JPS615136A - 構造体の振動減衰装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、構造体の振動減衰装置に係り、特に原子力機
器、原子力建屋等の構築物など、大重量の構造体に使用
して好適な振動減衰装置に関する。

〔発明の背景〕

鉛等の塑性部材を用いた振動減衰装置は、今日までにも
いくつか考案されており、耐震構造においてそれらは、
単に減衰装置として、また、免震構造のエネルギ吸収装
置として用いられる。

単に減衰装置として用いられているものとしては、例え
ば、特公昭５８−３０４７０号公報に記載されているよ
うに、シリンダの中に鉛の円筒形プラグを収容し、この
プラグに、膨径部を設けたロッドが貫通する構造のもの
がある。鉛は軸線方向には、シール及び軸受によって拘
束されており、ロッドが軸受及び鉛の円筒プラグの中を
往復動する際、ロッドの膨径部によって流動変形し、多
量のエネルギを吸収するようにしている。しかし、一方
向即ちロッドの貫通方向の振動に対してしか減衰効果を
発揮することができず、地震等の方向性をもたない振動
に対し、減衰効果を得ることは困難である。

また、免震構造のエネルギ吸収装置として用い・　　ら
れるものとしては、例えば特開昭５２−４９６０１１号
公報に記載されているように、構造物全体をゴム板と鉄
板とを交互に積層した積層ゴムで支持し、地震応答加速
度を低減させる免震方式がある。しかし、設計入力加速
度が大きい場合には、積層ゴムの減衰効果が大きくない
ため、地震応答変位は積層ゴムの許容せん断変形を越え
てしまう。この対策として、積層ゴムの中央に鉛棒を挿
入したものがあり、積層ゴムの変形と共に鉛捧がせん断
方向に塑性変形し、その際、多量のエネルギを吸収する
ことができる。この場合、高減衰を得るためには、鉛捧
を太くすればよいが、地震後、鉛等の塑性変形により、
積層ゴムに大きな残留変形が生じてしまうことがある。

そこで、鉛等の塑性変形等のヒステリシスを用いる減衰
機構を積層ゴムと独立させておけば、免震構造に用する
場合、塑性変形した減衰装置のみを取り換えればよく、
交換も容易である。

しかしながら、鉛等の塑性部材を単独で用いる場合、対
面する２つの構造体が相対変位すると、塑性部材には、
一般にせん断変形と曲げ変形が生じるが、塑性変形が一
部に集中してしまう。そのため、変形が繰り返されると
、塑性変形が集中した部分が疲労し、塑性部材が破断す
ることがある。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、従来技術の問題点を解消し、地震等の
方向性をもたない振動に対しても、大きな減衰効果を得
ることができ、しかも免震構造におけるエネルギ吸収装
置としても適用できる構造体の振動減衰装置を提供する
ことにある。

〔発明の概要〕

本発明は、鉛等の塑性変形し易い部材が塑性変形する際
に多量のエネルギを吸収する性質を利用し、減衰部材を
塑性部材で形成し、該塑性部材を底抜と側壁からなる容
器及びすべり板によって密閉すると共に、すべり板には
、１個もしくは複数個の凸部を設け、すべり板がスライ
ドする際、すべり板の凸部により塑性部材を流動変形さ
せるようにした振動減衰装置である。

