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技術 制振ダンパー及び累積塑性変位測定器

出願人 JFEシビル株式会社
発明者 塩田啓介宮川和明今塩宏之内藤仁志有薗和樹
出願日 2016年1月19日 (4年11ヶ月経過) 出願番号 2016-008258
公開日 2017年7月27日 (3年5ヶ月経過) 公開番号 2017-128896
状態 特許登録済
技術分野 振動減衰装置 機械的手段の使用による測定装置 異常な外部の影響に耐えるための建築物 防振装置
主要キーワード 摩擦バネ 塑性歪み量 変位板 弾性変形範囲 方向制 引張り側 押圧側 アーム支持部材
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (16)

課題

制振ダンパーの累積塑性変位量を外観より測定することが可能な技術を提供する。

解決手段

制振ダンパー1Aは、ダンパー本体2に設けられた累積塑性変位測定器3Aを備えている。そして、累積塑性変位測定器3Aは、軸部材21が圧縮方向Cpに変形して補剛部材22と連結部材23aとが相対変位したときに移動プレート32がアーム部材33Aの移動に伴って移動し、軸部材21が引張り方向Tsに変形して補剛部材と連結部材23aとが相対変位したときにアーム部材33Aが移動プレート32に対して相対移動するようにして移動プレート32の移動方向を軸部材21の圧縮方向Cpに制限する移動方向制機構35とを備えている。

概要

背景

橋梁水門ボックスカルバートなどの土木構造物や、ビル倉庫などの建築構造物地震対策として、従来は、部材の数や強度を増加させて地震時の外力に対して補強する方法がとられていた。しかし、大規模な地震を想定した場合には、部材の数量や重量が増大して、大幅なコストアップになるなどの問題があった。
これに対して、近年では、制振ダンパーを構造物の部材間に設置することにより、ダンパーエネルギー吸収効果により構造物の部材に作用する荷重や変形を低減することによって構造物の部材数や重量を低減し、安全性と経済性を向上させる方法がとられるようになっている。

一方、制振ダンパーには、鋼材を使用したものが多用されている。その一つが、座屈拘束ブレースやダンパーブレースと呼ばれるものである。これらの制振ダンパーは、軸方向に作用する軸荷重により伸縮する軸部材と、この軸部材を内挿して軸部材の座屈を防止する補剛部材とを備え、軸部材の伸縮に伴う塑性変形によってエネルギーを吸収するもので、履歴型ダンパーと呼ばれる。

この履歴型ダンパーでは、安定したエネルギー吸収能を発揮するために、最大変位量と、疲労耐久性を維持するための累積塑性変位量の二つの指標によって設計や安全性の管理が行われる。
ここで、地震を受けたときの制振ダンパーの安全性(耐久性)を外観によって測定するものとして、特許文献1に開示の変位センサーや特許文献2に開示の変位計測装置がある。

概要

制振ダンパーの累積塑性変位量を外観より測定することが可能な技術を提供する。制振ダンパー1Aは、ダンパー本体2に設けられた累積塑性変位測定器3Aを備えている。そして、累積塑性変位測定器3Aは、軸部材21が圧縮方向Cpに変形して補剛部材22と連結部材23aとが相対変位したときに移動プレート32がアーム部材33Aの移動に伴って移動し、軸部材21が引張り方向Tsに変形して補剛部材と連結部材23aとが相対変位したときにアーム部材33Aが移動プレート32に対して相対移動するようにして移動プレート32の移動方向を軸部材21の圧縮方向Cpに制限する移動方向制機構35とを備えている。

目的

本発明の目的は、制振ダンパーの累積塑性変位量を外観より測定することが可能な技術を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

ダンパー本体と、前記ダンパー本体に設けられた累積塑性変位測定器とを備え、前記ダンパー本体は、振動エネルギーを変形により吸収する変形部と、前記変形部の変形により相対変位する2つの相対変位部とを備え、前記累積塑性変位測定器は、前記2つの相対変位部の一方に設けられた一対のガイドレールと、前記一対のガイドレールに移動自在に支持された移動プレートと、一端側が前記移動プレートの一主面上に位置し、他端側が前記2つの相対変位部の他方に支持され、かつ前記2つの相対変位部の相対変位に伴って移動するアーム部材と、前記変形部が第1方向に変形して前記2つの相対変位部が相対変位したときに前記移動プレートが前記アーム部材の移動に伴って移動し、前記変形部が前記第1方向とは反対方向の第2方向に変形して前記2つの相対変位部材が相対変位したときに前記アーム部材が前記移動プレートに対して相対移動するようにして前記移動プレートの移動方向を前記第1方向に制限する移動方向制機構と、前記移動プレートの移動を妨げる抵抗力を前記移動プレートに付加する抵抗付加機構と、を備えていることを特徴とする制振ダンパー。

請求項2

前記累積塑性変位測定器は、前記移動プレートの移動を妨げる抵抗力を前記移動プレートに付加する抵抗付加機構を更に備えていることを特徴とする請求項1に記載の制振ダンパー。

