JP4320051B2 - Damping device and cable-stayed bridge provided with the device - Google Patents
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Description
本発明は、長周期の鉛直振動に対応したばね系同調質量ダンパ、即ち制振装置に関し、コンパクトになり、さらに、固有振動数の変化に対応し、減衰量を容易に変化させることができる制振装置に関し、かつ、制振効果の大なる斜張橋に関する。 The present invention relates to a spring-type tuned mass damper corresponding to a long-period vertical vibration, that is, a vibration damping device, which is compact and can easily change the damping amount corresponding to a change in natural frequency. The present invention relates to a vibration device and a cable-stayed bridge with a great vibration control effect.
長周期の振動に対応する制振装置としては、振子型が使用されることが多い。これは振子型の場合、振子の腕長さのみで振動周期を決めることができるためである。しかし、数秒周期程度の振動に対応する腕長さは6m以上と巨大なものとなり、省スペース化のために、多段式振子という機構がある。
架設中の橋梁は、完成系に比較し構造的に不安定な状況であり、かつ、構造減衰が小さいため、渦励振などにより鉛直振動を生じやすい状況になる。斜張橋の場合、架設中の桁は、片持支持されている状況となるため、桁先端部での鉛直振動が大きく、また、その振動性状は概して長周期となり、かつ、架設段階毎に性状が変化する。 The bridge under construction is in a state that is structurally unstable as compared to the completed system, and because the structural damping is small, it is likely to cause vertical vibration due to vortex excitation or the like. In the case of cable-stayed bridges, the girders being installed are cantilevered, so the vertical vibration at the end of the girders is large, and the vibration properties are generally long-period, and at each construction stage The property changes.
長周期の振動に同調させる制振装置として、重錘を吊り下げた重力振子式制振装置が対応するが、この重力振子式制振装置は、振子の腕長さのみにより振動数が決まるという原理に基づくものである。 A gravity pendulum type damping device with a weight suspended is supported as a damping device that synchronizes with long-period vibration, but this gravity pendulum type damping device is determined only by the arm length of the pendulum. It is based on the principle.
しかし、この重力振子式の場合、重力によって振子の重錘が安定位置に戻ろうとする性質、即ち重力復元力を利用するものであるため、重錘を鉛直方向に振動させることができない。 However, in the case of this gravity pendulum type, since the weight of the pendulum tries to return to a stable position by gravity, that is, the gravity restoring force is used, the weight cannot be vibrated in the vertical direction.
そのため、重力振子式制振装置では、橋梁の桁の鉛直変位に伴って生じる水平変位成分を抑制することで、鉛直変位成分を抑制する方法をとらざるを得なくなる。しかし、この方法では、鉛直変位成分を直接抑制する方法に比べ、格段に制振効率が悪い。 Therefore, in the gravity pendulum type damping device, a method for suppressing the vertical displacement component is unavoidable by suppressing the horizontal displacement component that is generated along with the vertical displacement of the bridge girder. However, in this method, the vibration damping efficiency is much worse than the method of directly suppressing the vertical displacement component.
また、数秒程度の長周期の振動に対応する場合、振子の腕長さは6m以上になるため、制振装置そのものが3〜4階建ての建物高さに相当する巨大な物になるという問題点がある。 Also, when dealing with long-period vibrations of about several seconds, the arm length of the pendulum is 6 m or more, so the vibration control device itself becomes a huge thing corresponding to the height of a 3 to 4 story building There is a point.
さらに、架設中の橋梁の桁のように、上下方向に長周期で揺れやすく、また、架設ステップ毎に固有振動数が変化する構造物の場合、変化する固有振動数に対応する作業として、重錘の鉛直位置変更に伴う振子の腕長さの変更や、ばねの設置など煩雑な作業を要する問題点がある。 Furthermore, in the case of a structure that easily swings in the vertical direction, such as a bridge girder during construction, and the natural frequency changes at each construction step, the work corresponding to the changing natural frequency is important. There are problems that require complicated work such as changing the arm length of the pendulum accompanying changing the vertical position of the weight and installing a spring.
一方、ばね式制振装置では、重力振子式制振装置のような方向制限はないものの、制振に要する重錘重量に対して要求されるばね定数が、長周期振動に対応する場合は小さくなりすぎて、現実的には重錘を鉛直に支持できるばねとしては成り立たないという問題点がある。 On the other hand, in the spring type vibration damping device, although there is no direction restriction unlike the gravity pendulum type vibration damping device, the spring constant required for the weight weight required for vibration damping is small when it corresponds to long period vibration. Therefore, there is a problem that it is not practical as a spring that can vertically support the weight.
