speed at which an increase rate of a damping force with respect to a response speed becomes a minimum value and a relief speed that discontinuously decreases ,
a first damper in which a damping force increases with an increase in a response speed, and a first increase rate of the damping force at a first speed is greater than a second increase rate of the damping force at a second speed that is greater than the first speed;
a second damper arranged in parallel to the first damper, the second damper having a damping force that increases with an increase in response speed, a third increase rate of the damping force at the first speed being smaller than a fourth increase rate of the damping force at the second speed, and a fifth increase rate of the damping force at a third speed that is larger than the second speed being smaller than the fourth increase rate;
Equipped with
the first speed is a speed in a range of response speed from 0 to the predetermined speed,
the second speed is a speed in which the response speed is in a range from the predetermined speed to the relief speed,
A seismic isolation device , wherein the third speed is a response speed that falls within a range from the relief speed to a design maximum speed . 前記第１速度と前記第２速度との間における前記第２ダンパの減衰力が、応答速度の二乗に比例する、請求項１に記載の免震装置。 The seismic isolation device according to claim 1, wherein the damping force of the second damper between the first speed and the second speed is proportional to the square of the response speed. 前記第１速度と前記第２速度との間における前記第１ダンパの減衰力が、応答速度のα乗（αは０．１以上０．９以下）に比例する、請求項１または請求項２に記載の免震装置。 The seismic isolation device according to claim 1 or 2, wherein the damping force of the first damper between the first speed and the second speed is proportional to the α power of the response speed (α is 0.1 or more and 0.9 or less). 前記第２速度における前記第２ダンパの減衰力は、前記第２速度における前記第１ダンパの減衰力より小さい、請求項１から請求項３のいずれかに記載の免震装置。 The seismic isolation device according to claim 1 , wherein the damping force of the second damper at the second speed is smaller than the damping force of the first damper at the second speed. 前記第２速度は、前記第１ダンパまたは前記第２ダンパの設計最大速度の半分である、請求項４に記載の免震装置。 The seismic isolation device according to claim 4 , wherein the second speed is half a maximum design speed of the first damper or the second damper. 前記第２速度は、０．５ｍ／ｓである、請求項４または請求項５に記載の免震装置。 The seismic isolation device according to claim 4 or claim 5 , wherein the second speed is 0.5 m/s. 前記第２速度は、０．７５ｍ／ｓである、請求項４または請求項５に記載の免震装置。 The seismic isolation device according to claim 4 or claim 5 , wherein the second speed is 0.75 m/s. 前記第２速度における前記第２ダンパの減衰力は、前記第２速度における前記第１ダンパの減衰力に対する０．２以上０．８以下である、請求項５から請求項７のいずれかに記載の免震装置。 The seismic isolation device according to claim 5 , wherein the damping force of the second damper at the second speed is greater than or equal to 0.2 and less than or equal to 0.8 of the damping force of the first damper at the second speed. 前記第２ダンパは、前記第１ダンパに対して平行に配置されている、請求項１から請求項８のいずれかに記載の免震装置。 The seismic isolation device according to claim 1 , wherein the second damper is disposed in parallel to the first damper. 請求項１から請求項９のいずれかに記載の免震装置において前記第１増加率から前記第５増加率を実現するように、前記第１ダンパおよび前記第２ダンパの粘性減衰係数を決定することを含む、設計方法。 A design method comprising determining the viscous damping coefficients of the first damper and the second damper so as to achieve the first increase rate to the fifth increase rate in a seismic isolation device described in any one of claims 1 to 9 .
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