請求項3

前記移動方向制限機構は、前記移動プレートの一主面に前記移動プレートの長手方向に沿って配列された複数の第1突起と、前記アーム部材の一端側に設けられ、前記変形部が前記第1方向に変形して前記2つの相対変位部が相対変位したときに前記第1突起に引っ掛かり、前記変形部が第2方向に変形して前記2つの相対変位部が相対変位したときに前記第1突起を乗り越えて移動するフックと、を備えていることを特徴とする請求項1に記載の制振ダンパー。

請求項4

前記第1突起は、前記変形部が前記第1方向に変形して前記2つの相対変位部が相対変位したときに前記フックが引っ掛かる側面部と、前記変形部が前記第2方向に変形して前記2つの相対変位部が相対変位したときに前記フックを前記移動プレートに対して上方に押し上げる斜面部とを有し、前記フックは、前記側面部と対向し、かつ前記側面部を押圧する押圧側面部と、前記斜面部と同一方向に傾斜し、前記斜面部を滑りながら移動する移動斜面部とを有することを特徴とする請求項3に記載の制振ダンパー。

請求項5

抵抗付加機構は、前記2つの相対変位部の一方と前記移動プレートとの間に、前記移動プレートの長手方向に互いに離間して配置された一対のベースプレートと、前記一対のベースプレートの間に配置され、両端が前記一対のベースプレートに支持されて中央部が前記一対のベースプレートよりも突出した摩擦バネと、前記移動プレートの一主面と対向する裏面に前記移動プレートの長手方向に沿って配列され、前記変形部が前記第1方向に変形して前記2つの相対変位部が相対変位したときに前記摩擦バネを下方に押し下げながら前記摩擦バネの中央部を乗り越えて移動する複数の第2突起と、を備えていることを特徴とする請求項2に記載の制振ダンパー。

請求項6

前記累積塑性変位測定器は、前記2つの相対変位部の一方に設けられ、かつ前記移動プレートの移動量に対応して複数の領域に区分された累積塑性変位量表示部を更に備えていることを特徴とする請求項1乃至請求項5の何れか一項に記載の制振ダンパー。

請求項7

前記変形部が変形して前記2つの相対変位部が相対変位した変位量を測定する変位測定器を更に備え、前記変位測定器は、各々の長さが伸縮自在に変化し、各々の先端部が互いに向かい合うように配置され、かつ各々の先端部が前記2つの相対変位部の相対変位方向に移動するように前記2つの相対変位部の一方に支持された第1伸縮部材及び第2伸縮部材と、前記2つの相対変部の他方に支持され、かつ前記第1伸縮部材及び前記第2伸縮部材の各々の先端部を横切るように配置された変位板と、を備えていることを特徴とする請求項1乃至請求項6の何れか一項に記載の制振ダンパー。

請求項8

前記変位板は、前記アーム部材に連結されていることを特徴とする請求項7に記載の制振ダンパー。

請求項9

前記変位板は、前記2つの相対変位部の他方に支持された変位板支持アームに連結されていることを特徴とする請求項7に記載の制振ダンパー。

請求項10

前記変形部は、軸方向に作用する圧縮及び引張り軸荷重弾性変形及び塑性変形により吸収する軸部材で構成され、前記2つの相対変位部の一方は、前記軸部材を内挿する補剛部材で構成され、前記2つの相対変位部材の他方は、前記軸部材の端部に設けられた連結部材で構成されていることを特徴とする請求項1乃至請求項9の何れか一項に記載の制振ダンパー。

請求項11

前記変形部は、せん断方向の荷重を弾性変形及び塑性変形により吸収するせん断変形部材で構成され、前記2つの相対変位部は、前記せん断方向と交差する方向において、前記せん断変形部材の両端に設けられた一対の支持プレートで構成されていることを特徴とする請求項1乃至請求項9の何れか一項に記載の制振ダンパー。

請求項12

振動エネルギーを変形により吸収する変形部、及び前記変形部の変形により相対変位する2つの相対変位部を備えた制振ダンパーに設けられる累積塑性変位測定器であって、前記2つの相対変位部の一方に設けられた一対のガイドレールと、前記一対のガイドレールに移動自在に支持された移動プレートと、一端側が前記移動プレートの一主面上に位置し、他端側が前記2つの相対変位部の他方に支持され、かつ前記2つの相対変位部の相対変位に伴って移動するアーム部材と、前記変形部が第1方向に変形して前記2つの相対変位部が相対変位したときに前記移動プレートが前記アーム部材の移動に伴って移動し、前記変形部が前記第1方向とは反対方向の第2方向に変形して前記2つの相対変位部材が相対変位したときに前記アーム部材が前記移動プレートに対して相対移動するようにして前記移動プレートの移動方向を前記第方向に制限する移動方向制限機構と、を備えていることを特徴とする累積塑性変位測定器。

