JPH10169707A - Base isolating device - Google Patents
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- JPH10169707A JPH10169707A JP32669496A JP32669496A JPH10169707A JP H10169707 A JPH10169707 A JP H10169707A JP 32669496 A JP32669496 A JP 32669496A JP 32669496 A JP32669496 A JP 32669496A JP H10169707 A JPH10169707 A JP H10169707A
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Landscapes
- Buildings Adapted To Withstand Abnormal External Influences (AREA)
- Vibration Prevention Devices (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は免震装置に係り、
特に木造建物の他、精密機械等の比較的軽量の構造物を
支持する免震装置に関する。The present invention relates to a seismic isolation device,
In particular, the present invention relates to a seismic isolation device that supports a relatively lightweight structure such as a precision machine in addition to a wooden building.
【0002】[0002]
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】従来
より、ビル等の重量構造物においては積層ゴムを主体と
した免震装置が知られている。この重量構造物を支持す
る免震装置は、鉛直方向には硬いばねを持ち大荷重を支
持し、水平方向にはゴム特有の柔らかいばねにより大変
形能力を備えたものであるが、木造建物等の比較的軽量
の構造物に使用した場合には鉛直荷重に対して水平剛性
が大き過ぎるために、軽量構造物の振動周期を長周期化
できなかった。なお、構造物の振動周期を長周期化する
のは、周期が4秒以上であれば地震波の種類に拘らず建
物等の構造物は被害を受けることはないことが一般に知
られている。2. Description of the Related Art Conventionally, seismic isolation devices mainly made of laminated rubber have been known for heavy structures such as buildings. The seismic isolation device that supports this heavy-weight structure has a rigid spring in the vertical direction to support a large load, and has a large deformation capability in the horizontal direction by a rubber-specific soft spring. When used in a relatively lightweight structure, the horizontal rigidity was too large for a vertical load, and the vibration period of the lightweight structure could not be increased. It is generally known that the structure of a building or the like is not damaged regardless of the type of seismic wave, if the vibration period of the structure is made longer than 4 seconds.
【0003】この水平剛性を小さくするために中央部を
くり抜いた形の中空断面形状の積層ゴムや積層数を増や
した積層ゴムが考えられるが、何れの積層ゴムも鉛直荷
重による座屈の問題や、水平変形時の曲げ剛性の低下に
よる曲げ変形の問題が発生し、安定して軽量構造物を支
持することが困難となる。また、水平剛性を小さくする
ために積層ゴムの直径を小さくすることが考えられる
が、水平変形時の鉛直荷重の支持能力が低下するので安
定性が損われる。[0003] In order to reduce the horizontal rigidity, a laminated rubber having a hollow cross-section having a hollow central portion or a laminated rubber having an increased number of laminated layers can be considered. However, any of the laminated rubbers has a problem of buckling due to a vertical load. However, a problem of bending deformation occurs due to a decrease in bending rigidity during horizontal deformation, and it is difficult to stably support a lightweight structure. It is conceivable to reduce the diameter of the laminated rubber in order to reduce the horizontal rigidity, but the stability is impaired because the ability to support a vertical load during horizontal deformation is reduced.
【0004】なお、積層ゴムの水平変形量は実質的に直
径の1/2程度、あるいはせん断変形でゴム厚さの20
0%程度に設定されているので、直径を大きくする、あ
るいはゴム厚さを増すなどの改良を施すことにより水平
変形量を大きくすることはできる。しかしながら、この
場合においても水平剛性の増大や座屈の問題が生ずるの
で、水平変形量を大きく取ることはできない。[0004] The amount of horizontal deformation of the laminated rubber is substantially 1/2 of the diameter, or 20% of the rubber thickness due to shear deformation.
Since it is set to about 0%, it is possible to increase the amount of horizontal deformation by making improvements such as increasing the diameter or increasing the rubber thickness. However, even in this case, problems such as an increase in horizontal rigidity and buckling occur, so that a large amount of horizontal deformation cannot be obtained.
【0005】このような難点に対して、鋼板とゴムから
なる積層ゴム支承であり、横断面は直交する2方向に長
方形が合成された十字形をしている免震装置が提案され
ている(特開平7−139045号公報)。この免震装
置によれば、軽量構造物に対する高い曲げ剛性と低い水
平剛性を同時に達成することができるが、同一の幅を持
つ矩形断面の場合より断面積が減少しているために、水
平変形時の鉛直荷重の支持能力が低下するので安定性が
損われるという難点があった。[0005] In order to solve such a problem, there has been proposed a seismic isolation device which is a laminated rubber bearing made of a steel plate and rubber, and has a cross shape in which a rectangular cross section is synthesized in two orthogonal directions (see FIG. 1). JP-A-7-139045). According to this seismic isolation device, high bending stiffness and low horizontal stiffness for lightweight structures can be achieved at the same time, but since the cross-sectional area is smaller than that of a rectangular section with the same width, horizontal deformation There is a problem that stability is impaired because the ability to support a vertical load at the time decreases.
