JPH0849448A - Building equipped with vibration control device for wind - Google Patents
Building equipped with vibration control device for windInfo
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- JPH0849448A JPH0849448A JP18725994A JP18725994A JPH0849448A JP H0849448 A JPH0849448 A JP H0849448A JP 18725994 A JP18725994 A JP 18725994A JP 18725994 A JP18725994 A JP 18725994A JP H0849448 A JPH0849448 A JP H0849448A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は風用制振装置を備えた建
物に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a building equipped with a wind-damping device.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来技術による風に対する制振装置の代
表的なものは図１２に示すように、チューンドマスダン
パ２０、ハイブリットマスダンパ３０、アクティブマス
ドライバ４０等があるが、いずれの装置も建物総重量の
約１％程度を上限とする制振体マス２０ａ、３０ａ、４
０ａをパッシブ及びアクティブに駆動することにより、
建物５０に発生する水平振動を低減させる制振機構とな
っている。2. Description of the Related Art A typical wind-damping device according to the prior art is a tuned mass damper 20, a hybrid mass damper 30, an active mass driver 40, etc., as shown in FIG. Damper masses 20a, 30a, 4 with an upper limit of about 1% of the total weight
By driving 0a passively and actively,
It is a vibration control mechanism that reduces the horizontal vibration generated in the building 50.
【０００３】しかしながら、これらの制振装置はいずれ
も建物総重量の約１％程度の制振体マス２０ａ、３０
ａ、４０ａを建物の最上階などに設置するための広いス
ペースと、これらの制振体マス２０ａ、３０ａ、４０ａ
を支えるための堅固な基礎構造を必要とした。However, all of these damping devices have damping masses 20a, 30 of about 1% of the total weight of the building.
a, 40a and a large space for installing them on the top floor of the building, and the damping masses 20a, 30a, 40a
Needed a solid foundation structure to support.
【０００４】また前記ハイブリットマスダンパ３０、ア
クティブマスドライバ４０による制振装置の場合は、風
に対する建物の応答の大きさに応じて大きな制御力を必
要とするためため多大なエネルギーの供給が必要とな
る。Further, in the case of the vibration damping device using the hybrid mass damper 30 and the active mass driver 40, a large control force is required according to the size of the response of the building to the wind, so that a large amount of energy needs to be supplied. Become.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】このように上述の制振
体マスを別途設置する制振装置を採用する場合には、多
大な制振装置の設置スペースが必要であることや、建物
総重量の約１％程度の制振体マスを設置するための堅固
な基礎構造を必要とするなどの制約が多く、さらにいず
れの装置も上記のような実情から経済的に高価なものと
なっているというのが現状である。本発明は上記のよう
な問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、省ス
ペース及び省エネルギーで風による振動に対する高い制
振効果の得られる建物を提供することである。When adopting the above-described damping device in which the damping mass is separately installed, a large installation space for the damping device is required and the total weight of the building is increased. There are many restrictions such as the need for a solid foundation structure for installing about 1% of the mass of the vibration control body, and further, all the devices are economically expensive due to the above circumstances. That is the current situation. The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide a building that saves space and energy and can obtain a high vibration damping effect against vibrations caused by wind.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】上記のような課題を解決
するための本発明の風用制振装置を備えた建物は、建物
に風用制振装置が設けられ、前記風用制振装置が建物の
最上階に設置した可動翼と、該可動翼を回転制御する制
御部とからなり、前記可動翼の風方向に対する見付面積
を建物の複数箇所に設置したセンサからの信号によって
変化させることを特徴とする構成とすることである。A building provided with a wind-damping device according to the present invention for solving the above-mentioned problems is provided with a wind-damping device, and the wind-damping device is provided. Consists of a movable wing installed on the top floor of the building and a control unit that controls the rotation of the movable wing, and changes the found area of the movable wing in the wind direction by signals from sensors installed at a plurality of locations in the building. The configuration is characterized by the following.
【０００７】[0007]
【作用】建物の所定箇所に設置された風向・風速計や速
度型地震計等のセンサからの信号によって可動翼の風向
に対する見付面積を適宜変更させることにより風による
建物への圧力を増減又は調整することができる。[Operation] The pressure on the building is increased or decreased by appropriately changing the found area of the movable wing with respect to the wind direction by a signal from a sensor such as a wind direction and anemometer or a velocity seismometer installed at a predetermined location of the building. Can be adjusted.