技術分野

0001

本発明は、制振ダンパー及び累積塑性変位測定器に関する。

背景技術

0002

橋梁水門ボックスカルバートなどの土木構造物や、ビル倉庫などの建築構造物地震対策として、従来は、部材の数や強度を増加させて地震時の外力に対して補強する方法がとられていた。しかし、大規模な地震を想定した場合には、部材の数量や重量が増大して、大幅なコストアップになるなどの問題があった。
これに対して、近年では、制振ダンパーを構造物の部材間に設置することにより、ダンパーエネルギー吸収効果により構造物の部材に作用する荷重や変形を低減することによって構造物の部材数や重量を低減し、安全性と経済性を向上させる方法がとられるようになっている。

0003

一方、制振ダンパーには、鋼材を使用したものが多用されている。その一つが、座屈拘束ブレースやダンパーブレースと呼ばれるものである。これらの制振ダンパーは、軸方向に作用する軸荷重により伸縮する軸部材と、この軸部材を内挿して軸部材の座屈を防止する補剛部材とを備え、軸部材の伸縮に伴う塑性変形によってエネルギーを吸収するもので、履歴型ダンパーと呼ばれる。

0004

この履歴型ダンパーでは、安定したエネルギー吸収能を発揮するために、最大変位量と、疲労耐久性を維持するための累積塑性変位量の二つの指標によって設計や安全性の管理が行われる。
ここで、地震を受けたときの制振ダンパーの安全性(耐久性)を外観によって測定するものとして、特許文献1に開示の変位センサーや特許文献2に開示の変位計測装置がある。

先行技術

0005

特開2005−69982号公報
特開2014−109160号公報

発明が解決しようとする課題

0006

しかしながら、これらの先行技術は、最大変位量を測定するための装置であり、もうひとつの累積塑性変位量を外観より測定することは困難であった。
本発明の目的は、制振ダンパーの累積塑性変位量を外観より測定することが可能な技術を提供することにある。

課題を解決するための手段

0007

上記目的を達成するため、本発明の一態様に係る制振ダンパーは、ダンパー本体と、このダンパー本体に設けられた累積塑性変位測定器とを備えている。そして、ダンパー本体は、振動エネルギーを変形により吸収する変形部と、変形部の変形により相対変位する2つの相対変位部とを備えている。そして、累積塑性変位測定器は、2つの相対変位部の一方に設けられた一対のガイドレールと、一対のガイドレールに移動自在に支持された移動プレートと、一端側が移動プレートの一主面上に位置し、他端側が2つの相対変位部の他方に支持され、かつ2つの相対変位部の相対変位に伴って移動するアーム部材と、変形部が第1方向に変形して2つの相対変位部が相対変位したときに移動プレートがアーム部材の移動に伴って移動し、変形部が第1方向とは反対方向の第2方向に変形して前記2つの相対変位部材が相対変位したときにアーム部材が移動プレートに対して相対移動するようにして移動プレートの移動方向を前記一方向に制限する移動方向制機構と、移動プレートの移動を妨げる抵抗力を移動プレートに付加する抵抗付加機構と、を備えている。

0008

また、本発明の一態様に係る累積塑性変位測定器は、振動エネルギーを変形により吸収する変形部、及び変形部の変形により相対変位する2つの相対変位部を備えた制振ダンパーに設けられる累積塑性変位測定器であって、2つの相対変位部の一方に設けられた一対のガイドレールと、一対のガイドレールに移動自在に支持された移動プレートと、一端側が移動プレートの一主面上に位置し、他端側が2つの相対変位部の他方に支持され、かつ2つの相対変位部の相対変位に伴って移動するアーム部材と、変形部が第1方向に変形して2つの相対変位部が相対変位したときに移動プレートがアーム部材の移動に伴って移動し、変形部が第1方向とは反対方向の第2方向に変形して2つの相対変位部材が相対変位したときにアーム部材が移動プレートに対して相対移動するようにして移動プレートの移動方向を一方向に制限する移動方向制限機構とを備えている。

発明の効果

0009

本願において開示される発明のうち代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下記のとおりである。
制振ダンパーの累積塑性変位量を外観より測定することができる。

図面の簡単な説明

0010

本発明の実施形態1に係る制振ダンパーの概略構成を示す模式図((a)は上面図,(b)は正面図)である。
図1の要部拡大図((a)は図1(a)の要部拡大図,(b)は図1(b)の要部拡大図)である。
図1の制振ダンパーにおいて、移動プレートが圧縮方向に移動した状態を示す模式図((a)は図1(a)に対応する上面図,(b)は図1(b)に対応する正面図)である。
図3の要部拡大図((a)は図3(a)の要部拡大図,(b)は図3(b)の要部拡大図)である。
図1のa−a線に沿った断面構造を示す断面図である。
図1に示す累積塑性変位量測定器の動作を説明するための模式図である。
図1に示す累積塑性変位量測定器の動作を説明するための模式図である。
図1に示す最大変位量測定器の動作を説明するための模式図である。
本発明の実施形態1に係る制振ダンパーにおいて、地震発生の際の振動エネルギーで軸部材に生じる変位状態の一例を示す履歴曲線図である。
本発明の実施形態1に係る制振ダンパーの使用形態として橋梁に適用した状態を示す模式図である。
本発明の実施形態2に係る制振ダンパーの概略構成を示す模式図である。
図11の制振ダンパーにおいて、せん断変形部材が一方向に塑性変位した状態を示す模式図である。
図11に示す累積塑性変位量測定器の動作を説明するための模式図である。
図11に示す累積塑性変位量測定器の動作を説明するための模式図である。
図11に示す最大変位量測定器の動作を説明するための模式図である。