本発明は、前記の点に留意し、長周期の鉛直振動に対し、重錘の鉛直運動により効率よく対応し、さらに、コンパクトになり、振動数の変化に対応し、減衰量を容易に変化させることができる制振装置を提供し、かつ、制振効果の大なる斜張橋を提供することを目的とする。 In consideration of the above points, the present invention efficiently responds to vertical vibrations of a long period by vertical movement of the weight, and is more compact, responds to changes in frequency, and easily changes attenuation. An object of the present invention is to provide a cable-stayed bridge having a great vibration damping effect.
前記課題を達成するために、本発明の制振装置は、ベースに立てられた第1層用支柱と、該第1層用支柱に回転自在に支持されたほぼ水平方向の第1層用アームと、該第1層用アームとベースとの間に設けられたばね及び減衰器と、ベースに立てられた第2層用支柱と、該第2層用支柱に回転自在に支持されたほぼ水平方向の第2層用アームと、前記第1層用アームの一端部と、前記第2層用アームの一端部に連結された第1連結体と、前記第2層用アームの他端部に作用した重錘とを備え、前記第1層用アームが前記第1層用支柱に支持された第1支持点と、前記ばねが前記第1層用アームに連結されたばね連結点との距離に対し、前記第1支持点と、前記第1連結体が前記第1層用アームに連結された第1層連結点との距離が大であり、前記第2層用アームが前記第2層用支柱に支持された第2支持点と、前記第1連結体が前記第2層用アームに連結された第2層連結点との距離に対し、前記第2支持点と、前記重錘が前記第2層用アームに作用した作用点との距離が大であり、前記重錘が、前記第2層用アームの一端部及び前記第1連結体を介して前記第1層用アームの一端部に作用したことを特徴とするものである(請求項1)。 In order to achieve the above object, a vibration damping device according to the present invention includes a first layer strut standing on a base, and a substantially horizontal first layer arm rotatably supported by the first layer strut. And a spring and attenuator provided between the first layer arm and the base, a second layer strut standing on the base, and a substantially horizontal direction rotatably supported by the second layer strut Acting on the second layer arm, one end of the first layer arm, a first connecting body connected to one end of the second layer arm, and the other end of the second layer arm. A distance between a first support point where the first layer arm is supported by the first layer support and a spring connection point where the spring is connected to the first layer arm. The distance between the first support point and the first layer connection point where the first connection body is connected to the first layer arm is large. The distance between the second support point at which the second layer arm is supported by the second layer support and the second layer connection point at which the first connection body is connected to the second layer arm, The distance between the second support point and the action point at which the weight acts on the second layer arm is large, and the weight has one end of the second layer arm and the first coupling body. It acts on the one end part of the said arm for 1st layers via (Claim 1).
また、ばねを、第1層用アームに添い移動自在にするようにする(請求項2)。
さらに、減衰器を、第1層用アームに添い移動自在にするようにする(請求項3)。
かつ、第1層用支柱を、第1層用アームに添い移動自在にするようにする(請求項4)。
そして、第2層用支柱が第1層用アームを貫通するようにするか、または、第1層用アームが第2層用支柱を貫通するようにする(請求項5)。
Further, the spring can be moved along the first layer arm (claim 2).
Further, the attenuator is made movable along the first layer arm (claim 3).
In addition, the support for the first layer is movable along the arm for the first layer (claim 4).
Then, the support for the second layer passes through the arm for the first layer, or the arm for the first layer passes through the support for the second layer (Claim 5).
第1層用支柱及び第1層用アームがそれぞれ2本ずつで平行に位置し、前記両第1層用アームの一端部が第1層用連結棒により連結され、第2層用アームが前記両第1層用アームに平行でかつ前記両第1層用アームの間に位置し、第1連結体の一端部が前記第1層用連結棒に連結され、他端部が前記第2層用アームに連結されるようにする(請求項6)。 Two first-layer struts and two first-layer arms are positioned in parallel, one end of each of the first-layer arms is connected by a first-layer connecting rod, and the second-layer arm is Parallel to both first layer arms and between the first layer arms, one end of the first connecting body is connected to the first layer connecting rod, and the other end is the second layer. (6).
第2層用支柱及び第2層用アームがそれぞれ2本ずつで平行に位置し、前記第2層用アームの一端部が第2層用連結棒により連結され、第1層用アームが前記両第2層用アームに平行でかつ前記両第2層用アームの間に位置し、第1連結体の一端部が第1層用アームに連結され、他端部が前記第2層用連結棒に連結されるようにする(請求項7)。 Two struts for the second layer and two arms for the second layer are located in parallel, one end of the arm for the second layer is connected by a connecting rod for the second layer, and the arm for the first layer is Parallel to the second layer arm and positioned between the second layer arms, one end of the first connector is connected to the first layer arm, and the other end is the second layer connecting rod. (Claim 7).
複数層用支柱及び複数層用アームから構成されるようにする(請求項8)。 It is comprised from the support | pillar for multiple layers, and the arm for multiple layers (Claim 8).