【０００８】このように可動翼の向きを水平方向の任意
の向きに変えることが可能であるため風による風圧面を
任意の方向に変化させて水平方向に振動する構造物の振
動制御が可能となる。As described above, since it is possible to change the direction of the movable blade to any horizontal direction, it is possible to control the vibration of the structure that vibrates in the horizontal direction by changing the wind pressure surface by the wind in any direction. Become.
【０００９】このような建物の振動外乱である風の力を
振動制御力として利用して、風により建物に発生する振
動を軽減することができるため、極めて省エネルギーで
振動制御が可能となり、かつ、一つの風用制振装置で水
平２方向の制御が可能であるため極めて省スペースの振
動制御手法を提供できる。By using the force of the wind, which is such a vibration disturbance of the building, as the vibration control force, it is possible to reduce the vibration generated in the building by the wind, so that the vibration control can be performed with extremely low energy consumption, and Since it is possible to control in two horizontal directions with one wind-damping device, it is possible to provide an extremely space-saving vibration control method.
【００１０】[0010]
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳
細に説明する。図１は風用制振装置を備えた建物の正面
図、図２は可動翼の正面図、図３は同側面図である。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a front view of a building provided with a wind-damping device, FIG. 2 is a front view of a movable wing, and FIG. 3 is a side view of the same.
【００１１】図１は６階建の建物１に風用制振装置２を
備えたものであり、この風用制振装置２は最上階に１基
又は２基設置された可動翼３と、所定階に設けた可動翼
３の回転制御を行なう制御部４とから構成されている。FIG. 1 shows a 6-story building 1 provided with a wind-damping device 2. The wind-damping device 2 has one or two movable wings 3 installed on the top floor. It is composed of a control unit 4 for controlling the rotation of the movable blade 3 provided on a predetermined floor.
【００１２】前記可動翼３は軽量化を図るためにアルミ
ニュウム板が使用され、上下の軸５、６がベアリングに
より支持枠７に軸支され、前記下軸６が減速機を介して
サーボモータ８に取り付けられて高速回転及び停止がで
きるようになっている。An aluminum plate is used for the movable wing 3 in order to reduce the weight, the upper and lower shafts 5 and 6 are supported by a support frame 7 by bearings, and the lower shaft 6 is a servomotor 8 via a reduction gear. It can be rotated at high speed and stopped by being attached to.
【００１３】このサーボモータ８は建物１の所定箇所に
設けた制御部４と電気的に連係され、この制御部４から
の指令に基づいて回転制御されて可動翼３の回転角度を
設定する。The servomotor 8 is electrically linked to a control unit 4 provided at a predetermined location in the building 1, and is rotationally controlled based on a command from the control unit 4 to set the rotation angle of the movable blade 3.
【００１４】この可動翼３の回転駆動制御は、建物１の
最上階に設けた風向・風速計９や所定階に設けた速度型
地震計１０等のセンサから風向状態、風速状態、振動状
態等が制御部４に入力され、これらの状態量をもとに制
御部４で風向に対して可動翼３が適正な見付面積になる
ようにその回転方向に対する回転角度が算出され、これ
によりサーボモータ８が回転して行なわれる。このよう
に前記可動翼３は建物１の振動制御が最も期待される方
向に回転制御される。Rotational drive control of the movable blades 3 is performed by sensors such as the wind direction and anemometer 9 provided on the top floor of the building 1 and the velocity-type seismometer 10 provided on a predetermined floor. Is input to the control unit 4, and based on these state quantities, the control unit 4 calculates a rotation angle with respect to the rotation direction so that the movable blade 3 has an appropriate found area with respect to the wind direction. This is performed by rotating the motor 8. In this way, the movable blade 3 is rotationally controlled in the direction in which the vibration control of the building 1 is most expected.