実施例

0011

以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。なお、本発明の実施形態を説明するための全図において、同一機能を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略する。
[実施形態1]
この実施形態1では、軸降伏型の制振ダンパーに本発明を適用した例について説明する。
図1(a),(b)、図2(a),(b)、図3(a),(b)、図4(a),(b)及び図5に示すように、本発明の実施形態1に係る制振ダンパー1Aは、ダンパー本体2Aと、累積塑性変位測定器3Aと、変位測定器6Aとを備えている。

0012

ダンパー本体2Aは、振動エネルギーを塑性変形により吸収して減衰する変形部と、この変形部の塑性変形により相対変位する2つの相対変位部とを備えている。この実施形態1において、変形部は、軸方向に作用する圧縮及び引張りの軸荷重を塑性変形により吸収して減衰する軸部材21で構成されている。また、2つの相対変位部の一方は、軸部材21を内挿する補剛部材22で構成され、2つの相対変位部の他方は、軸部材21の軸方向の両端にそれぞれ個別に設けられた一対の連結部材23a,23bのうちの一方の連結部材23aで構成されている。

0013

軸部材21は、履歴減衰特性(塑性変形に伴うエネルギー減衰特性)を有する普通鋼又は低降伏点鋼鋼管からなる。そして、軸部材21は、軸方向に作用する軸荷重に対して伸縮して降伏する。補剛部材22は、軸部材21に軸方向の圧縮荷重が作用したときに軸部材21の座屈を防止するようになっており、例えば円筒形状で形成されている。一対の連結部材23a,23bは、橋梁、水門、ボックスカルバートなどの土木構造物や、ビル、塔、倉庫などの建築構造物に制振ダンパー1Aを取り付けるときの継ぎ手として用いられる。一対の連結部材23a,23bとしてはボルト接合タイプやピン接合タイプがあるが、この実施形態1ではピン接合タイプを採用している。

0014

累積塑性変位測定器3Aは、軸部材21が軸方向の塑性変形により複数回に亘って繰り返し変位した累積塑性変位量を測定するためのものである。そして、累積塑性変位測定器3Aは、補剛部材22と連結部材23aとの間で生じる相対変位を利用して移動プレート32を移動し、この移動プレート32の移動量で軸部材21の累積塑性変位量を測定するものである。

0015

図2(a),(b)及び図4(a),(b)に示すように、累積塑性変位測定器3Aは、補剛部材22に設けられた一対のガイドレール31a,31bと、一対のガイドレール31a,31bに軸部材21(図1及び図2参照)の軸方向に移動自在に支持された移動プレート32と、を備えている。また、累積塑性変位測定器3Aは、一端側が移動プレート32の一主面上に位置し、他端側が連結部材23aに支持され、かつ補剛部材22と連結部材23aとの相対変位に伴って軸部材21の軸方向に移動するアーム部材33Aを備えている。また、累積塑性変位測定器3Aは、軸部材21が第1方向に変形して補剛部材22と連結部材23aとが相対変位したときに移動プレート32がアーム部材33Aの移動に伴って移動し、軸部材21が第1方向とは反対方向の第2方向に変形して補剛部材22と連結部材23aとが相対変位したときにアーム部材33Aが移動プレート32に対して相対移動するようにして移動プレート32の移動方向を第1方向に制限する移動方向制限機構35を備えている。また、累積塑性変位測定器3Aは、移動プレート32の移動を妨げる抵抗力を移動プレート32に付加する抵抗付加機構41を備えている。この抵抗付加機構41は、軸部材21が第1方向に塑性変形して補剛部材22と連結部材23aとが相対変位したときの移動プレート32の移動量を制限する。

0016

ここで、補剛部材22と連結部材23aとの相対変位は、軸部材21の軸方向の伸縮によって生じる。そして、軸部材21の軸方向の伸縮は、軸方向に作用する圧縮及び引張りの軸荷重により生じる。したがって、この実施形態1では、軸部材21が縮小する縮小方向及び軸部材21が圧縮される圧縮方向を第1方向と定義し、軸部材21が伸張する伸張方向及び軸部材21が引っ張られる引張り方向を第1方向とは反対方向の第2方向と定義するが、その逆くでもよいことは勿論である。以下、この実施形態1では、説明を分かりやすくするため、第1方向を圧縮方向Cpと呼び、第2方向を引張り方向Tsと呼ぶ。

