支持軸から外側入出力支点及び内側入出力支点間の距離を異なるように設定することにより地震時に作用する慣性力による上部構造及び下部構造の変位量、速度及び加速度を制御することを特徴とする。Japanese本発明は、建築物や橋梁等の構造物の制震および免震装置と構造物用免震および制震方法において、地震時に構造物に作用する慣性力による下部構造又は上部構造の変位量及び速度を制御することが可能な構造物用制震および免震装置と構造物用免震および制震方法に関する。ゴム系の免震支承や鉛プラグ入り積層ゴム支承等を用いて長周期化と高減衰化により地震力の低減と耐震性の向上を図る免震構造が一般的に採用されるようになってきている。adopted.また、機能分離型の支承構造として、鉛直荷重を受け持つ鉛直荷重支持支承と水平力を受け持つ水平力分散支承を組み合わせた支承構造が採用される事例が増えつつある。A従来の支承構造は、地震時に建築物や橋梁等の構造物には下部構造に慣性力が作用し、その慣性力が積層ゴムを有する支承装置を介して上部構造3に伝達される。その際、積層ゴム下部構造の慣性力の方向と同じ方向に弾性変形する。上部構造に伝達された地震エネルギーは、加速度成分が加わり大きな地震時慣性力として上部構造に作用する。上部構造に作用する地震時慣性力は、積層ゴムを有する支承を介して下部構造に伝達される。下部構造には、上部構造の地震時慣性力と同方向の大きな慣性力が作用する。下部構造に作用する大きな慣性力により下部構造自体が損傷する恐れがある。上部構造には大きな水平変位が発生する。下部構造に負荷される大きな慣性力により下部構造に損傷を与えないために下部構造の設計強度を大きくする必要がある。そのため、既存橋梁又は既存建築物の耐震補強のケースにおいても、新設構造物の構築のケースにおいても多くの施工日数と多額の費用が必要となるという問題を有する。required.本発明は、上記従来の問題を解決するものであって、簡単な構成で地震時に構造物に作用する慣性力による下部構造及び上部構造の変位量及び速度を制御し、大きな地震時慣性力の作用による上部構造及び下部構造の負荷を軽減することが可能な構造物免震および制震装置と構造物用免震および制震方法を提供することを目的とする。支持軸から外側入出力支点及び内側入出力支点間の距離を異なるように設定することにより地震時に作用する慣性力による上部構造及び下部構造の変位量、速度及び加速度を制御することを特徴とする。外径と同じ幅の直線状に伸びる溝とすることを特徴とする。fulcrum.また、本発明の構造物用免震および制震装置は、前記弾性体をゴム又はバネ部材とすることを特徴とする。支持軸から外側入出力支点及び内側入出力支点間の距離を異なるように設定することにより地震時に作用する慣性力による上部構造及び下部構造の変位量、速度及び加速度を制御することを特徴とする。外径と同じ幅の直線状に伸びる溝とすることを特徴とする。fulcrum.また、本発明の構造物用免震および制震方法は、前記弾性体をゴム又はバネ部材とすることを特徴とする。外径と同じ幅の直線状に伸びる溝とすることで、リンク部材からなる慣性力伝達手段の長さを短くすることができ構造物用免震及び制震装置を小型化することが可能となる。弾性体をゴム又はバネ部材とすることで、入手が容易で制作コストを低減することが可能となる。外径と同じ幅の直線状に伸びる溝とすることで、小型化した装置を用いて上部構造又は下部構造の地震力による負荷を大幅に低減することが可能になる。弾性体をゴム又はバネ部材とすることで、入手が容易で低コストの構造物用免震及び制震方法を提供することが可能となる。cost.本発明の構造物免震方法の実施形態を示す図である。本発明の構造物免震方法の実施形態を示す図である。(a)(b)本発明の構造物免震方法の実施形態を示す図である。(a)(b)本発明の構造物免震方法の実施形態を示す図である。