【００１５】したがって、図４に示すように、風１１が
矢印の方向から吹いて風の作用する方向に建物１が振動
する場合は、可動翼３を風１１と直交する方向に回転さ
せた状態にすると、その風圧力は最大となる。Therefore, as shown in FIG. 4, when the wind 11 blows from the direction of the arrow and the building 1 vibrates in the direction in which the wind acts, the movable blades 3 are rotated in the direction orthogonal to the wind 11. When set to, the wind pressure becomes maximum.
【００１６】一方、可動翼３を風１１の作用する方向と
平行に回転させた状態にすると、可動翼３には風圧力は
作用しない。このように可動翼３を風１１の作用する方
向と直交もしくは平行に回転させることにより風圧力を
増減させて建物１に発生する振動を制御することができ
る。On the other hand, when the movable blade 3 is rotated in parallel with the direction in which the wind 11 acts, no wind pressure acts on the movable blade 3. In this way, by rotating the movable blade 3 orthogonally or in parallel to the direction in which the wind 11 acts, the wind pressure can be increased or decreased to control the vibration generated in the building 1.
【００１７】この可動翼３の制御アルゴリズムの説明の
ため、図５に前記建物１のＸ、Ｙ軸１４、１５と可動翼
３の角度及び風向との関係を示す。図５は可動翼３の平
面図であり、可動翼３の水平断面の長辺を通る軸を可動
翼の主軸１２とする。To explain the control algorithm of the movable blade 3, FIG. 5 shows the relationship between the X and Y axes 14, 15 of the building 1 and the angle and wind direction of the movable blade 3. FIG. 5 is a plan view of the movable blade 3, and the axis passing through the long side of the horizontal section of the movable blade 3 is the main axis 12 of the movable blade.
【００１８】また、図中、θｆは可動翼の主軸１２とＸ
軸とのなす角度を表し「可動翼の設定角度」とする。ま
たθｗは風向とＸ軸とのなす角度を表し「風向の角度」
とする。これらの量は、いずれも反時計回りを正符号と
する。またＶｘ及びＶｙはそれぞれＸ、Ｙ軸１４、１５
方向の建物最上階の絶対速度を表わす。Further, in the figure, θf is the main axis 12 of the movable blade and X
It represents the angle formed by the axis and is the "set angle of the movable blade". Further, θw represents the angle between the wind direction and the X axis, and is the “angle of the wind direction”
And All of these quantities have a positive sign in the counterclockwise direction. Vx and Vy are the X and Y axes 14 and 15, respectively.
The absolute velocity of the top floor of the building in the direction.
【００１９】また、図６に可動翼３の制御に用いる２つ
の状態を示す。まず、可動翼３の状態を表現するために
回転方向の軸として可動翼の基準軸１３なるものを定め
る。図中θｒは可動翼の基準軸１３とＸ軸とのなす角度
を表し「可動翼の軸角度」とする。Further, FIG. 6 shows two states used for controlling the movable blade 3. First, in order to express the state of the movable blade 3, a reference axis 13 of the movable blade is determined as an axis in the rotation direction. In the figure, θr represents the angle formed by the reference axis 13 of the movable blade and the X axis, and is referred to as the “axial angle of the movable blade”.
【００２０】そして、図６に示すように、可動翼の基準
軸１３と可動翼の主軸１２が一致する状態を「オープン
モード」、可動翼の基準軸１３と可動翼の主軸１２が９
０°の角度をなす状態を「クローズモード」とする。As shown in FIG. 6, the state in which the reference axis 13 of the movable blade and the main axis 12 of the movable blade coincide with each other is the "open mode", and the reference axis 13 of the movable blade and the main axis 12 of the movable blade are 9
The state of forming an angle of 0 ° is called “close mode”.
【００２１】可動翼３の制御は各制御ステップごとに状
態量として、外乱に関する情報（風向及び風速）と、応
答に関する情報（建物最上階のＸ、Ｙ方向の速度）を用
い、可動翼の回転角度量Δθｆを制御量として算定する
ものである。The control of the movable blade 3 uses the information on the disturbance (wind direction and wind speed) and the information on the response (velocity in the X and Y directions of the top floor of the building) as the state quantity for each control step, and rotates the movable blade. The angle amount Δθf is calculated as the control amount.