本発明の斜張橋は、前記各記載の制振装置を、架設中の橋桁先端部に設置したものである(請求項9)。
また、前記各記載の制振装置を、架設中の橋桁先端部架設クレーンに設置したものである(請求項10)。
The cable-stayed bridge according to the present invention is the one in which the above-described vibration damping device is installed at the end of the bridge girder being built (Claim 9).
Further, the vibration damping device described in each of the above is installed on a bridge girder tip erection crane being erected (Claim 10).
本発明の制振装置は、前記記載のように構成されているので、以下に記載されるような効果を奏する。
ベースに立てられた第1層用支柱に、ほぼ水平方向の第1層用アームが回転自在に支持され、第1層用アームとベースとの間にばね及び減衰器が設けられ、ベースに立てられた第2層用支柱に、ほぼ水平方向の第2層用アームが回転自在に支持され、第1層用アームの一端部と、第2層用アームの一端部に第1連結体が連結され、第2層用アームの他端部に重錘が作用し、第1層用アームが第1層用支柱に支持された第1支持点と、ばねが第1層用アームに連結されたばね連結点との距離に対し、第1支持点と、第1連結体が第1層用アームに連結された第1層連結点との距離が大であり、第2層用アームが第2層用支柱に支持された第2支持点と、第1連結体が第2層用アームに連結された第2層連結点との距離に対し、第2支持点と、重錘が第2層用アームに作用した作用点との距離が大であり、重錘が、第2層用アームの一端部及び第1連結体を介して第1層用アームの一端部に作用したため、
第2層用アームの重錘の作用点と第2層連結点とが、てこの作用する位置関係にあり、さらに、第1連結体を介し、第1層連結点とばね連結点とが、てこの作用する位置関係にあり、重錘の作用点が2層のてこ作用を介してばね連結点に作用し、重錘の運動振幅に対するばね長さの変化を小さくすることができ、ばね定数の大なるばねを使用することができ、長周期の重錘の鉛直運動を可能とし、かつ、装置全体をコンパクトにすることができる(請求項1)。
Since the vibration damping device of the present invention is configured as described above, the following effects can be obtained.
A substantially horizontal first layer arm is rotatably supported by the first layer strut standing on the base, and a spring and an attenuator are provided between the first layer arm and the base. A substantially horizontal second layer arm is rotatably supported by the formed second layer support column, and a first connector is connected to one end of the first layer arm and one end of the second layer arm. A weight acts on the other end of the second layer arm, a first support point where the first layer arm is supported by the first layer support, and a spring in which the spring is connected to the first layer arm. The distance between the first support point and the first layer connection point where the first connection body is connected to the first layer arm is larger than the distance from the connection point, and the second layer arm is the second layer. The second support point and the weight of the second support point supported by the support column and the second layer connection point at which the first connection body is connected to the second layer arm Is a large distance from the point of action acting on the second layer arm, and the weight acts on one end of the second layer arm and one end of the first layer arm via the first connector. ,
The action point of the weight of the second layer arm and the second layer connection point are in a positional relationship in which the lever acts, and further, the first layer connection point and the spring connection point are interposed via the first connection body. Because of the positional relationship of lever action, the action point of the weight acts on the spring connection point via the lever action of the two layers, and the change in the spring length with respect to the movement amplitude of the weight can be reduced, and the spring constant Therefore, the vertical movement of the weight with a long period can be performed, and the entire apparatus can be made compact (claim 1).
また、ばねが、第1層用アームに添い移動自在であるため、固有振動数の変化に対して、ばねの設置位置を変えることにより、容易に対応することができる(請求項2)。 Further, since the spring is movable along with the first layer arm, it is possible to easily cope with a change in the natural frequency by changing the installation position of the spring (claim 2).
さらに、減衰器が、第1層用アームに添い移動自在であるため、減衰器の位置を変えることにより制振装置の減衰量を簡単に変化させることができる(請求項3)。 Furthermore, since the attenuator is movable along with the first layer arm, the attenuation amount of the vibration damping device can be easily changed by changing the position of the attenuator.
その上、第1層用支柱が、第1層用アームに添い移動自在であるため、橋梁等架設段階毎に固有振動数が変化する構造物または固有振動数の異なる構造物等に、効率よく対応することができ、また、第1層用支柱の第1層用アーム第1支持点の移動も、ベースと第1層用アーム間にジャッキ等を当てがうことにより、第1層用アームを容易に持ち上げて移動することができる(請求項4)。 In addition, since the first layer struts can move along with the first layer arm, it can be efficiently used for structures such as bridges where the natural frequency changes at each construction stage or structures with different natural frequencies. In addition, the movement of the first support point of the first layer arm of the first layer support can be performed by placing a jack or the like between the base and the first layer arm. Can be easily lifted and moved (claim 4).