【0006】また、構造物と、これを支持する基礎との
間に、水平面を滑動自在な部材と、この部材を滑動自在
に載置する凹曲面が上面に形成された受皿とから構成さ
れている小構造物簡易免震装置が提案されている(特開
平3−249445号公報)。この小構造物簡易免震装
置によれば、地震時の水平動に対して滑動自在な部材が
受皿の上面に形成された凹曲面を滑動することができる
ので、確実に復元力を与えることができる。しかしなが
ら、本装置単体では機能的に免震させることが難しく、
ダンパーなどの減衰機構が別途必要となるなどの難点が
あった。Further, a member slidable on a horizontal surface and a tray having a concave curved surface formed on the upper surface thereof for slidably mounting the member are provided between the structure and a foundation for supporting the structure. There has been proposed a simple seismic isolation device for small structures (Japanese Patent Laid-Open No. 3-249445). According to the small-structure simple seismic isolation device, the member slidable with respect to horizontal movement during an earthquake can slide on the concave curved surface formed on the upper surface of the saucer, so that the restoring force can be reliably applied. it can. However, it is difficult to seismically isolate this device by itself,
There was a drawback that a damping mechanism such as a damper was required separately.
【0007】さらに、互いに相対変位可能に絶縁された
上部構造体と下部構造体間に転がり支承と積層ゴム支承
を設置し、上部構造体の鉛直荷重を主に転がり支承に負
担させ、積層ゴム支承を主として上部構造体を復元させ
る水平ばねとして使用する免震構造物が提案されている
(特開平6−346627号公報)。この免震構造物に
よれば、上部構造体の振動周期を上部構造体の重量と積
層ゴム支承の剛性で決めることができ、積層ゴム支承の
水平剛性を相対的に低下させることにより積層ゴム支承
や滑り支承が単独で鉛直荷重を負担する場合の周期の限
界を超える長周期を達成することが可能になる。しかし
ながら、このような免震構造物では変形量を稼ぐために
積層ゴムの径を大きくすれば水平剛性が増加し、またゴ
ム厚さを増せば高さの増加になるなど、変形量が積層ゴ
ムの構造により制限されるという難点があった。Further, a rolling bearing and a laminated rubber bearing are installed between the upper structure and the lower structure which are insulated so as to be relatively displaceable from each other, so that the vertical load of the upper structure is mainly borne by the rolling bearing. There has been proposed a seismic isolation structure which mainly uses as a horizontal spring for restoring an upper structure (JP-A-6-346627). According to this seismic isolation structure, the vibration period of the upper structure can be determined by the weight of the upper structure and the rigidity of the laminated rubber bearing, and the horizontal rigidity of the laminated rubber bearing is relatively reduced to thereby reduce the laminated rubber bearing. In addition, it is possible to achieve a long cycle exceeding the limit of the cycle when the sliding bearing bears the vertical load alone. However, in such a seismic isolation structure, increasing the diameter of the laminated rubber increases the horizontal rigidity to increase the amount of deformation, and increasing the rubber thickness increases the height. However, there is a drawback that it is limited by the structure of the above.
【0008】本発明は、このような従来の難点を解決す
るためになされたもので、軽量構造物の振動周期を長周
期化させることができ、而も軽量構造物を安定した状態
で支持することができる免震装置を提供することを目的
とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve such a conventional problem, and can increase the vibration period of a lightweight structure, thereby supporting the lightweight structure in a stable state. It is an object of the present invention to provide a seismic isolation device that can be used.
【0009】[0009]
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
る本発明の免震装置は、下部構造体と上部構造体とを互
いに相対変位可能に絶縁する免震装置で、下部構造体の
上面に固定された第1の積層ゴム支承体と、第1の積層
ゴム支承体の固定位置から所定距離だけ離間された上部
構造体の下面に固定された第2の積層ゴム支承体と、第
2の積層ゴム支承体の下面に固定され下部構造体に対し
て転動可能に当接される転がり支承体と、1個の回り対
偶を有する2個のリンクから成り、一方のリンクが第1
の積層ゴム支承体および他方のリンクが第2の積層ゴム
支承体にそれぞれ固定されたリンク連結機構とを備えた
ものである。このような本発明の免震装置においては、
下部構造体には転がり支承体が転動可能に当接される凹
曲面部が設けられたものが好ましい。According to the present invention, there is provided a seismic isolation device for insulating a lower structure and an upper structure so as to be relatively displaceable from each other. A first laminated rubber bearing fixed to the first laminated rubber bearing, a second laminated rubber bearing fixed to the lower surface of the upper structure separated by a predetermined distance from the fixing position of the first laminated rubber bearing, And a rolling bearing fixed to the lower surface of the laminated rubber bearing of the present invention and rotatably abutting against the lower structure, and two links having one turning pair, one of which is the first link.
And a link connecting mechanism in which the other link and the other link are fixed to the second laminated rubber bearing, respectively. In such a seismic isolation device of the present invention,
It is preferable that the lower structure is provided with a concave curved surface portion with which the rolling bearing body is in rolling contact.