【００２２】この可動翼３の制御アルゴリズムは以下に
説明するような手順である。 １）風方向風速Ｗの値を評価し、その大きさが風速の域
値のδｗを越えない時には可動翼３の状態を前制御ステ
ップの状態で保持するものとする。 ２）建物１の振動方向を建物最上階のＸ、Ｙ方向の速度
Ｖｘ、Ｖｙから求め、その制御ステップにおける可動翼
の基準軸１３を決定する。The control algorithm of the movable blade 3 is the procedure described below. 1) The value of the wind direction wind speed W is evaluated, and when the magnitude does not exceed the threshold value δw of the wind speed, the state of the movable blade 3 is held in the state of the previous control step. 2) The vibration direction of the building 1 is obtained from the velocities Vx and Vy in the X and Y directions of the uppermost floor of the building, and the reference axis 13 of the movable blade in the control step is determined.
【００２３】この手順はまずＶｘ、Ｖｙのそれぞれの大
きさと速度の域値δｖとの大小比較を行い、可動翼の軸
角度θｒを次のように求める。｜Ｖｘ｜＜δｖ、かつ、
｜Ｖｙ｜＜δｖの時には、可動翼の状態を前制御ステッ
プの状態で保持するものとする。｜Ｖｘ｜＜δｖ、か
つ、｜Ｖｙ｜≧δｖの時で、Ｖｙ≧δｖの時には、θｒ
＝９０°、Ｖｙ≦δｖの時には、θｒ＝−９０°とす
る。｜Ｖｘ｜≧δｖ、かつ、｜Ｖｙ｜＜δｖの時で、｜
Ｖｘ｜≧δｖの時には、θｒ＝０°、｜Ｖｘ｜≦δｖの
時には、θｒ＝−１８０°とする。｜Ｖｘ｜≧δｖ、か
つ、｜Ｖｙ｜≧δｖの時で、Ｖｘ、Ｖｙを合成した速度
ベクトルが、第１象限上にある時には、θｒ＝４５°、
第２象限上にある時には、θｒ＝１３５°、第３象限上
にある時には、θｒ＝−１３５°、第４象限上にある時
には、θｒ＝−４５°とする。In this procedure, first, the magnitudes of Vx and Vy and the velocity threshold value δv are compared to determine the axial angle θr of the movable blade as follows. | Vx | <δv, and
When | Vy | <δv, the state of the movable blade is maintained in the state of the previous control step. When | Vx | <δv and | Vy | ≧ δv, and when Vy ≧ δv, θr
= 90 ° and Vy ≦ δv, θr = −90 °. When | Vx | ≧ δv and | Vy | <δv, |
When Vx | ≧ δv, θr = 0 °, and when | Vx | ≦ δv, θr = −180 °. When | Vx | ≧ δv and | Vy | ≧ δv, and the velocity vector obtained by combining Vx and Vy is in the first quadrant, θr = 45 °,
Θr = 135 ° when in the second quadrant, θr = −135 ° when in the third quadrant, and θr = −45 ° when in the fourth quadrant.
【００２４】３）このようにして、定めた可動翼の基準
軸１３と風向とのなす角度Δθｗが、θｒ−９０°＜Δ
θｗ＜θｒ＋９０°の時には可動翼を「オープンモー
ド」とし、それ以外の時には可動翼を「クローズモー
ド」とする。3) In this way, the angle Δθw formed by the determined reference axis 13 of the movable blade and the wind direction is θr-90 ° <Δ
When θw <θr + 90 °, the movable blade is set to the “open mode”, and otherwise the movable blade is set to the “closed mode”.
【００２５】以上の評価から［１］可動翼３の状態を保
持する場合には、可動翼の回転角度量Δθｆ＝０とし、
［２］可動翼３を「オープンモード」とする場合には、
現在の可動翼の設定角度θｆと可動翼の軸角度θｒとの
差Δθｒ（＝θｒ−θｆ）を用いて、可動翼の回転角度
量Δθｆ＝Δθｒとし、［３］可動翼３を「クローズモ
ード」とする場合には可動翼の回転角度量Δθｆ＝Δθ
ｒ＋９０°とする。From the above evaluation, [1] When the state of the movable blade 3 is maintained, the rotation angle amount Δθf = 0 of the movable blade is set to
[2] When setting the movable wing 3 in the "open mode",
Using the difference Δθr (= θr−θf) between the current set angle θf of the movable blade and the axial angle θr of the movable blade, the rotation angle amount Δθf = Δθr of the movable blade is set, and [3] the movable blade 3 is set to the “close mode”. , The amount of rotation angle of the movable blade Δθf = Δθ
r + 90 °.