(a)(b)本発明の構造物免震方法の実施形態を示す図である。本発明の構造物免震方法の実施形態を示す図である。本発明の構造物免震方法の実施形態を示す図である。invention.本発明の実施の形態を図により説明する。drawings.本発明の構造物制震および免震装置1は、建築物や橋梁等の構造物の下部構造2と上部構造3との間に配置される。図3(a)(b)に示すように、下部構造2に固定ボルト5により固定されるベースプレート4の中央部に弾性体6が設置される。弾性体6はゴム又はバネ等である。この実施形態では、ゴムと補強鋼板を鉛直方向に複数交互に積層し加硫一体成形した積層ゴムを用いている。弾性体6上に内側入出力部材10が一体に固定される。6.内側入出力部材10の表面にはリング状又は円弧状溝からなる内側入出力係合部10aが形成される。10を加硫一体成形によりゴムと一体化しても良い。ベースプレート4の弾性体6及び内側入出力部材10が設置された外側の位置に複数の支持部材7が連結ボルト又は溶接により固定する。支持部材7には支持軸8を螺着するための支持軸用雌ねじ穴7aが形成される。8.支持部材7の支持軸用雌ねじ穴7aに螺着される支持軸8にリンク部材からなる慣性力伝達手段9が回転自在に軸支される。図5(a)(b)に示すようにリンク部材からなる慣性力伝達手段9は、支持軸8に軸支するための貫通穴9cが形成され、一方の端部にピン状の内側入出力支点9aが配置され、他方の端部にピン状の外側入出力支点9bが配置される。内側入出力支点9aと外側入出力支点9bは、慣性力伝達手段9の表面側、裏面側にそれぞれ配置される。図4に示される慣性力伝達手段9は直線状のリンク部材で形成されているが、図7に示すように円弧状のリンク部材でも良く、その他の形状のリンク部材としても良い。shape.図4(a)(b)に示すように上部構造3にセットボルト12により固定される外側入出力部材11には、複数のセットボルト用雌ねじ穴11bが形成される。外側入出力部材11には、上部構造3との間に設置されるせん断キー13を収容するキー溝11dが形成される。11の裏面とリンク部材からなる慣性力伝達手段9との間に間隔ができるので、外側入出力部材11の裏面の中央部には、慣性力伝達手段9の内側と当接するリンク押さえ部11cが形成される。11aを外側入出力部材11の裏面に形成される外側入出力支点9bの外径とほぼ同じ幅の直線状の溝としても良い、その場合は、リンク部材からなる慣性力伝達手段9と外側入出力部材11の裏面間に隙間が生じないのでリンク押さえ部11cを省略することができる。外側入出力部材11が上部構造3に予め溶接で固定されるソールプレートとする場合は、セットボルト用雌ねじ穴11bとキー溝11を省略することができる。omitted.図1、図2には、複数の慣性力伝達手段9を下部構造2と上部構造3との間に設置した状態を示す。支持軸8に軸支されたリンク部材からなる慣性力伝達手段9の内側入出力支点9aがリング状又は円弧状溝からなる内側入出力係合部10aに移動可能に係合する。内側入出力支点9aの外径と内側入出力係合部10aの溝幅をほぼ同じとする。慣性力伝達手段9の外側入出力支点9bが外側入出力部材11の平行に伸びる部材で形成された外側入出力係合部11aに移動可能に係合する。リンク部材からなる慣性力伝達手段9の内側部が外側入出力部材11の裏面に形成したリンク押さえ部11cと当接し、慣性力伝達手段9の支持軸8を軸とした回動を安定して実施することができる。implemented.図6により本発明の構造物用免震及び制震装置1の作用について説明する。慣性力伝達手段9の支持軸8から内側入出力支点9a間の距離をnとし、支持軸8から外側入出力支点9b間の距離をmとする。nとmは異なる数とする。n及びmは、上部構造3の変位制限や下部構造2の耐震強度等の設計の際の各種設計要件に応じて設定する。