そして、第2層用支柱が第1層用アームを貫通するようにするか、または、第1層用アームが第2層用支柱を貫通するようにしたため、第1層用アームと第2層用アームとを同一鉛直面上に、即ち、第1層用アームの真上に第2層用アームを位置させることができ、第1層用支柱、第1層用アームと、第2層用支柱、第2層用アームを同数にでき、アームが左右方向に見える場合は、装置の奥行寸法を小さくでき、アームが前後方向に見える場合は、装置の幅寸法を小さくでき、装置を一層コンパクトにすることができる(請求項5)。 The second layer struts penetrate the first layer arm, or the first layer arm penetrates the second layer strut, so that the first layer arm and the second layer The arm for the second layer can be positioned on the same vertical plane, that is, directly above the arm for the first layer, the arm for the first layer, the arm for the first layer, and the arm for the second layer The number of struts and second layer arms can be the same. If the arms are visible in the left-right direction, the depth of the device can be reduced. If the arms are visible in the front-rear direction, the width of the device can be reduced, making the device more compact. (Claim 5).
つぎに、第1層用支柱及び第1層用アームがそれぞれ2本ずつで平行に位置し、両第1層用アームの一端部が第1層用連結棒により連結され、第2層用アームが両第1層用アームに平行でかつ両第1層用アームの間に位置し、第1連結体の一端部が第1層用連結棒に連結され、他端部が第2層用アームに連結されているため、2本の第1層用アームの上方に両第1層用アームの間に1本の第2層用アームを位置させることができ、アームを上下2層にした場合、下側のアームが2本、上側のアームが1本となり、装置全体を安定した構成にすることができる(請求項6)。 Next, two first-layer struts and two first-layer arms are positioned in parallel, and one end portions of both first-layer arms are connected by a first-layer connecting rod. Is positioned parallel to both first layer arms and between both first layer arms, one end of the first connector is connected to the first layer connecting rod, and the other end is the second layer arm. When one arm for the second layer can be positioned between the arms for the first layer above the two arms for the first layer. Since the lower arm is two and the upper arm is one, the entire apparatus can be configured stably (claim 6).
また、第2層用支柱及び第2層用アームがそれぞれ2本ずつで平行に位置し、第2層用アームの一端部が第2層用連結棒により連結され、第1層用アームが両第2層用アームに平行でかつ両第2層用アームの間に位置し、第1連結体の一端部が第1層用アームに連結され、他端部が第2層用連結棒に連結されているため、第2層用アームの端部に作用する重錘を、2本の第2層用アームに装着することができ、重錘の装着、支持箇所が2個となり、重錘を安定に装着することができる(請求項7)。 In addition, two second layer struts and two second layer arms are positioned in parallel with each other, one end of the second layer arm is connected by a second layer connecting rod, and the first layer arm is both Located parallel to the second layer arm and between the second layer arms, one end of the first connector is connected to the first layer arm and the other end is connected to the second layer connecting rod. Therefore, the weight acting on the end of the second layer arm can be attached to the two second layer arms, and the weight is attached and supported at two places. It can be mounted stably (claim 7).
さらに、2層、3層に限らず、4層以上の複数層用支柱及び複数層用アームから構成することにより、ばねのばね定数をより大にすることができ、より重量の大きい重錘の使用に対応することができる(請求項8)。 Furthermore, the spring constant of the spring can be increased by configuring it with a multi-layer strut and a multi-layer arm of four or more layers, not limited to two or three layers. It can correspond to use (claim 8).
本発明の斜張橋は、前記制振装置を、架設中の橋桁先端部に設置して備えているため、長周期の振動に対応でき、その上、架設段階毎に固有振動数が変化する場合に容易に効率よく対応することができる(請求項9)。 The cable-stayed bridge of the present invention is provided with the vibration damping device installed at the tip of the bridge girder being installed, so that it can cope with long-period vibration, and the natural frequency changes at each installation stage. It is possible to easily and efficiently cope with cases (claim 9).
また、制振装置を、架設中の橋桁先端部架設クレーンに設置して備えることが望ましく、架設段階毎の制振装置の移動を、より簡単に行うことができる(請求項10)。 In addition, it is desirable that the vibration damping device is installed on a bridge girder erection crane that is being constructed, and the vibration damping device can be moved more easily at each erection stage (claim 10).