【００２６】ここで用いてきたＸ軸を基準とする絶対角
度に関する記号（θ）、および相対的な角度に関する記
号（Δθ）は、ともに全て−１８０°≦（θ）＜１８０
°、−１８０°≦（Δθ）＜１８０°の範囲で定義され
た量であり、計算上この範囲を越える値を扱う場合に
は、この範囲の同位相の値で置き換えたものを用いる。
また図７に制御アルゴリズムをフローで示す。The symbols (θ) relating to the absolute angle and the symbol (Δθ) relating to the relative angle with respect to the X axis used here are all -180 ° ≤ (θ) <180.
This is an amount defined in the range of °, −180 ° ≦ (Δθ) <180 °, and when a value exceeding this range is calculated, the value replaced with the in-phase value of this range is used.
The control algorithm is shown in a flow chart in FIG.
【００２７】以下に上記の風用制振装置２を備えた建物
１での制振状態の実験結果を示す。図１に示すような６
階建ての建物１の最上階に設置した風向・風速計９で計
測された実験時の風向は、ほぼ建物のＹ軸方向と同じ方
向の北西の風（約±４５°）であり、また平均風速は約
１５ｍ／ｓｅｃ（約±１０ｍ／ｓｅｃ）であった。The experimental results of the damping state in the building 1 equipped with the above-described wind-damping device 2 are shown below. 6 as shown in FIG.
The wind direction during the experiment, which was measured by the wind direction and anemometer 9 installed on the top floor of the multi-storey building 1, was almost the same as the Y-axis direction of the building in the northwest direction (about ± 45 °), and the average. The wind speed was about 15 m / sec (about ± 10 m / sec).
【００２８】可動翼３のトリガとなる風速及び建物最上
階の速度の域値は、それぞれ１．０ｍ／ｓｅｃ、０．０
５ｃｍ／ｓｅｃと設定した。この制振制御アルゴリズム
による「制振」実験の他に、さらに可動翼３の潜在的な
能力を検証するための一つの手段として、建物１の応答
を励起させる制御アルゴリズムを用いた「逆制振」実験
も行った。The threshold values of the wind velocity and the velocity of the uppermost floor of the building, which are the triggers for the movable blades 3, are 1.0 m / sec and 0.0, respectively.
It was set to 5 cm / sec. In addition to the “vibration suppression” experiment using this vibration suppression control algorithm, “reverse vibration suppression” using a control algorithm that excites the response of the building 1 is also used as one means for verifying the potential capability of the movable wing 3. We also conducted an experiment.
【００２９】この逆制振のアルゴリズムは、制振制御ア
ルゴリズムによって決定される可動翼３のあるべき状態
（オープンモードあるいはクローズモード）を逆にした
だけのものである。This reverse damping algorithm is simply the reverse of the desired state (open mode or closed mode) of the movable blade 3 determined by the damping control algorithm.
【００３０】また図８に制振制御時の建物最上階のＸ方
向、Ｙ方向の速度応答をそれぞれ示す。これは前半約６
０秒間が非制御で、後半約６０秒間に制振制御を行なっ
たものである。Ｘ方向に関しては有効な応答の低減効果
が見られるがＹ方向に関しては非制御の場合と比較して
ほとんど差異が見られない。FIG. 8 shows velocity responses in the X and Y directions on the uppermost floor of the building during vibration control. This is about 6 in the first half
The control is not performed for 0 seconds, and the damping control is performed for about 60 seconds in the latter half. An effective response reduction effect can be seen in the X direction, but there is almost no difference in the Y direction compared with the case of no control.