0017

なお、連結部材23aは軸部材21の一端部に設けられているので、補剛部材22と連結部材23aとの相対変位は、補剛部材22と軸部材21との相対変位を意味する。
移動プレート32は、一端側が補剛部材22の長手方向の中央部側に位置し、他端側が補剛部材22の端部側に位置するように軸部材21の軸方向に沿って延長している。アーム部材33Aは、軸部材21の軸方向に延長し、補剛部材22の一端部を横切るように配置されている。そして、アーム部材33Aは、一端側が移動プレート32と重畳するようにして配置されている。アーム部材33Aの他端側は、アーム支持部材46を介して連結部材23aに固定され、このアーム支持部材46及び連結部材23aを介して軸部材21に支持されている。また、アーム部材33Aは、他端側を支点にして一端側が移動プレート32に対して上下方向に撓む可撓性を有している。

0018

移動方向制限機構35は、図2(a),(b)及び図4(a),(b)に示すように、移動プレート32の一主面に移動プレート32の長手方向に沿って配列された複数の第1突起36と、アーム部材33Aの一端側に設けられ、軸部材21が圧縮方向Cp(第1方向)に変形して補剛部材22と連結部材23aとが相対変位したときに第1突起36に引っ掛かり、軸部材21が引張り方向Ts(第2方向)に変形して補剛部材22と連結部材23aとが相対変位したときに第1突起36を乗り越えて移動するフック37とを備えている。フック37は、アーム部材33Aの厚さ方向においてアーム部材33Aの一端側から移動プレート32の一主面に向かって突出し、先端が第1突起36と接するようにして設けられている。

0019

第1突起36は、図6(a),(b),(c)及び図7(a),(b),(c)に示すように、軸部材21が圧縮方向Cpに変形して補剛部材22と連結部材23aとが相対変位したときにフック37が引っ掛かる側面部36aと、軸部材21が圧縮方向Cpに変形して補剛部材22と連結部材23aとが相対変位したときにフック37を移動プレート32に対して上方に押し上げる第1斜面部36bとを有している。そして、フック37は、側面部36aと対向し、かつ側面部36aを押圧する押圧側面部37aと、第1斜面部36bと同一方向に傾斜し、第1斜面部36bを滑りながら移動する移動斜面部37bとを有している。

0020

側面部36aは、移動プレート32の厚さ方向及び幅方向に延長している。第1斜面部36bは、第1突起36の頂部から移動プレート32の移動方向、すなわち移動プレート32の一端側に向かって第1突起36の高さが徐々に低くなる方向に傾斜し、移動プレート32の幅方向に延長している。押圧側面部37aは、アーム部材33Aの厚さ方向及び幅方向に延長している。移動斜面部37bは、フック37の先端部からアーム部材33Aの他端側に向かってフック37の高さが徐々に低くなる方向に傾斜し、移動プレート32の幅方向に延長している。

0021

抵抗付加機構41は、図2(a),(b)及び図4(a),(b)に示すように、補剛部材22と移動プレート32との間に、移動プレート32の長手方向に互いに離間して配置された一対のベースプレート42a,42bと、一対のベースプレート42a,42bの間に配置され、両端が一対のベースプレート42a,42bに支持されて中央部が一対のベースプレート42a,42bよりも突出した摩擦バネ43とを備えている。また、抵抗付加機構41は、移動プレート32の一主面と対向する裏面に移動プレート32の長手方向に沿って配列され、軸部材21が圧縮方向Cpに変形して補剛部材22と連結部材23aとが圧縮方向Cpに相対変位したときに摩擦バネ43を下方に押し下げながら摩擦バネ43の中央部(頂部)を乗り越えて移動する複数の第2突起44を備えている。

0022

第2突起44は、図6(a),(b),(c)及び図7(a),(b),(c)に示すように、移動プレート32の長手方向において互いに反対側に位置する一対の第2斜面部44a,44bを有している。一対の第2斜面部44a,44bは、移動プレート32の長手方向において、第2突起44の幅が頂部から麓部に向かって徐々に広くなる方向に傾斜しているとともに、移動プレート32の幅方向に延伸している。

0023

累積塑性変位測定器3Aは、図5に示す構造に限定されないが、例えば移動プレート32の幅方向において互いに反対側に位置する2つの側面部を一対のガイドレール31a,31bで支持する構造になっている。具体的には、移動プレート32は、幅方向の2つの側面部の各々に長手方向に延長する溝部32aを有している。そして、この2つの溝部32aの各々に一対のガイドレール31a,31bが挿入され、移動プレート32が軸部材21の軸方向に移動自在に移動するように支持される。一対のガイドレール31a,31bは、図2及び図4に示すように、移動プレート32が一対のベースプレート41a,41bから離間して移動するように、レール支持部材47を介して一対のベースプレート41a,41bに固定されている。また、一対のガイドレール31a,31bは、一対のベースプレート42a,42bを跨って軸部材21の軸方向に沿って延長している。