【0010】このように構成された本発明の免震装置に
おいて、水平方向に力が加わると上部構造体に第2の積
層ゴム支承体を介して固定された転がり支承体が下部構
造体上を移動する。この際、転がり支承体にリンク連結
機構で連結された第1の積層ゴム支承体と、第2の積層
ゴム支承体とは捩られるので、この第1の積層ゴム支承
体および第2の積層ゴム支承体の捩りによるばね作用に
より原位置に復帰することができる。この第2の積層ゴ
ム支承体は、移動する転がり支承体にリンク連結機構で
連結されているので、支持物の水平変形量が大きくな
り、また、リンクの長さの作用により水平剛性を低下さ
せることができる。これにより、振動周期を長周期化さ
せることができる。また、上部構造体の鉛直荷重は転が
り支承体が第2の積層ゴム支承体の下面に固定されてい
るので、第2の積層ゴム支承体と共に転がり支承体で安
定した状態で支持することができる。なお、下部構造体
に転がり支承体が転動可能に当接される凹曲面部を設け
ることにより、水平方向に移動した転がり支承体が凹曲
面に沿って元の位置、即ち凹曲面部の最深位置に戻るこ
とができる。したがって、上部構造体は元の位置に完全
に戻ることができる。In the seismic isolation device of the present invention thus constructed, when a force is applied in the horizontal direction, the rolling bearing fixed to the upper structure via the second laminated rubber bearing moves on the lower structure. Moving. At this time, the first laminated rubber bearing and the second laminated rubber bearing which are connected to the rolling bearing by the link coupling mechanism are twisted, so that the first laminated rubber bearing and the second laminated rubber bearing are twisted. It can return to the original position by the spring action by the torsion of the support. Since the second laminated rubber bearing is connected to the moving rolling bearing by the link connecting mechanism, the amount of horizontal deformation of the support is increased, and the horizontal rigidity is reduced by the action of the length of the link. be able to. Thereby, the oscillation cycle can be lengthened. In addition, since the rolling bearing is fixed to the lower surface of the second rubber bearing, the vertical load of the upper structure can be stably supported by the rolling bearing together with the second rubber bearing. . In addition, by providing the lower structure with a concave curved surface portion on which the rolling bearing is rotatably abutted, the rolling bearing moved in the horizontal direction returns to its original position along the concave curved surface, that is, the deepest portion of the concave curved surface portion. Can return to position. Thus, the superstructure can completely return to its original position.
【0011】また、本発明の免震装置は、上部構造体と
下部構造体とを互いに相対変位可能に絶縁する免震装置
において、上部構造体の下面に固定された第1の積層ゴ
ム支承体と、第1の積層ゴム支承体の固定位置から所定
距離だけ離間された下部構造体の上面に固定された第2
の積層ゴム支承体と、第2の積層ゴム支承体の上面に固
定され上部構造体に対して転動可能に当接される転がり
支承体と、1個の回り対偶を有する2個のリンクから成
り、一方のリンクが第1の積層ゴム支承体および他方の
リンクが第2の積層ゴム支承体にそれぞれ固定されたリ
ンク連結機構とを備えたものである。このような本発明
の免震装置においては、上部構造体には転がり支承体が
転動可能に当接される凹曲面部が設けられたものが好ま
しい。Further, according to the seismic isolation device of the present invention, a first laminated rubber bearing fixed to the lower surface of the upper structure is provided in the seismic isolation device for insulating the upper structure and the lower structure so as to be relatively displaceable from each other. And a second fixed to the upper surface of the lower structure which is separated from the fixed position of the first laminated rubber bearing by a predetermined distance.
And a rolling bearing fixed to the upper surface of the second laminated rubber bearing and rollably abutted against the upper structure, and two links having one turning pair. One link includes a first laminated rubber bearing, and the other link includes a link connecting mechanism fixed to the second laminated rubber bearing. In such a seismic isolation device of the present invention, it is preferable that the upper structure is provided with a concave curved surface portion on which the rolling bearing body is in rolling contact.
【0012】このように構成された本発明の免震装置
は、上部構造体に第1の積層ゴム支承体、下部構造体に
第2の積層ゴム支承体および転がり支承体がそれぞれ固
定された構造、即ち第1の積層ゴム支承体と、第2の積
層ゴム支承体および転がり支承体との取付方向が上述の
免震装置と天地が逆になるだけなので、免震動作は上述
の免震装置と同じなる。したがって、同一効果を得るこ
とができる。The seismic isolation device of the present invention thus configured has a structure in which the first laminated rubber bearing is fixed to the upper structure, and the second laminated rubber bearing and the rolling bearing are fixed to the lower structure. In other words, since the mounting directions of the first laminated rubber bearing, the second laminated rubber bearing and the rolling bearing are only reversed with respect to the above-described seismic isolation device, the seismic isolation operation is performed as described above. Becomes the same as Therefore, the same effect can be obtained.
【0013】さらに、本発明の免震装置においては、転
がり支承体は下部構造体あるいは上部構造体に対して転
動する転動部材を有し、そして転動部材は粘性流体に浸
漬されているものが好ましい。これにより、上部構造体
の振動を減衰させることができる。また、本発明の免震
装置においては、下部構造体あるいは上部構造体の転が
り支承体による転動範囲部に粘性弾性体をライニングし
てもよい。これにより、上部構造体の振動を減衰させる
ことができる。Further, in the seismic isolation device of the present invention, the rolling bearing has a rolling member that rolls with respect to the lower structure or the upper structure, and the rolling member is immersed in a viscous fluid. Are preferred. Thereby, the vibration of the upper structure can be attenuated. Further, in the seismic isolation device of the present invention, a viscous elastic body may be lined in a rolling range portion of the lower structure or the upper structure with the rolling bearing. Thereby, the vibration of the upper structure can be attenuated.