【００３１】また図９には逆制振制御時の建物最上階の
Ｘ方向、Ｙ方向の速度応答をそれぞれ示す。これは前半
約６０秒間が非制御で、後半約６０秒間に逆制振制御を
行なったものである。Ｘ方向に関しては、速度振動が大
きく増幅されていることがわかる。Further, FIG. 9 shows velocity responses in the X direction and the Y direction on the top floor of the building at the time of reverse vibration control. In this case, the control is not performed for about 60 seconds in the first half, and the reverse damping control is performed for about 60 seconds in the second half. It can be seen that velocity vibrations are greatly amplified in the X direction.
【００３２】しかしながら、Ｙ方向に関しては制振制御
時と同様に、非制御の場合と比較してほとんど差異が見
られない。以下の表にこれらの図９に対応した制御前後
における建物最上階のＸ方向の速度応答のＲＭＳ値を示
す。表中の括弧内の数字は非制御時に対する制御時のＲ
ＭＳ値（％）であり、制御効果はＸ軸方向についてのみ
現われている。 However, in the Y direction, as in the case of the vibration suppression control, there is almost no difference compared with the case of the non-control. The following table shows the RMS values of the velocity response in the X direction on the top floor of the building before and after the control corresponding to FIG. Numbers in parentheses in the table are R for control vs. non-control
It is an MS value (%), and the control effect appears only in the X-axis direction.
【００３３】次に図１０に非制御時、制振制御時、逆制
振制御時の建物最上階の速度軌跡をそれぞれ示す。同図
の（１）と（２）とを比較すると、制振制御により速度
の軌跡が非制御時よりかなり縮小されており、有効な制
御効果が確認される。また同図の（１）と（３）とを比
較すると、逆制振制御時の場合は建物１が励振されてい
ることがわかる。いずれの制御を行なった場合において
もＸ方向に対する制御効果は見られるが、Ｙ方向に関し
てはほとんど非制御時と変わらない。Next, FIG. 10 shows velocity trajectories of the top floor of the building during non-control, vibration control, and reverse vibration control, respectively. Comparing (1) and (2) in the figure, the trajectory of the velocity is considerably reduced by the vibration suppression control as compared with the non-control, and the effective control effect is confirmed. Further, comparing (1) and (3) in the figure, it can be seen that the building 1 is excited in the case of the reverse damping control. In either case, the control effect in the X direction can be seen, but the Y direction is almost the same as in the non-control state.
【００３４】また図１１に非制御、制振制御、逆制振制
御時における風速のＲＭＳ値と、建物最上階の速度応答
のＲＭＳ値との関係をＸ方向、Ｙ方向に関してそれぞれ
示す。また同図のＸ方向の速度応答のＲＭＳ値について
は非制御時、制振制御時、逆制振制御時の間に明確な違
いを見ることができる。すなわち、非制御時に対して、
制振制御時には風速の違いによらず、ほぼ一様な応答の
低減効果が見られ、また逆制振制御時にはかなりシャー
プな立ち上がりで応答が増幅されることがわかる。FIG. 11 shows the relationship between the RMS value of the wind speed and the RMS value of the speed response of the top floor of the building in the non-controlled, damping control, and reverse damping control in the X and Y directions, respectively. Regarding the RMS value of the speed response in the X direction in the figure, a clear difference can be seen between the non-control, the vibration control, and the reverse vibration control. That is, with respect to the non-control time
It can be seen that during damping control, an almost uniform response reduction effect is seen regardless of the difference in wind speed, and during reverse damping control, the response is amplified with a fairly sharp rise.
【００３５】しかしながら、図１１のＹ方向の速度応答
のＲＭＳ値については非制御時、制振制御時、逆制振制
御時の間にはほとんど差異は見られない。すなわち、こ
の方向に対しては制御による影響が極めて小さいもので
あると考えられる。However, the RMS value of the speed response in the Y direction in FIG. 11 shows almost no difference between the non-control, the vibration suppression control, and the reverse vibration suppression control. That is, it is considered that the influence of the control on this direction is extremely small.
【００３６】このように建物１の速度応答に関して、風
向と直角方向であるＸ方向には制御による応答値の低減
効果が見られるが、風向と同一方向であるＹ方向には効
果が見られなかった。以上のような結果から下記の効果
を確認することができた。As described above, regarding the speed response of the building 1, the effect of reducing the response value by the control can be seen in the X direction, which is the direction perpendicular to the wind direction, but no effect can be seen in the Y direction, which is the same direction as the wind direction. It was From the above results, the following effects could be confirmed.