0024

また、累積塑性変位測定器3Aは、図2(a),(b),(c)及び図4(a),(b),(c)に示すように、補剛部材22に設けられ、かつ移動プレート32の移動量に対応して区分され、異なった色で表示された複数の表示領域、例えば3つの表示領域51a,51b,51cを有する累積塑性変位量表示部5を更に備えている。そして、移動プレート32は、一端側に指針52を有している。

0025

累積塑性変位量表示部5は、一対のベースプレート42a,42bのうち、累積塑性変位測定器3Aから遠い方のベースプレート42bの隣に補剛部材22の円周方向に併設して配置されている。指針52は、補剛部材22の円周方向と接する接線方向に沿って延長している。そして、指針52は、一端側とは反対側の他端側が移動プレート32の一端側に連結されている。指針52の一端側は、累積塑性変位量表示部5に向かって突出している。

0026

3つの表示領域51a,51b,51cの各々は、補剛部材22の一端側から他端側に向かって順次配置されている。表示領域51aは例えば青色、表示領域51bは例えば黄色、表示領域51cは例えば赤色で表示されている。3つの表示領域51a,51b,51cの各々は、軸部材21の累積塑性変位量に対応して識別されており、青色の表示領域51a、黄色の表示領域51b、赤色の表示領域51cの順に累積塑性変位量が多くなることを示している。

0027

累積塑性変位測定器3Aにおいて、軸部材21の累積塑性変位量の測定開始前の段階では、移動プレート32の一端側の先端部(指針52)は、基準位置La1に位置している。そして、塑性変形量の累積に伴って移動プレート32が軸部材21の圧縮方向Cpに移動するため、移動プレート32の一端側の先端部(指針52)が基準位置La1から圧縮方向Cpに移動した移動位置La2までの距離で累積塑性変位量ΣCを見出すことができる。

0028

変位測定器6Aは、軸部材21が軸方向の変形により変位した変位量を測定するものである。そして、変位測定器6Aは、補剛部材22と連結部材23aとの間で生じる相対変位を利用して軸部材21の変位量を測定するものである。この変位測定器6Aは累積塑性変位測定器3Aの隣に補剛部材22の円周方向に併設して配置されている。
図2(a),(b)及び図4(a),(b)に示すように、変位測定器6Aは、各々の長さが伸縮自在に変化し、各々の先端部61a,62aが互いに向かい合うように配置され、かつ各々の先端部61a,62aが補剛部材22と連結部材23aとの相対変位方向Rdに移動するように補剛部材22に支持された第1伸縮部材61及び第2伸縮部材62を備えている。また、変位測定器6Aは、連結部材23aに支持され、かつ第1伸縮部材61及び第2伸縮部材62の各々の先端部61a,62aを横切るように配置された変位板63を備えている。

0029

第1伸縮部材61及び第2伸縮部材62の各々は、長尺状で径が異なる複数のロッド摺動して互いに軸方向に伸縮可能に連結された多段収納式の構成になっている。そして、第1伸縮部材61及び第2伸縮部材62の各々は、伸張した状態から先端部61a,62aを変位板63により押圧することで縮小し、縮小した状態から先端部61a,61bを引っ張ることで伸張状態に戻すことができる。

0030

変位測定器6Aは累積塑性変位測定器3Aの隣に補剛部材22の円周方向に併設して配置されている。変位板63は、補剛部材22の円周方向と接する接線方向に沿って延長している。そして、変位板63は、一端側とは反対側の他端側がアーム部材33Aの一端側と他端側との間の中間部に連結され、このアーム部材33A及びアーム支持部材46を介して連結部材23aに支持されている。変位板63の一端側は、第1伸縮部材61の先端部61aと第2伸縮部材62の先端部62aとを結ぶ仮想線を横切って延長している。

0031

また、変位測定器6Aは、図2(a),(b)及び図4(a),(b)に示すように、補剛部材22に設けられ、かつ第1伸縮部材61及び第2伸縮部材62の各々の先端部61a,62aの移動量に対応して区分され、異なった色で表示された複数の表示領域、例えば1つの表示領域65a,2つの表示領域65b,2つの表示領域65cを有する変位量表示部65を更に備えている。

0032

変位量表示部65は、第1伸縮部材61及び第2伸縮部材62の隣に補剛部材22の円周方向に併設して配置されている。そして、変位量表示部65は、補剛部材22の軸方向に沿って延長している。
1つの表示領域65aは変位量表示部65の中央部に配置されている。2つの表示領域65bは、表示領域65aを挟んで表示領域65aの両側にそれぞれ配置されている。そして、2つの表示領域65cは、1つの表示領域65a及び2つの表示領域65bを挟んでこれらの外側にそれぞれ配置されている。これらの表示領域65c,65b,65a,65b,65cの各々は軸部材21の軸方向に沿って順次配置されている。表示領域65aは例えば青色、表示領域65bは例えば黄色、表示領域65cは例えば赤色で表示されている。この5つの表示領域65c,65b,65a,65b,65cの各々は、第1伸縮部材61及び第2伸縮部材62の各々の先端部61a,62aの移動量に対応して識別されており、青色の表示領域65a、黄色の表示領域65b、赤色の表示領域65cの順に最大変位量が増加することを示している。