さらに、振動減衰装置の鉛直方向の振動荷重が大きく作
用し、その力を緩和させる必要がある場合には、振動減
衰装置の上部もしくは下部を適当な剛性を有する弾性体
で支持し、かつ水平力に対しては抵抗するように、本発
明の周囲を支持する部材を付加したものである。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の構造体の振動減衰装置の具体的実施例を
第１図及び第２図により説明する６第１図は本発明の一
実施例を示す縦断面図である。第１の構造体１及び第２
の構造体２は相対変位し、対面して配設されている。こ
の第１の構造体１の第２の構造体２に対向する面には、
第１の支持部材３が固定されている。この第１の支持部
材３は、すべり板として作用する。第２の構造体２の第
１の構造体１に対向する面には、第２の支持部材４が固
定されている。この第２の支持部材４は底板５と側壁６
を有している。これらすべり板の作用をする第１の支持
部材３と、底板５と側壁６を有する第２の支持部材４の
間に鉛等の塑性部材７が密閉されて設けられている。ま
た、第１の支持部材３には１個もしくは複数個の凸部８
が設けてあり、第１の支持部材３が地震等によりスライ
ドする際、塑性部材７を流動変形させる。第２の支持部
材４の側壁６に設けられたシール９は、塑性部材７が流
動変形した際、塑性部材７が外部に漏れることを防止す
るためのものである。

次に、この振動減衰装置の動作について説明する。第１
の構造体Ｊと第２の構造体２の間に作用するせん断力が
塑性部材７の流動抵抗力以下では、第１の構造体１と第
２の構造体２間の相対運動は生じない。そして、第１の
構造体１と第２の構造体２間に作用するせん断力が塑性
部材７の流動せん断力以上になると、第１の構造体１と
第２の構造体２は相対運動をはじめ、すべり板の作用を
する第１の支持部材３が第２の支持部材４の側壁６の上
端部上をすべる。その際、第１の支持部材３に設けられ
た１個もしくは複数個の凸部８によって塑性部材７が流
動変形し、多量のエネルギを吸収する。

なお、本振動減衰装置に加わる鉛直方向の荷重は、本減
衰装置が作動中に、塑性部材７が第２の支持部材４の側
壁６と第１の支持部材３との間から漏れない程度にコン
トロールされるべきである。

第２図は本発明の他の実施例の縦断面図である。

この実施例は、第１図に示した実施例における第２の支
持部材４を第２の構造体２に固定せず、第２の支持部材
４の底板５の下部に、適当な剛性をもつ弾性体１０を配
置し、さらに、その周囲にこの水平方向の動きを拘束す
る固定部材］１を設けたものである。そしてこの固定部
材１１は第２の構造体２に固定されている。

この実施例の動作について説明する。底板５と側壁６か
らなる第２の支持部材４は、固定部材１１によって水平
方向の動きを拘束されているため、水平方向の動作につ
いては第１図と同様である。また、塑性部材７が変形す
る際、鉛直方向に大きな荷重を受けても、弾性体１０が
たわむことによって第１の支持部材３と第２の支持部材
４の側Ｍ６の上端との間に加わる荷重を緩和させるとと
ができる。従って１本実施例の減衰装置は、大きな鉛直
方向荷重下においても、水平面内の減衰効果を十分発揮
することができる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、過大な相対変位
を防止でき、信頼性の高い構造体の振動減衰装置を提供
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構造体の振動減衰装置の一実施例を示
ず縦断面図、第２図は本発明の構造体の振動減衰装置の
他の実施例を示す縦断面図である。 １・・・第１の構造体、２・・・第２の構造体、３・・
・第１の支持部材、４・・・第２の支持部材、５・・・
底板、６・・・側壁、７・・・塑性部材、８・・・凸部
、９・・・シール、１０・・・弾性体、１１・・・固定
部材。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、相対変位をし、対面する２つの構造体間に配置され
   る構造体の振動減衰装置において、減衰部材として塑性
   部材を用い、該塑性部材は、前記第１の構造体に設けら
   れた第１の支持部材と前記第２の構造体に設けられた第
   ２の支持部材により密閉して配設されており、前記第１
   の支持部材には前記塑性部材側に突出する１個もしくは
   複数個の凸部を設けていることを特徴とする構造体の振
   動減衰装置。 ２、第１の支持部材と第２の支持部材のうち少くともい
   ずれか一方を適当な剛性を有する弾性体で支持し、かつ
   水平力に対して抵抗する部材を介して構造体に設けたこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の構造体の振
   動減衰装置。