【００３７】[0037]
【発明の効果】可動翼の風向に対する見付面積を適宜変
更させることにより、風による建物の水平方向の振動制
御が可能となる。EFFECTS OF THE INVENTION By appropriately changing the found area of the movable wing with respect to the wind direction, it becomes possible to control the horizontal vibration of the building due to the wind.
【００３８】風を利用して建物に発生する風の作用する
方向の振動を軽減することができるため、極めて小さな
エネルギーで振動制御が可能となる。Since it is possible to reduce the vibration generated in the building in the direction in which the wind acts by utilizing the wind, it is possible to control the vibration with extremely small energy.
【００３９】一つの風用振動装置で水平２方向の振動制
御が可能であるため、従来のようにチューンドマスダン
パ、ハイブリットマスダンパ、アクティブマスドライバ
等を利用した制振装置と比較して、多大な制振装置の設
置スペースや制振体マスを設置するための堅固な基礎構
造を必要とせずに、極めて小さなスペースで振動制御を
することができる。Since it is possible to control vibration in two horizontal directions with one wind vibration device, compared with the conventional vibration control device using a tuned mass damper, a hybrid mass damper, an active mass driver, etc. Vibration control can be performed in an extremely small space without the need for a large installation space for a vibration control device or a solid foundation structure for installing a vibration control mass.
【００４０】可動翼の風向に対する見付面積を適宜変更
させることにより、風圧力を増減させることができる。The wind pressure can be increased / decreased by appropriately changing the found area of the movable blade with respect to the wind direction.
【図１】風用制振装置を備えた建物の正面図である。FIG. 1 is a front view of a building including a vibration damping device for wind.
【図２】可動翼の正面図である。FIG. 2 is a front view of a movable wing.
【図３】可動翼の縦断面図である。FIG. 3 is a vertical sectional view of a movable blade.
【図４】風用制振装置を備えた建物の平面図である。FIG. 4 is a plan view of a building equipped with a wind damper.
【図５】可動翼の平面図である。FIG. 5 is a plan view of a movable wing.
【図６】可動翼の２つの状態を示す平面図である。FIG. 6 is a plan view showing two states of the movable blade.
【図７】制御アルゴリズムのフローである。FIG. 7 is a flow of a control algorithm.
【図８】（１）は制振制御時の建物最上階のＸ方向の応
答速度図、（２）は同Ｙ方向の応答速度図である。FIG. 8A is a response speed diagram in the X direction on the uppermost floor of the building during vibration suppression control, and FIG. 8B is a response speed diagram in the Y direction.
【図９】（１）は逆制振制御時の建物最上階のＸ方向の
応答速度図、（２）は同Ｙ方向の応答速度図である。FIG. 9A is a response speed diagram in the X direction on the top floor of the building during reverse vibration control, and FIG. 9B is a response speed diagram in the Y direction.
【図１０】（１）は非制御時の建物最上階の速度軌跡
図、（２）は同制振制御時の速度軌跡図、（３）は同逆
制振制御時の速度軌跡図である。10 (1) is a velocity locus diagram of the uppermost floor of the building when not controlled, (2) is a velocity locus diagram of the same damping control, and (3) is a velocity locus diagram of the same reverse damping control. .
【図１１】（１）は非制御時、制振制御時、逆制振制御
時における風速のＲＭＳ値と、建物最上階のＸ方向の応
答速度のＲＭＳ値の関係図、（２）は同Ｙ方向の関係図
である。FIG. 11 (1) is a relational diagram of the RMS value of the wind speed and the RMS value of the response speed in the X direction on the top floor of the building during non-control, damping control, and reverse damping control; It is a relationship diagram of a Y direction.
【図１２】従来の制振装置を示したものであり、（１）
はチューンドマスダンパを示した正面図、（２）はハイ
ブリッドマスダンパを示した正面図、（３）はアクティ
ブマスドライバを示した正面図である。FIG. 12 shows a conventional vibration damping device, which is (1)
Is a front view showing a tuned mass damper, (2) is a front view showing a hybrid mass damper, and (3) is a front view showing an active mass driver.