0033

図10は、本発明の実施形態1に係る制振ダンパー1Aの使用形態として橋梁に適用した状態を示す図である。
図10に示すように、橋梁70は、地中(不図示)から立設している柱部71と、柱部71の上端に配置された上部工72とを備え、上部工72が温度や変形で伸縮する場合に、柱部71や上部工72に余分な応力が加わらないように、柱部71の上端と上部工72との間に、上部工72を長手方向(図10の左右方向)に移動可能とする可動支承75が設置されている。上部工72は、柱部71を横切るようにして柱部71の上端上に配置されている。柱部71の側面上部71aには柱部側ブラケット73が設けられ、上部工72の下面72aには上部工側ブラケット74が設けられている。

0034

本発明の実施形態1に係る制振ダンパー1Aは、柱部71及び上部工4で仕切られた空間内に、上部工4の長手方向に沿うようにして配置されている。そして、制振ダンパー1Aは、一端側の連結部材23aが上部工側ブラケット74に回動自在に連結され、他端側の連結部材23bが柱部71の柱部側ブラケット73に回動自在に連結されている。そして、このように配置された制振ダンパー1Aは、地震により柱部71と上部工72との水平方向の相対変位76で発生した振動エネルギーを軸部材21の軸方向77の塑性変形により吸収して減衰し、上部工72の長手方向に沿う1軸方向の制振を行う。

0035

次に、図6及び図7を参照して累積塑性変位測定器3Aの動作を説明しながら実施形態1の効果を説明する。
図10に示す制振ダンパー1Aは、地震により柱部71と上部工72との水平方向の相対変位76で発生した振動エネルギーにより軸方向に作用する圧縮及び引張りの軸荷重を軸部材21の圧縮方向Cp及び引張り方向Tsの塑性変形により吸収して減衰する。

0036

軸部材21が圧縮方向Cpに塑性変形(縮小)して補剛部材22と連結部材23aとが軸部材21の圧縮方向Cpに相対変位した場合、アーム部材33Aの移動と共にフック37が、図6(a)に示す位置から図6(b)に示すように、補剛部材22に対して圧縮方向Cp(図6において左側)に相対移動する。そして、図6(b)に示すように、フック37が第1突起36の側面部36aに引っ掛かって移動プレート32を軸部材21の圧縮方向に押し込む。このとき、第2突起44が摩擦バネ43を下方に押し下げることで摩擦バネ43が下方に変形し、図6(c)に示すように、第2突起44が摩擦バネ43の頂部(中央部)を乗り越えることにより移動プレート32が軸部材21の圧縮方向に移動する。すなわち、軸部材21が圧縮方向Cpに塑性変形して補剛部材22と連結部材23aとが相対変位したときに移動プレート32がアーム部材33Aの移動に伴って軸部材21の圧縮方向Cpに移動する。

0037

ここで、第2突起44において2つの第2斜面部44a,44bがなす角度の1/2をαとする。そして、フック37が第1突起36の側面部36aに引っ掛かって移動プレート32を軸部材21の圧縮方向Cpに押し込むときにフック37に作用する反力をFとする。そして、第2突起44の移動により摩擦バネ43に作用する反力をRとする。そして、下記の(1)式となるように第2突起44の第2斜面部44a,44bの傾斜を設定することにより、移動プレート32は軸部材21の圧縮方向に移動する。
R<F・tanα ……(1)

0038

一方、軸部材21が引張り方向Tsに変形(伸張)して補剛部材22と連結部材23aとが軸部材21の引張り方向Tsに相対変位した場合、アーム部材33Aの移動と共にフック37が、図7(a)に示す位置から図7(b)に示すように、移動プレート32に対して引張り方向Tsに相対移動する。このきと、フック37がアーム部材33Aの可撓性により第1突起36の第1斜面部36bを押圧するが、第1突起36の第1斜面部36bがフック37を上方に押上げてアーム部材33Aが上方に撓むため、図7(c)に示すように、移動プレート32は軸部材21の引張り方向には移動せず、アーム部材33A及びフック37のみが移動する。すなわち、軸部材21が引張り方向Tに変形して補剛部材22と連結部材23aとが相対変位したときにアーム部材33Aが移動プレート32に対して相対移動するようにして移動プレート32の移動方向を軸部材21の圧縮方向Cpに限定する。

0039

ここで、隣り合う2つの第1突起36において、一方の第1突起36の側面部36aと他方の第1突起36の第1斜面部36bとがなす角度をβとする。そして、フック37が移動プレート32に対して引張り方向Tsに相対移動するときに移動プレート32に作用する反力をFとする。そして、下記の(2)式となるように第1斜面部36bの傾斜を設定することにより、アーム部材33Aが移動プレート32に対して上方に撓み、フック37が第1突起36を乗り越えて移動するため、移動プレート32は移動せず、フック37のみが軸部材21の引張り方向Tsに移動する。
S<F・tanβ ……(2)