(形態1)
本発明の制振装置を実施するための最良の形態1を、図1ないし図4を参照して説明する。
1はH形鋼からなる左右に水平方向の第1層用ベースであり、2本のベース1が前後位置に平行に配設されている。2はベース1の上フランジに透設された複数個のボルト挿通用透孔であり、等間隔に形成されている。3は角形鋼管からなる第1層用支柱、4aは支柱3の下端に固着された下基板であり、下基板4aの4隅に形成された挿通孔とベース1の透孔2にボルトが挿通され、ナットの締着により支柱3がベース1に立設されている。4bは支柱3の上端に回転機構Kを介して設けられた上基板である。
(Form 1)
The
5はH形鋼からなる左右にほぼ水平方向の第1層用アームであり、ベース1の上方に位置し、アーム5の下フランジに、ベース1の上フランジに形成された複数個のボルト挿通用透孔2と同じ間隔の透孔が形成され、アーム5の透孔と、支柱3の上基板4bの4隅に形成された挿通孔にボルトが挿通され、ナットの締着により、第1層用支柱3の上端に第1層用アーム5が回転自在に支持されている。
6は支柱3の左側におけるアーム5とベース1との間に設けられたばね、7a、7bはばね6の下端、上端にそれぞれ回転機構Kを介して設けられた下基板、上基板であり、支柱3の両基板4a、4bと同様、ばね6の両基板7a、7bの4隅に挿通孔が形成され、挿通孔とベース1の透孔2及びアーム5の透孔にボルトが挿通され、ナットの締着により、ばね6の下端及び上端がベース1及びアーム5に固着されている。
8は支柱3の右側におけるアーム5とベース1との間に設けられた減衰器、9a、9bは減衰器8の下端、上端にそれぞれ回転機構Kを介して設けられた下基板、上基板であり、支柱3の場合と同様、減衰器8の両基板9a、9bの4隅に挿通孔が形成され、ばね6の場合と同様、挿通孔とベース1の透孔2及びアーム5の透孔にボルトが挿通され、ナットの締着により、減衰器8の下端及び上端がベース1及びアーム5に固着されている。
8 is an attenuator provided between the
前記第1層用支柱3、第1層用アーム5、ばね6及び減衰器8は、前後位置に配設された両ベース1上にそれぞれ設けられ、両ベース1は、支柱3の立設された箇所がH形鋼からなる前後方向の第1ベース連結体10により強固に連結されている。
The
11はH形鋼からなる第1層用連結棒であり、両第1層用アーム5の一端部、即ち右端部を連結している。
12はH形鋼からなる前後に水平方向の第2層用ベースであり、前端、後端が2個の第1層用ベース1に連結された中央部12aと、後端が前側の第1層用ベース1に連結された前部12bと、前端が後側の第1層用ベース1に連結された後部12cからなる。
13は角形鋼管からなる第2層用支柱であり、第2層用ベース11即ち中央部11a、前部11b、後部11cにそれぞれ立設され、上端が回転機構Kに連結されている。
14はH形鋼からなる左右にほぼ水平方向の第2層用アームであり、アーム14の下フランジが第2層用支柱13の上端の回転機構Kに連結され、支柱13の上端にアーム14が回転自在に支持され、第1層用アーム5の上方に位置し、中央の第2層用アーム14が両第1層用アーム5の間に位置している。
15はH形鋼からなる第2層用連結棒であり、3本の第2層用アーム14の一端部、即ち右端部を連結している。
16は第1連結体であり、中央の連結片の上部、下部が、上支軸、下支軸に連結され、2重回転機構を有し、第1連結体16の下端が第1層用連結棒11(図3では連結棒11の連結された第1層用アーム5)に連結され、上端が第2層用連結棒15に連結されている。
17は積層鋼板からなる重錘であり、3本の第2層用アーム14の他端部、即ち左端部にまたがって装着されている。Rは補強用リブであり、ベース1、12、アーム5、14の、強い力の作用する位置、即ち支柱3、13、ばね6、減衰器8、連結体16、重錘17が連結された位置に設けられている。
そして、第1層用アーム5が第1層用支柱3に支持された第1支持点S1と、ばね6が第1層用アーム5に連結されたばね連結点Bとの距離l1に対し、第1支点S1と、第1連結体16が第1層用アーム5に連結された第1層連結点T1との距離L1が大であり、第2層用アーム14が第2層用支柱13に支持された第2支持点S2と、第1連結体16が第2層用アーム14に連結された第2層連結点T2との距離l2に対し、第2支持点S2と、重錘17が第2層用アーム14に作用した作用点Gとの距離L2が大であり、重錘17が、第2層用アーム14の一端部及び第1連結体16を介して第1層用アーム5の一端部に作用するようになっている。
Then, the distance l1 between the first support point S1 where the
従って、重錘17とばね6が2層のてこの作用する位置関係にあり、周期が長い振動数の小さい固有振動数に対し、重錘17の重量が大であっても強いばね定数のばね6を使用することが可能となり、また、重錘17の運動振幅に対するばね6の変位量を小さくすることができる。
Accordingly, the
さらに、第1層用ベース1及び第1層用アーム5に形成された複数個のボルト挿通用透孔2と、第1層用支柱3の下基板4a、上基板4b、ばね6の下基板7a、上基板7b、減衰器8の下基板9a、上基板9bにそれぞれ形成された挿通孔を用い、第1層用支柱3、ばね6、減衰器8を第1層用アーム5及び第1層用ベース1に添い移動し、固有振動数の異なる構造物に容易に対応することができ、減衰量を簡単に変化させることができる。
Further, a plurality of bolt insertion through
(斜張橋)
つぎに、形態1の制振装置を設置した斜張橋の1形態を、図5を参照して説明する。
同図において、18は橋主塔、19は橋桁、20は橋主塔18と橋桁19間に張設された斜張ケーブル、21は橋桁19の先端部に設置された架設クレーン、22は架設クレーン21のトラス架構に設けられた形態1の制振装置であり、制振効果の大きい橋桁19の先端部に設けられている。
(Cable stayed bridge)
Next, one form of a cable-stayed bridge provided with the vibration damping device of
In this figure, 18 is a bridge tower, 19 is a bridge girder, 20 is a cable that is stretched between the
そして、斜張橋の振動諸元は、振動解析により把握されており、それを基に制振装置のパラメータを決定する。 The vibration specifications of the cable-stayed bridge are grasped by vibration analysis, and the parameters of the damping device are determined based on the analysis.
