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公開番号2024057697
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-04-25
出願番号2022164519
出願日2022-10-13
発明の名称免震構造
出願人鹿島建設株式会社
代理人個人,個人,個人,個人
主分類E04H 9/02 20060101AFI20240418BHJP(建築物)
要約【課題】対応可能な地震の特性の範囲をさらに拡大する。
【解決手段】免震構造1は、基礎構造体91に接続されると共に建物92に接続された第1主弾性要素21と、基礎構造体91に接続されると共に建物92に接続された第1可変弾性要素22と、を備える。第1可変弾性要素22は、第1副弾性部材221と、第1副弾性部材221に対して直列に接続されると共に互いに異なる複数の減衰係数(c_X1,c_X2,・・・)を相互に切り替え可能な第1可変減衰部材222と、を含む。建物92、第1主弾性要素21及び第1可変弾性要素22は、第1可変減衰部材222における減衰係数(c_X1,c_X2,・・・)に応じた共振振動数(ω_X1,ω_X2,・・・)を発揮する。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
下部構造体と上部構造体との間に配置される免震構造であって、
前記下部構造体に接続されると共に前記上部構造体に接続された主弾性要素と、
前記下部構造体に接続されると共に前記上部構造体に接続された可変弾性要素と、を備え、
前記可変弾性要素は、副弾性部材と、前記副弾性部材に対して直列に接続されると共に互いに異なる複数の減衰係数を相互に切り替え可能な可変減衰部材と、を含み、
質量体である前記上部構造体、前記主弾性要素及び前記可変弾性要素は、前記可変減衰部材における前記減衰係数に応じた共振振動数を発揮する、免震構造。
続きを表示（約 350 文字）【請求項２】
前記複数の減衰係数を相互に切り替えるための制御信号を前記可変減衰部材に与えるコントローラをさらに備える、請求項１に記載の免震構造。
【請求項３】
前記上部構造体または下部構造体に設置されて、変位、速度、加速度及び外力の少なくとも一つに関する情報を取得すると共に取得した前記情報を前記コントローラに与えるセンサをさらに備える、請求項２に記載の免震構造。
【請求項４】
前記可変減衰部材は、
速度に応じた減衰力を発生することによって前記複数の減衰係数を発生するダンパ部と、
前記ダンパ部を構成する部品の速度又は変位に応じて前記ダンパ部が発生する前記複数の減衰係数を相互に切り替える切替部と、を有する、請求項１に記載の免震構造。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、免震構造に関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
免震構造は、免震層によって外部から加わるエネルギを吸収することによって、免震構造の適用対象である上部構造体に発生する損傷を抑制する。一般に、免震構造は、その特性が固定されている。例えば、免震構造を構成するオイルダンパの減衰係数は、入力の状態によらず一定である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特許第６７８５６３０号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
建物が受ける地震力は、地震動の特性及び上部構造体の特性などに大きな影響を受ける。従って、免震構造の設計にあっては、免震の対象とする地震動の特性が予め条件として与えられる。例えば、免震構造は、大地震に対応するものとして設けられることがある。また、免震構造は、中小地震に対応するものとして設けられることもある。
【０００５】
免震の対象としなかった特性を有する地震が建物に入力された場合には、所望の免震の効果を得ることができないことがあり得る。つまり、大地震に対応するものとして設けられた免震構造は、中小地震に対して十分な免震の効果を得ることができない。また、中小地震に対応するものとして設けられた免震構造は、大地震が発生したときに免震構造に損害が生じる可能性がある。
【０００６】
例えば、特許文献１は、減衰力の大きさを変更できるオイルダンパを開示する。特許文献１のオイルダンパは、免震層の振幅が一定の閾値を超えた際に、オイルダンパの減衰力を急激に上げることによって過大な変形を抑制することができる。
【０００７】
特許文献１が開示するようなオイルダンパを免震構造の構成要素として採用することにより、免震構造が対応可能な地震の特性の範囲を拡大することができる。しかし、当該技術分野では、対応可能な地震の特性の範囲をさらに拡大することが可能な免震構造が望まれていた。
【０００８】
そこで、本発明は、対応可能な地震の特性の範囲をさらに拡大することが可能な免震構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一形態は、下部構造体と上部構造体との間に配置される免震構造である。免震構造は、下部構造体に接続されると共に上部構造体に接続された主弾性要素と、下部構造体に接続されると共に上部構造体に接続された可変弾性要素と、を備える。可変弾性要素は、副弾性部材と、副弾性部材に対して直列に接続されると共に互いに異なる複数の減衰係数を相互に切り替え可能な可変減衰部材と、を含む。質量体である上部構造体、主弾性要素及び可変弾性要素は、可変減衰部材における減衰係数に応じた共振振動数を発揮する。
【００１０】
免震構造は、主弾性要素と可変弾性要素とを備えている。ここで、可変弾性要素は、副弾性部材に対して直列に接続された可変減衰部材を有しており、この可変減衰部材の減衰係数を切り替えることによって、可変弾性要素のバネ定数を切り替えることができる。可変弾性要素のバネ定数が変わると、主弾性要素のバネ定数と可変弾性要素のバネ定数とによって決まる共振振動数が変わる。つまり、免震構造の振動特性を切り替えることができる。従って、免震構造は、可変減衰部材の減衰係数を切り替えることによって、免震構造が対応可能な地震の特性の範囲も切り替えることができる。そうすると、免震構造が対応可能な地震の特性の範囲は、ある減衰係数に設定したときに対応可能な地震の特性範囲と、別の減衰係数に設定したときに対応可能な地震の特性範囲と、の和として考えることができる。従って、免震構造は、対応可能な地震の特性の範囲をさらに拡大することができる。
（【００１１】以降は省略されています）

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