【0014】[0014]
【発明の実施の形態】以下、本発明の免震装置の実施の
一形態について図面を参照して説明する。本発明の免震
装置は図1(a)、(b)に示すように、下部構造体2
と上部構造体3とを互いに相対変位可能に絶縁するもの
で、下部構造体2の上面2aに固定された第1の積層ゴ
ム支承体4と、第1の積層ゴム支承体4の固定位置Fか
ら所定距離だけ離間された上部構造体3の下面3aに固
定された第2の積層ゴム支承体5と、第2の積層ゴム支
承体5の下面5aに固定され下部構造体2に対して転動
可能に当接される転がり支承体6と、第1の積層ゴム支
承体4および第2の積層ゴム支承体5を連結するリンク
連結機構7とを備えている。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of a seismic isolation device according to the present invention will be described below with reference to the drawings. As shown in FIGS. 1A and 1B, the seismic isolation device of the present invention
And the upper structure 3 are insulated so as to be relatively displaceable with respect to each other. A first laminated rubber bearing 4 fixed to the upper surface 2a of the lower structure 2 and a fixing position F of the first laminated rubber bearing 4 are fixed. And a second laminated rubber bearing 5 fixed to the lower surface 3a of the upper structure 3 separated from the lower structure 5 by a predetermined distance from the lower structural member 2 fixed to the lower surface 5a of the second laminated rubber bearing 5. A rolling bearing 6 is movably abutted, and a link connecting mechanism 7 connects the first laminated rubber bearing 4 and the second laminated rubber bearing 5 to each other.
【0015】第1の積層ゴム支承体4および第2の積層
ゴム支承体5はゴム層と金属板を層状に多数積層して構
成され、このゴム層には弾性機能に優れた天然ゴムまた
はクロロプレンゴムが用いられる。また、金属板はゴム
層との付着性から、ニッケル板、銅板、黄銅板またはニ
ッケルメッキ、銅メッキ、黄銅メッキを施した鋼板等が
用いられる。なお、付着する際、冷間接着剤を用いても
よい。The first laminated rubber bearing 4 and the second laminated rubber bearing 5 are formed by laminating a large number of rubber layers and metal plates in layers, and this rubber layer is provided with natural rubber or chloroprene having an excellent elastic function. Rubber is used. As the metal plate, a nickel plate, a copper plate, a brass plate, a nickel-plated, copper-plated, brass-plated steel plate or the like is used because of its adhesion to the rubber layer. At the time of attachment, a cold adhesive may be used.
【0016】転がり支承体6には転動部材である例えば
ボールベアリング8が下部構造体2上で転動可能に保持
されている。この転がり支承体6のボールベアリング8
の支持点が、第2の積層ゴム支承体5の積層ゴムと重な
るように当該第2の積層ゴム支承体5に固定されてい
る。これにより、上部構造体3の鉛直荷重を第2の積層
ゴム支承体5と共に転がり支承体6で、安定した状態で
支持することができる。このような転がり支承体6は特
定の周期を有していないので、下部構造体2上を自由に
移動することができる。A rolling member, for example, a ball bearing 8 is held on the rolling bearing 6 so as to roll on the lower structure 2. The ball bearing 8 of the rolling bearing 6
Is fixed to the second laminated rubber bearing 5 so that the supporting point of the second laminated rubber bearing 5 overlaps with the laminated rubber of the second laminated rubber bearing 5. Thereby, the vertical load of the upper structure 3 can be stably supported by the rolling bearing 6 together with the second laminated rubber bearing 5. Since such a rolling bearing 6 does not have a specific period, it can move freely on the lower structure 2.
【0017】リンク連結機構7は1個の回り対偶を有す
る2個のリンク71、72から成るものである。即ち、
リンク71とリンク72とを回動自在に連結するため
に、リンク71の一端71aとリンク72の一端72a
とがピン73にて回動自在に固定されている。リンク7
1の他端71bは下部構造体2の上面2aに固定された
第1の積層ゴム支承体4の上面4aに固定され、リンク
72の他端72bは第2の積層ゴム支承体5および転が
り支承体6間に固定されている。The link connecting mechanism 7 is composed of two links 71 and 72 having one turning pair. That is,
One end 71a of the link 71 and one end 72a of the link 72 are used to rotatably connect the link 71 and the link 72.
Are rotatably fixed by pins 73. Link 7
The other end 71b of 1 is fixed to the upper surface 4a of the first laminated rubber bearing 4 fixed to the upper surface 2a of the lower structure 2, and the other end 72b of the link 72 is connected to the second laminated rubber bearing 5 and the rolling bearing. It is fixed between the bodies 6.