制振装置22の重錘17は、斜張橋の架設ステップにおいて、振動重量が最も大きい段階での振動重量の約1%を目安とし、支間長が長い場合は数十tfの重錘重量になる。
The
ばね6は、圧縮、引張の両方向に使用し、ばね6の強さは、第1層用アーム5が第1層用支柱3に支持された第1支持点S1に最も近い設置位置で、制振装置22の適用架設ステップでの最低振動数に同調できるように設計する。
The
減衰器8は、ある基準設定位置を定め、制振装置22の適用架設ステップでの最低振動数で所要の減衰効果が得られるように設計する。
The
振動数は、ばね6の位置を変化させて調整する。さらに、ばね6の位置の変化だけでは所要の振動数変化に対応できない場合は、第1層用アーム5に添い第1層用支柱3の第1支持点S1を移動し、振動数を調整する。
The frequency is adjusted by changing the position of the
減衰器8の効き、即ち制振装置22の減衰量を調整する場合は、減衰器8の設置位置を変更して調整する。
When adjusting the effectiveness of the
この斜張橋の形態における制振装置22において、ある斜張橋で試算したところ、ばね6の位置変更だけで振動数を0.178〜0.326Hz(周期:5.61〜3.07sec)まで変化させることが可能であり、架設時に変動する橋桁19の振動数は、振動解析により0.18〜0.28Hzであることが明らかとなっており、本制振装置22で全架設ステップの制振を最適な同調振動数で行える結果となっている。
In the damping
図6は、この形態における最適同調持の制振効果を示し、制振装置22の無い場合に対し、ある場合は約1/10に低減されている。
FIG. 6 shows the vibration control effect of optimum tuning in this embodiment, which is reduced to about 1/10 in some cases compared to the case without the
(形態2)
つぎに、本発明の制振装置の形態2を、図7ないし図9を参照して説明する。以下各図において、図1ないし図3と同一符号は同一もしくは相当するものを示す。
この形態2は、第2層用支柱13が第1層用アーム5を貫通したものであり、第2層用支柱13が第1層用支柱3と同じ第1層用ベース1に立設され、H形鋼からなる第1層用アーム5が、第2層用支柱13が立設された部分で分割され、その分割された前、後にみぞ形鋼5aが固着され、第2層用支柱13が貫通する貫通孔5bが形成されたものである。
(Form 2)
Next,
In this
この場合、第1層用支柱3と第2層用支柱13が、同じ第1層用ベース1に立設され、第1層用アーム5と第2層用アーム14が同一鉛直面上に、即ち、第1層用アーム5の真上に第2層用アーム14が位置し、第1層用支柱3と第2層用支柱13、及び第1層用アーム5と第2層用アーム14を同数にでき、このアーム5、14が左右方向に見える場合、装置の奥行寸法を一層小さくでき、コンパクトにすることができる。
In this case, the first
同図は、第1層と第2層が1本ずつの1対のものを示しているが、図示の装置複数対を前後に並設し、複数本の第1層用アーム5の一端部を第1層用連結棒11により連結し、複数本の第2層用アーム14の一端部を第2層用連結棒15により連結し、両連結棒11、15を第1連結体16により連結し、各第2層用アーム14にまたがって重錘17を装着することもできる。
The figure shows a pair of one each of the first layer and the second layer. However, a plurality of pairs of the illustrated devices are arranged side by side, and one end of the plurality of
(形態3)
本発明の制振装置の形態3を、図10ないし図12を参照して説明する。この形態3は、第1層用アーム5が第2層用支柱13を貫通したものであり、形態2と同様、第1層用支柱3と第2層用支柱13が第1層用ベース1に立設され、角形鋼管からなる第2層用支柱13が、第1層用アーム5が位置する部分で分割され、その分割された前、後にコ字形の角形鋼13aが固着され、第1層用アーム5が貫通する貫通孔13bが形成されたものである。
(Form 3)
A third embodiment of the vibration damping device of the present invention will be described with reference to FIGS. In this
この場合も形態2と同様、第1層用支柱3と第2層用支柱13が、同じ第1層用ベース1に立設され、第1層用アーム5と第2層用アーム14が同一鉛直面上に、即ち、第1層用アーム5の真上に第2層用アーム14が位置し、第1層用支柱3と第2層用支柱13、及び第1層用アーム5と第2層用アーム14を同数にでき、装置の奥行寸法が一層小さく、コンパクトにすることができ、前記と同様、複数対を前後に並設することもできる。
Also in this case, the first
(形態4)