この実施形態ではn>mとしている。地震時に下部構造2に作用する慣性力は、弾性体6に伝達され弾性体6を弾性変形させて内側入出力部材10に伝達される。内側入出力部材10に伝達された慣性力は、リング状又は円弧状溝からなる内側入出力係合部10aと係合する内側入出力支点9aを介して慣性力伝達手段9に伝達される。11aと係合する外側入出力支点9bは、速度V2で変位量δ2変位する。V2.内側入出力支点9aと外側入出力支点9bは、同じ支持軸8を軸として回動する。そのため、変位量δ2=m/n×δ1、速度V2=m/n×V1となる。この実施形態では、n>mであるから、δ2<δ1、V2<V1となる。<V1.この実施形態では、内側入出力支点9aは、下部構造2に固定された弾性体6と一体化された内側入出力部材10の内側入出力係合部10aに係合し、外側入出力支点9bは、上部構造3に固定された外側入出力部材11の外側入出力係合部11aに係合している。その結果、地震時に下部構造2から伝達された慣性力は、外側入出力支点9bを介して上部構造3に伝達される。9b.リンク部材からなる慣性力伝達手段9の回転軸からの距離がn>mと設定されているため、上部構造3側に係合している外側入出力支点9bの変位量δ2と速度V2は、下部構造2側に係合している内側入出力支点9aの変位量δ1と速度V1に比較し、m/nだけ小さくなる。n.一般的に地震力によって発生する慣性力は、質量と剛性によって変位量と速度が決定する。変位量を抑えるには剛性を高めれば良いが、剛性を高めると加速度が増加する。加速度が増加すると上部構造3の地震時慣性力が増加し、下部構造2の負荷が増加し、下部構造の耐震強度の増加が必要である。加速度を抑えるには速度を抑えることが有効である。speed.図に示される実施形態では、n>mとすることにより、上部構造3の変位量δ2=m/n×δ1と減少し、速度V2=m/n×V1と減少する。速度が減少することにより上部構造3の加速度も減少する。上部構造3の変位量が減少することにより、構造物が橋梁の場合、伸縮装置間を狭くすることができる。上部構造3の速度を減少することにより、上部構造3の加速度も減少し、上部構造3の地震時慣性力による下部構造2の負荷を軽減することが可能となる。reduced.図に示される実施形態では、内側入出力部材10を下部構造2側に配置し、外側入出力部材11を上部構造3側に配置しているが、内側入出力部材10を上部構造3側に配置し、外側入出力部材11を下部構造2側に配置しても良い。下部構造2の負荷を軽減するために、n<mと図に示される実施形態の逆に設定しても良い。距離を異なるように設定することにより、みかけの剛性を高めて上部構造3又は下部構造2の地震力による変位量を抑え、且つ地震力による速度を低減し、地震力による加速度を抑えて上部構造3又は下部構造2の地震力による負荷を大幅に低減することが可能となる。支持軸から外側入出力支点及び内側入出力支点間の距離を異なるように設定することにより地震時に作用する慣性力による上部構造及び下部構造の変位量、速度及び加速度を制御することを特徴とする構造物用免震及び制震装置。外径と同じ幅の直線状に伸びる溝とすることを特徴とする請求項1に記載の構造物用免震及び制震装置。前記弾性体をゴム又はバネ部材とすることを特徴とする請求項1又は2に記載の構造物用免震及び制震装置。支持軸から外側入出力支点及び内側入出力支点間の距離を異なるように設定することにより地震時に作用する慣性力による上部構造及び下部構造の変位量、速度及び加速度を制御することを特徴とする構造物用免震及び制震方法。外径と同じ幅の直線状に伸びる溝とすることを特徴とする請求項4に記載の構造物用免震及び制震方法。前記弾性体をゴム又はバネ部材とすることを特徴とする請求項4又は5に記載の構造物用免震及び制震方法。