【0018】なお、下部構造体2の上面2aには、第1
の積層ゴム支承体4を固定させ、且つ転がり支承体6の
ボールベアリング8を転動させるための軌道体9を設け
てもよい。このように構成された免震装置1の免震動作
について、以下説明する。なお、免震装置1の上部構造
体3に対する配置は例えば図2に示すように、上部構造
体3の実質的に4隅A、B、C、Dに位置するようにそ
れぞれ設けられる(以下、A点に位置する免震装置を
「1A」、B点に位置する免震装置を「1B」、C点に
位置する免震装置を「1C」、D点に位置する免震装置
を「1D」とする。)。即ち、各免震装置1A、1B、
1C、1Dの第1の積層ゴム支承体4は上部構造体3の
4隅A、B、C、Dにそれぞれ固定され、各転がり支承
体6が固定された各第2の積層ゴム支承体5は上部構造
体3のA点、B点を結んだ直線L1上と、C点、D点を
結んだ直線L2上とに位置させ、且つ上部構造体3の中
心点Oを通るY軸を中心にして点対称になるように、さ
らにリンク連結機構7が所定角度で屈曲するようにそれ
ぞれ固定されている。The upper surface 2a of the lower structure 2 has a first
A track member 9 may be provided for fixing the laminated rubber bearing member 4 and rolling the ball bearing 8 of the rolling bearing member 6. The seismic isolation operation of the seismic isolation device 1 configured as described above will be described below. The arrangement of the seismic isolation device 1 with respect to the upper structure 3 is provided, for example, as shown in FIG. 2 so as to be located at substantially four corners A, B, C, and D of the upper structure 3 (hereinafter, referred to as “the upper structure 3”). The seismic isolation device located at point A is “1A”, the seismic isolation device located at point B is “1B”, the seismic isolation device located at point C is “1C”, and the seismic isolation device located at point D is “1D”. ").) That is, each seismic isolation device 1A, 1B,
The first laminated rubber bearings 1C and 1D are fixed to the four corners A, B, C and D of the upper structure 3, respectively, and the second laminated rubber bearings 5 to which the rolling bearings 6 are fixed. Is located on the straight line L1 connecting the points A and B of the upper structure 3 and on the straight line L2 connecting the points C and D, and is centered on the Y axis passing through the center point O of the upper structure 3. And the link connection mechanism 7 is fixed so as to be bent at a predetermined angle.
【0019】このように配置された各免震装置1A、1
B、1C、1Dにおいて、水平方向に力が加わると図3
に示すように、水平動に対して各免震装置1A、1B、
1C、1Dの転がり支承体6が移動することにより各リ
ンク連結機構7が屈曲運動するので、この屈曲運動によ
り各転がり支承体6に各リンク連結機構7で連結された
各第1の積層ゴム支承体4、および各第2の積層ゴム支
承体5には捩り変位が与えられる。この際、各転がり支
承体6には復元力が発生しないが、各第1の積層ゴム支
承体4および各第2の積層ゴム支承体5の捩りによるば
ね作用により原位置に復帰させることができる。この各
第2の積層ゴム支承体5は、移動する各転がり支承体6
に各リンク連結機構7で連結されているので、水平変形
量が大きくなり水平剛性を低下させることができる。こ
れにより、振動周期を長周期化させることができる。ま
た、第1の積層ゴム支承体4は無負荷状態なので、不安
要因が除かれ、捩りによるばね作用を安定した状態で発
揮させることができる。Each of the seismic isolation devices 1A, 1
When a force is applied in the horizontal direction in B, 1C, and 1D, FIG.
As shown in the figure, each seismic isolation device 1A, 1B,
Since each of the link connecting mechanisms 7 bends by moving the rolling supports 6 of 1C and 1D, each of the first laminated rubber bearings connected to each of the rolling supports 6 by the respective link connecting mechanisms 7 by this bending motion. The body 4 and each second laminated rubber bearing 5 are subjected to a torsional displacement. At this time, no restoring force is generated in each of the rolling bearings 6, but the rolling bearings 6 can be returned to their original positions by a spring action due to the torsion of each of the first laminated rubber bearings 4 and each of the second laminated rubber bearings 5. . Each of the second laminated rubber bearings 5 is provided with a moving rolling bearing 6.
Are connected by the respective link connecting mechanisms 7, the amount of horizontal deformation is increased, and the horizontal rigidity can be reduced. Thereby, the oscillation cycle can be lengthened. Further, since the first laminated rubber support 4 is in a no-load state, an uneasy factor is eliminated, and a spring action by torsion can be exhibited in a stable state.
【0020】また、各免震装置1A、1B、1C、1D
の水平剛性は、第1の積層ゴム支承体4および第2の積
層ゴム支承体5の捩りばね定数に依存するので、リンク
連結機構7のリンク71、72の長さを変更することに
より捩り剛性を変化させることが可能になる。即ち、リ
ンク71、72の全長を長くすることにより捩り剛性を
低くすることができ、リンク71、72の全長を短くす
ることにより捩り剛性を高くすることができる。これ
は、積層ゴム支承体の捩り許容角度が同一ならば、リン
クの全長が長い程、水平変形量を大きくできるというこ
とを意味する。Each of the seismic isolation devices 1A, 1B, 1C, 1D
Is dependent on the torsional spring constant of the first laminated rubber bearing 4 and the second laminated rubber bearing 5, the torsional rigidity is changed by changing the length of the links 71, 72 of the link connecting mechanism 7. Can be changed. That is, the torsional rigidity can be reduced by increasing the total length of the links 71 and 72, and the torsional rigidity can be increased by reducing the overall length of the links 71 and 72. This means that if the allowable torsion angle of the laminated rubber bearing is the same, the longer the link is, the greater the amount of horizontal deformation can be.