１ 建物 ２ 風用制振装置 ３ 可動翼 ４ 制御部 ５ 上軸 ６ 下軸 ７ 支持枠 ８ サーボモータ ９ 風向・風速計 １０ 速度地震計 1 Building 2 Wind Damper 3 Movable Blade 4 Controller 5 Upper Axis 6 Lower Axis 7 Support Frame 8 Servo Motor 9 Wind Direction / Anemometer 10 Velocity Seismometer
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 古川 忠稔 栃木県那須郡西那須野町四区町1534−１ 五洋建設株式会社技術研究所内 (72)発明者 清水 欽也 栃木県那須郡西那須野町四区町1534−１ 五洋建設株式会社技術研究所内 (72)発明者 徳弘 吉秀 栃木県那須郡西那須野町四区町1534−１ 五洋建設株式会社技術研究所内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Tadatoshi Furukawa 1534-1, Yotsuken, Nishinasuno-cho, Nasu-gun, Tochigi Prefecture, Goyo Construction Co., Ltd.Technical Research Institute (72) Kinya Shimizu Nishinasuno-cho, Nasu-gun, Tochigi 15-34-1 Yoyo Construction Co., Ltd., Technical Research Laboratory (72) Inventor Yoshihiro Tokuhiro 1534, Nishiku, Nishinasuno-machi, Nasu-gun, Tochigi Prefecture 534-1 Goyo Construction Co., Ltd.
Claims (1)
用制振装置が建物の最上階に設置した可動翼と、該可動
翼を回転制御する制御部とからなり、前記可動翼の風方
向に対する見付面積を、建物の所定箇所に設置したセン
サからの信号によって変化させることを特徴とする風用
制振装置を備えた建物。1. A wind damping device is provided in a building, and the wind damping device is composed of movable blades installed on the top floor of the building, and a control unit for controlling the rotation of the movable blades. A building provided with a wind-damping device, characterized in that the found area in the wind direction is changed by a signal from a sensor installed at a predetermined location of the building.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18725994A JPH0849448A (en) | 1994-08-09 | 1994-08-09 | Building equipped with vibration control device for wind |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18725994A JPH0849448A (en) | 1994-08-09 | 1994-08-09 | Building equipped with vibration control device for wind |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0849448A true JPH0849448A (en) | 1996-02-20 |
Family
ID=16202852
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18725994A Pending JPH0849448A (en) | 1994-08-09 | 1994-08-09 | Building equipped with vibration control device for wind |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0849448A (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7823335B2 (en) | 2004-12-15 | 2010-11-02 | Renscience Ip Holdings Inc. | Wall edge vortex suppressor |
| US7836642B2 (en) | 2004-07-26 | 2010-11-23 | Renscience Ip Holdings Inc. | Roof edge windscreen |
| US7866095B2 (en) | 2004-09-27 | 2011-01-11 | Renscience Ip Holdings Inc. | Roof edge vortex suppressor |
| JP2020193474A (en) * | 2019-05-28 | 2020-12-03 | 株式会社フジタ | Vibration damping device for building |
-
1994
- 1994-08-09 JP JP18725994A patent/JPH0849448A/en active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7836642B2 (en) | 2004-07-26 | 2010-11-23 | Renscience Ip Holdings Inc. | Roof edge windscreen |
| US7866095B2 (en) | 2004-09-27 | 2011-01-11 | Renscience Ip Holdings Inc. | Roof edge vortex suppressor |
| US8161692B2 (en) | 2004-09-27 | 2012-04-24 | Renscience Ip Holdings, Inc. | Roof edge vortex suppressor |
| US7823335B2 (en) | 2004-12-15 | 2010-11-02 | Renscience Ip Holdings Inc. | Wall edge vortex suppressor |
| US7966773B2 (en) | 2004-12-15 | 2011-06-28 | Renscience Ip Holdings Inc. | Wall edge vortex suppressor |
| JP2020193474A (en) * | 2019-05-28 | 2020-12-03 | 株式会社フジタ | Vibration damping device for building |
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