本発明の制振装置の形態4を、図13ないし図15を参照して説明する。この形態4は、アームが3層になったものであり、2本の左右方向の第1層用ベース1が、前後位置に平行に配設され、両ベース1にそれぞれ立設された第1層用支柱3に左右方向の第1層用アーム5が回転自在に支持され、両アーム5の一端部(図13では右端部)が第1層用連結棒11により連結されている。
(Form 4)
Embodiment 4 of the vibration damping device of the present invention will be described with reference to FIGS. In this form 4, the arm has three layers, and two first-
両第1層用ベース1の内側における右側部に、第2層用ベース12が前後方向に設けられ、そのベース12の前部、後部に第2層用支柱13が立設され、その両支柱13に左右方向の第2層用アーム14が回転自在に支持され、その両アーム14の一端部(図13では右端部)が第2層用第1連結棒23aにより連結され、第1層用連結棒11と第2層用第1連結棒23aとが第1連結体16により連結され、両アーム14の他端部(図13では左端部)が第2層用第2連結棒23bにより連結されている。
A
両第1層用ベース1の第1層用支柱3が立設された箇所が、前後方向の第1ベース連結体10により連結され、第1ベース連結体10と第2層用ベース12の中央部が、左右方向の第2ベース連結体24により連結され、第2ベース連結体24の左側部に第3層用支柱25が立設されている。
The portions where the first
第3層用支柱25の上端に回転機構Kを介して左右にほぼ水平方向の第3層用アーム26が回転自在に支持され、第3層用アーム26の一端部(左端部)と第2層用第2連結棒23bとが、第1連結体16と同形の第2連結体27により連結され、第3層用アーム26の他端部(右端部)に重錘17が装着されている。
A
そして、第2層用アーム14が第2層用支柱13に支持された第2支持点S2と、第1連結体16が第2層用アーム14に連結された第2層連結点T2との距離に対し、第2支持点S2と、第2連結体27が第2層用アーム14に連結された第2連結体連結点T3との距離が大であり、
Then, a second support point S2 where the
第3層用アーム26が第3層用支柱25に支持された第3支持点S3と、第2連結体27が第3層用アーム26に連結された第3層連結点T4との距離に対し、
第3支持点S3と、第3層用アーム26の他端部に位置した重錘17の作用点Gとの距離が大であり、
The distance between the third support point S3 where the
The distance between the third support point S3 and the action point G of the
重錘17が、第3層用アーム26の端部、第2連結体27、第2層用アーム14の他端部、第2層用アーム14の一端部及び第1連結体16を介して第1層用アーム5の一端部に作用するようになっている。
The
従って、3層のてこ作用により、周期が長い振動数の小さい固有振動数に対し、重錘17の重量が大であっても強いばね定数のばね6を使用することが可能となり、また、重錘17の運動振幅に対するばね6の変位量を小さくすることができ、かつ、3層が山形構成であり、構造的により安定にすることができる。
Accordingly, the lever action of the three layers makes it possible to use the
(他の形態)
図示していないが、他の形態として、第1層用支柱3及び第1層用アーム5をそれぞれ2本ずつで平行に配置し、両第1層用アーム5の一端部を第1層用連結棒11により連結し、第2層用アーム14を両第1層用アーム5に平行でかつ両第1層用アーム5の間に配置し、第1連結体16の一端部を第1層用連結棒11に連結し、他端部を第2層用アーム12に連結してもよい。この場合、2層構成において安定した状態になる。
(Other forms)
Although not shown in the drawings, as another form, two first-layer struts 3 and two first-
また、第2層用支柱13及び第2層用アーム14をそれぞれ2本ずつで平行に配置し、第2層用アーム14の一端部を第2層用連結棒15により連結し、第1層用アーム5を両第2層用アーム14に平行でかつ両第2層用アーム14の間に配置し、第1連結体16の一端部を第1層用アーム5に連結し、他端部を第2層用連結棒15に連結してもよい。この場合、重錘17を2本の第2層用アーム14に装着することになり、重錘17を安全に装着できる。
以上は、2層及び3層について説明したが、4層以上にも適用でき、本発明は、複数層用支柱及び複数層用アームから構成することができる。
In addition, two second layer struts 13 and two
The above description has been given for the two layers and the three layers. However, the present invention can be applied to four layers or more, and the present invention can be constituted by a multi-layer support and a multi-layer arm.