【0021】なお、上部構造体3の振動を減衰させる場
合には、積層ゴムの中央部に鉛プラグが圧入された鉛プ
ラグ入り積層ゴムや、高減衰積層ゴムを使用する。ま
た、転がり支承体6が有するボールベアリング8をシリ
コーンオイル等の粘性流体に浸漬させてもよく、さらに
下部構造体2の転がり支承体6による転動範囲部61に
高分子材料、粘弾性ゴム等の粘性弾性体をライニングし
てもよい(図1)。これにより、転がり運動が減衰され
る。なお、これらを併用すれば減衰能力を高めることが
できる。In order to attenuate the vibration of the upper structure 3, a laminated rubber with a lead plug in which a lead plug is press-fitted into the center of the laminated rubber, or a highly damped laminated rubber is used. Further, the ball bearing 8 of the rolling bearing 6 may be immersed in a viscous fluid such as silicone oil, and the rolling range 61 of the rolling bearing 6 of the lower structure 2 may be provided with a polymer material, viscoelastic rubber or the like. May be lined (FIG. 1). As a result, the rolling motion is attenuated. If these are used together, the damping ability can be enhanced.
【0022】また、下部構造体2の転がり支承体6によ
る転動範囲部10に中心部が最深となる凹曲面部を設け
ることにより、水平方向に移動した転がり支承体6が凹
曲面部に沿って元の位置、即ち凹曲面部の最深位置に戻
ることができる(図1)。したがって、上部構造体3は
元の位置に完全に戻ることができるようになる。なお、
本実施の一形態においては、上部構造体に第2の積層ゴ
ム支承体および転がり支承体、下部構造体に第1の積層
ゴム支承体がそれぞれ固定されていたが、これに限ら
ず、上部構造体に第1の積層ゴム支承体、下部構造体に
第2の積層ゴム支承体および転がり支承体をそれぞれ固
定してもよい。即ち、このような免震装置は図4に示す
ように、上部構造体3の下面3aに固定された第1の積
層ゴム支承体41と、第1の積層ゴム支承体41の固定
位置F′から所定距離だけ離間された下部構造体2の上
面2aに固定された第2の積層ゴム支承体51と、第2
の積層ゴム支承体51の上面51aに固定され上部構造
体3に対して転動可能に当接される転がり支承体61
と、第1の積層ゴム支承体41および第2の積層ゴム支
承体51を連結するリンク連結機構701とを備えたも
のである。Further, by providing a concave curved surface portion whose center portion is the deepest in the rolling range portion 10 of the lower structure 2 by the rolling bearing member 6, the rolling bearing member 6 that has moved in the horizontal direction can move along the concave curved surface portion. To the original position, that is, the deepest position of the concave curved surface portion (FIG. 1). Therefore, the upper structure 3 can completely return to the original position. In addition,
In the present embodiment, the second laminated rubber bearing and the rolling bearing are fixed to the upper structure, and the first laminated rubber bearing is fixed to the lower structure. However, the present invention is not limited to this. The first laminated rubber bearing and the rolling bearing may be fixed to the body and the second laminated rubber bearing and the rolling bearing to the lower structure, respectively. That is, as shown in FIG. 4, such a seismic isolation device includes a first laminated rubber bearing 41 fixed to the lower surface 3a of the upper structure 3, and a fixing position F 'of the first laminated rubber bearing 41. A second laminated rubber bearing 51 fixed to the upper surface 2a of the lower structure 2 separated by a predetermined distance from
Rolling bearing member 61 fixed to the upper surface 51a of the laminated rubber bearing member 51 and rollably abutted against the upper structure 3.
And a link connecting mechanism 701 for connecting the first laminated rubber bearing 41 and the second laminated rubber bearing 51.
【0023】このような免震装置100によれば、第1
の積層ゴム支承体41と、第2の積層ゴム支承体51お
よび転がり支承体61との取付方向が上述の免震装置1
に対して天地逆になるだけなので、上述の免震装置1と
同一の効果を得ることができる。また、上部構造体3の
振動を減衰させる場合には上述した免震装置1と同様
に、積層ゴムの中央部に鉛プラグが圧入された鉛プラグ
入り積層ゴムや、高減衰積層ゴムを使用する。また、転
がり支承体61が有するボールベアリング81をシリコ
ーオイル等の粘性流体に浸漬させてもよく、さらに上部
構造体3の転がり支承体61による転動範囲部に高分子
材料、粘弾性ゴム等の粘性弾性体をライニングしてもよ
い。これにより、転がり運動が減衰される。なお、これ
らを併用すれば減衰能力を高めることが可能になる。According to such a seismic isolation device 100, the first
The mounting direction of the laminated rubber bearing member 41, the second laminated rubber bearing member 51 and the rolling bearing member 61 is the same as the seismic isolation device 1 described above.
Therefore, the same effect as the above-described seismic isolation device 1 can be obtained. When the vibration of the upper structure 3 is attenuated, similarly to the above-described seismic isolation device 1, a laminated rubber with a lead plug in which a lead plug is press-fitted into the center of the laminated rubber, or a highly damped laminated rubber is used. . Further, the ball bearing 81 of the rolling bearing 61 may be immersed in a viscous fluid such as silicone oil, and the rolling range of the rolling bearing 61 of the upper structure 3 may be made of a polymer material, viscoelastic rubber, or the like. A viscoelastic body may be lined. As a result, the rolling motion is attenuated. If these are used together, it becomes possible to increase the damping ability.
【0024】さらに、上部構造体3の転がり支承体61
による転動範囲部に凹曲面部を設けることにより上述し
た免震装置1と同様に、水平方向に移動した転がり支承
体61が凹曲面部に沿って元の位置、即ち凹曲面部の最
深位置に戻ることができる。したがって、上部構造体3
は元の位置に完全に戻ることができるようになる。Furthermore, the rolling bearing 61 of the upper structure 3
In the same manner as the seismic isolation device 1 described above, the rolling bearing body 61 that has moved in the horizontal direction has the original position along the concave curved surface portion, that is, the deepest position of the concave curved surface portion, by providing a concave curved surface portion in the rolling range portion of You can go back to Therefore, the upper structure 3
Will be able to completely return to its original position.
【0025】[0025]
【発明の効果】以上、説明したように、本発明の免震装
置によれば、リンク連結機構の屈曲運動と共に第1の積
層ゴム支承体および第2の積層ゴム支承体の捩りによる
ばね作用により水平動を免震することから、上部構造体
の振動周期を上部構造体の質量、第1の積層ゴム支承体
および第2の積層ゴム支承体の捩れ剛性およびリンク連
結機構のリンク長さによって設定することができるの
で、支持系全体の水平剛性を低下させることができる。
これにより振動周期を長周期化させることができる。As described above, according to the seismic isolation device of the present invention, the bending action of the link connecting mechanism and the torsion of the first laminated rubber bearing and the second laminated rubber bearing cause the spring action. Since the horizontal motion is isolated, the vibration period of the upper structure is set by the mass of the upper structure, the torsional rigidity of the first and second laminated rubber supports, and the link length of the link connecting mechanism. Therefore, the horizontal rigidity of the entire support system can be reduced.
Thereby, the oscillation cycle can be lengthened.
【0026】また、リンク連結機構のリンク長さを変更
することにより捩り剛性を変えることができるので、積
層ゴムの形状係数によって捩り剛性が制限を受けること
がなくなる。これにより振動周期を長周期化させること
ができる。さらに、積層ゴムの水平剛性ではなく捩り剛
性によって支持系の水平剛性が決定されるので、積層ゴ
ムの座屈や水平変形時の曲げ変形が生ずることがなくな
る。これにより、安定した状態で上部構造体を支持する
ことができる。Further, since the torsional rigidity can be changed by changing the link length of the link connecting mechanism, the torsional rigidity is not restricted by the shape factor of the laminated rubber. Thereby, the oscillation cycle can be lengthened. Furthermore, since the horizontal rigidity of the support system is determined by the torsional rigidity, not the horizontal rigidity of the laminated rubber, buckling of the laminated rubber and bending deformation during horizontal deformation do not occur. Thereby, the upper structure can be supported in a stable state.
【図1】本発明の免震装置の実施の一形態を示す説明図
で、(a)は上面図、(b)は側面図。FIG. 1 is an explanatory view showing an embodiment of a seismic isolation device according to the present invention, wherein (a) is a top view and (b) is a side view.
【図2】本発明の免震装置を上部構造体の4隅に配置し
た場合の説明図。FIG. 2 is an explanatory view when the seismic isolation device of the present invention is arranged at four corners of an upper structure.
【図3】本発明の免震装置を上部構造体の4隅に配置し
た場合の動作説明図。FIG. 3 is an operation explanatory view when the seismic isolation device of the present invention is arranged at four corners of the upper structure.
【図4】本発明の免震装置の他の実施の一形態を示す説
明図。FIG. 4 is an explanatory view showing another embodiment of the seismic isolation device of the present invention.