また、ばね6は、第1層用支柱3に対し第1連結体16と同じ側の第1層用アーム5に連結されていてもよく、また支柱3、13、25は角形鋼管のほか、丸形鋼管あるいはH形鋼でもよく、ベース1、12及びアーム5、14、26も角形鋼管を適用することができ、支柱及びアームは、前記形態に限定されるものではない。
Further, the
3 第1層用支柱
5 第1層用アーム
6 ばね
8 減衰器
11 第1層用連結棒
13 第2層用支柱
14 第2層用アーム
15 第2層用連結棒
16 第1連結体
17 重錘
19 橋桁
21 架設クレーン
23 第2層用連結棒
25 第3層用支柱
26 第3層用アーム
27 第2連結体
3
Claims (10)
該第1層用支柱に回転自在に支持されたほぼ水平方向の第1層用アームと、
該第1層用アームとベースとの間に設けられたばね及び減衰器と、
ベースに立てられた第2層用支柱と、
該第2層用支柱に回転自在に支持されたほぼ水平方向の第2層用アームと、
前記第1層用アームの一端部と、前記第2層用アームの一端部に連結された第1連結体と、
前記第2層用アームの他端部に作用した重錘とを備え、
前記第1層用アームが前記第1層用支柱に支持された第1支持点と、前記ばねが前記第1層用アームに連結されたばね連結点との距離に対し、
前記第1支持点と、前記第1連結体が前記第1層用アームに連結された第1層連結点との距離が大であり、
前記第2層用アームが前記第2層用支柱に支持された第2支持点と、前記第1連結体が前記第2層用アームに連結された第2層連結点との距離に対し、
前記第2支持点と、前記重錘が前記第2層用アームに作用した作用点との距離が大であり、
前記重錘が、前記第2層用アームの一端部及び前記第1連結体を介して前記第1層用アームの一端部に作用したことを特徴とする制振装置。 A first layer strut standing on the base;
A substantially horizontal first layer arm rotatably supported by the first layer support;
A spring and a damper provided between the first layer arm and the base;
A second layer strut standing on the base;
A substantially horizontal second layer arm rotatably supported by the second layer support;
One end of the first layer arm, and a first connector connected to one end of the second layer arm;
A weight acting on the other end of the second layer arm,
The distance between the first support point where the first layer arm is supported by the first layer support and the spring connection point where the spring is connected to the first layer arm,
The distance between the first support point and the first layer connection point where the first connection body is connected to the first layer arm is large.
The distance between the second support point where the second layer arm is supported by the second layer support and the second layer connection point where the first connection body is connected to the second layer arm,
The distance between the second support point and the action point at which the weight acts on the arm for the second layer is large,
The vibration control device, wherein the weight acts on one end of the second layer arm and one end of the first layer arm via the first connecting body.
前記両第1層用アームの一端部が第1層用連結棒により連結され、
第2層用アームが前記両第1層用アームに平行でかつ前記両第1層用アームの間に位置し、
第1連結体の一端部が前記第1層用連結棒に連結され、他端部が前記第2層用アームに連結されたことを特徴とする請求項1,2,3または4記載の制振装置。 Two struts for the first layer and two arms for the first layer are positioned in parallel with each other,
One ends of the first layer arms are connected by a first layer connecting rod,
A second layer arm is positioned parallel to the first layer arm and between the first layer arm;
5. The control according to claim 1, wherein one end of the first connecting body is connected to the first layer connecting rod, and the other end is connected to the second layer arm. Shaker.
前記第2層用アームの一端部が第2層用連結棒により連結され、
第1層用アームが前記両第2層用アームに平行でかつ前記両第2層用アームの間に位置し、
第1連結体の一端部が第1層用アームに連結され、他端部が前記第2層用連結棒に連結されたことを特徴とする請求項1,2,3または4記載の制振装置。 Two struts for the second layer and two arms for the second layer are positioned in parallel with each other,
One end of the second layer arm is connected by a second layer connecting rod,
The first layer arm is parallel to the second layer arms and between the second layer arms;
5. The vibration damping device according to claim 1, wherein one end of the first connecting body is connected to the first layer arm and the other end is connected to the second layer connecting rod. apparatus.
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