1、100・・・・・免震装置 2・・・・・下部構造体 2a・・・・・下部構造体の上面 3・・・・・上部構造体 3a・・・・・上部構造体の下面 4、41・・・・・第1の積層ゴム支承体 5、51・・・・・第2の積層ゴム支承体 5a・・・・・第2の積層ゴム支承体の下面 51a・・・・・第2の積層ゴム支承体の上面 6・・・・・転がり支承体 7、701・・・・・リンク連結機構 71、72・・・・・2個のリンク F、F′・・・・・第1の積層ゴム支承体の固定位置 1, 100... Seismic isolation device 2... Lower structure 2a... Upper surface of lower structure 3... Upper structure 3a. Lower surface 4, 41 ... First laminated rubber bearing 5, 51 ... Second laminated rubber bearing 5a ... Lower surface 51a of second laminated rubber bearing ..Upper surface of second laminated rubber bearing 6 rolling bearing 7,701... Link coupling mechanism 71,72... Two links F, F '. ..Fixing position of first laminated rubber bearing
Claims (5)
位可能に絶縁する免震装置において、前記下部構造体の
上面に固定された第1の積層ゴム支承体と、前記第1の
積層ゴム支承体の固定位置から所定距離だけ離間された
前記上部構造体の下面に固定された第2の積層ゴム支承
体と、前記第2の積層ゴム支承体の下面に固定され前記
下部構造体に対して転動可能に当接される転がり支承体
と、1個の回り対偶を有する2個のリンクから成り、一
方の前記リンクが前記第1の積層ゴム支承体および他方
の前記リンクが前記第2の積層ゴム支承体にそれぞれ固
定されたリンク連結機構とを備えたことを特徴とする免
震装置。1. A seismic isolation device that insulates a lower structure and an upper structure so as to be relatively displaceable from each other, wherein: a first laminated rubber bearing fixed to an upper surface of the lower structure; A second laminated rubber bearing fixed to the lower surface of the upper structure separated from the fixing position of the rubber bearing by a predetermined distance; and a second laminated rubber bearing fixed to the lower surface of the second laminated rubber bearing. A rolling bearing that is in contact with the rolling bearing, and two links that have one turning pair. One of the links is the first laminated rubber bearing and the other is the link. A seismic isolation device comprising: a link connecting mechanism fixed to each of the two laminated rubber bearing bodies.
位可能に絶縁する免震装置において、前記上部構造体の
下面に固定された第1の積層ゴム支承体と、前記第1の
積層ゴム支承体の固定位置から所定距離だけ離間された
前記下部構造体の上面に固定された第2の積層ゴム支承
体と、前記第2の積層ゴム支承体の上面に固定され前記
上部構造体に対して転動可能に当接される転がり支承体
と、1個の回り対偶を有する2個のリンクから成り、一
方の前記リンクが前記第1の積層ゴム支承体および他方
の前記リンクが前記第2の積層ゴム支承体にそれぞれ固
定されたリンク連結機構とを備えたことを特徴とする免
震装置。2. A seismic isolation device for insulating an upper structure and a lower structure so as to be relatively displaceable with respect to each other, wherein: a first laminated rubber bearing fixed to a lower surface of the upper structure; A second laminated rubber bearing fixed to the upper surface of the lower structure separated from the fixing position of the rubber bearing by a predetermined distance; and a second laminated rubber bearing fixed to the upper surface of the second laminated rubber bearing. A rolling bearing that is in contact with the rolling bearing, and two links that have one turning pair. One of the links is the first laminated rubber bearing and the other is the link. A seismic isolation device comprising: a link connecting mechanism fixed to each of the two laminated rubber bearing bodies.
は前記転がり支承体が転動可能に当接される凹曲面部が
設けられたことを特徴とする請求項1または2記載の免
震装置。3. The seismic isolation device according to claim 1, wherein the lower structure or the upper structure is provided with a concave curved surface portion on which the rolling bearing body is rollably abutted. apparatus.
は前記上部構造体に対して転動する転動部材を有し、前
記転動部材は粘性流体に浸漬されていることを特徴とす
る請求項1または2記載の免震装置。4. The rolling bearing has a rolling member that rolls with respect to the lower structure or the upper structure, and the rolling member is immersed in a viscous fluid. Item 4. The seismic isolation device according to item 1 or 2.
前記転がり支承体による転動範囲部には粘弾性体をライ
ニングしたことを特徴とする請求項1または2記載の免
震装置。5. The seismic isolation device according to claim 1, wherein a viscoelastic body is lined in a rolling range portion of the lower structure or the upper structure by the rolling bearing body.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP32669496A JP3413034B2 (en) | 1996-12-06 | 1996-12-06 | Seismic isolation device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP32669496A JP3413034B2 (en) | 1996-12-06 | 1996-12-06 | Seismic isolation device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10169707A true JPH10169707A (en) | 1998-06-26 |
JP3413034B2 JP3413034B2 (en) | 2003-06-03 |
Family
ID=18190629
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP32669496A Expired - Fee Related JP3413034B2 (en) | 1996-12-06 | 1996-12-06 | Seismic isolation device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3413034B2 (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011012708A (en) * | 2009-06-30 | 2011-01-20 | Building Research Institute | Torsion damper device |
JP2011038577A (en) * | 2009-08-10 | 2011-02-24 | Shimizu Corp | Base isolation device |
JP2013167306A (en) * | 2012-02-15 | 2013-08-29 | Bridgestone Corp | Laminated rubber structure |
WO2019113718A1 (en) * | 2017-12-11 | 2019-06-20 | Universidad De Chile | Bidirectional tuned mass damper based on multiple composite levers |
-
1996
- 1996-12-06 JP JP32669496A patent/JP3413034B2/en not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2011012708A (en) * | 2009-06-30 | 2011-01-20 | Building Research Institute | Torsion damper device |
JP2011038577A (en) * | 2009-08-10 | 2011-02-24 | Shimizu Corp | Base isolation device |
JP2013167306A (en) * | 2012-02-15 | 2013-08-29 | Bridgestone Corp | Laminated rubber structure |
WO2019113718A1 (en) * | 2017-12-11 | 2019-06-20 | Universidad De Chile | Bidirectional tuned mass damper based on multiple composite levers |
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---|---|
JP3413034B2 (en) | 2003-06-03 |
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