0040

以上のように、移動プレート32は、軸部材21が圧縮方向Cpに変形したときに移動し、軸部材21が引張り方向Tsに変形したときには移動を抑止されるため、地震時に軸部材21が圧縮方向Cpの変形(縮小)及び引張り方向Tsの変形(伸張)を繰り返したときに、軸部材21の縮小側への変位量の累積分、移動プレート32が軸部材21の圧縮方向Cpに移動する。

0041

この移動プレート32Aの移動量を測定することにより、軸部材21の圧縮方向Cpの変位量の累積を計測することができる。また、この累積値を軸部材21の全長で除することにより、累積圧縮塑性ひずみ量を推定することができる。
また、地震時には、軸部材21がほぼ均等に圧縮と伸張を繰り返すため、この累積圧縮塑性歪み量を2倍にすることにより、軸部材21の累積塑性歪み量を推定することができる。

0042

累積塑性歪み量は、軸部材21の低サイクル疲労限界算定するための指標であることから、設置されている制振ダンパー1Aの疲労寿命を累積塑性変位測定器3Aにより外観から測定することができる。すなわち、制振ダンパー1A及び累積塑性変位測定器3Aは、制振ダンパー1Aの累積塑性変形量を外観より測定することができる。
次に、図8を参照して変位測定器6Aの動作を説明しながら実施形態1での効果を説明する。

0043

図8(a)に示すように、第1伸縮部材61及び第2伸縮部材62は、地震前の初期設定では変位板63の両側で伸張状態であり、各々の先端部61a,62aが変位板63に接している。このときの第1伸縮部材61の長さをM1とし、第2伸縮部材62の長さをM2とする。
そして、地震時に軸部材21が圧縮方向Cpに変形して補剛部材22と連結部材23aとが軸部材21の圧縮方向Cpに相対変位すると、図8(b)に示すように、アーム部材33Aの移動と共に変位板63が補剛部材22に対して圧縮方向Cpに相対移動する。このとき、変位板63が第1伸縮部材61の先端部61aを圧縮方向Cpに押圧しながら移動し、第1伸縮部材61の長さが減少する。

0044

また、逆に軸部材21が引張り方向Tsに変形して補剛部材22と連結部材23aとが軸部材21の引張り方向Tsに相対変位すると、図8(c)に示すように、アーム部材33Aの移動と共に変位板63が補剛部材22に対して引張り方向Tsに相対移動する。このとき、変位板63が第2伸縮部材62の先端部62aを引張り方向Tsに押圧しながら移動し、第2伸縮部材62の長さが減少する。

0045

地震後に第1伸縮部材61及び第2伸縮部材62のそれぞれの長さを測定すると、圧縮方向Cp及び引張り方向Ts(左右方向)での変位板63の最大移動量を算定できる。そして、第1伸縮部材61の長さの変化量が軸部材21の最大縮小量P1となり、第2伸縮部材62の長さの変化量が軸部材21の最大伸張量P2となる。そして、第1伸縮部材61及び第2伸縮部材62のうち、長さの変化量の大きい方が、軸部材21すなわち制振ダンパー1Aの最大変位量となる。

0046

図9は、制振ダンパー1Aにおいて、地震発生の際の振動エネルギーで軸部材21に生じる変位状態の一例を示す図である。図中、横軸は軸部材21の伸縮量を表し、縦軸は軸部材21に付加される軸力を表す。また、破線は軸部材21の弾性変形範囲を表し、実線のC1,C2,C3は圧縮方向Cpでの塑性変位量であり、点線のT1,T2,T3は引張り方向Tsでの塑性変位量である。

0047

制振ダンパー1Aは、地震発生の際の振動エネルギーで軸方向に作用する圧縮及び引張りの軸荷重を軸部材21の塑性変形により吸収して減衰する。図9から分かるように、軸部材21は、地震発生の際の振動エネルギーで弾性変形及び塑性変形を繰り返す。したがって、C1〜C3の塑性変形量を加算することで圧縮方向Cpでの累積塑性変位量(ΣC=C1+C2+C3)を得ることができる。また、T1〜T3の塑性変形量を加算することで引張り方向Tsでの累積塑性変位量(ΣT=T1+T2+T3)を得ることができる。この実施形態1の累積塑性変位測定器3Aでは、圧縮方向Cpの累積塑性変位量(ΣC=C1+C2+C3)を移動プレート32の変位によって検出することができる。

0048

図9では圧縮側最大変位量CmaxはC3であり、伸張側最大変位量TmaxはT3である。この実施形態1の変位測定器6Aでは、圧縮側最大変位量CmaxであるC3を第1伸縮部材61の長さの変化量(縮小量)によって検出することができ、引張り側最大変位量TmaxであるT3を第2伸縮部材の長さの変化量(縮小量)によって検出することができる。
また、第2突起44のピッチをBとし、軸部材21の弾性変位幅をE(図9参照)とする。そして、下記の(3)式となるように設定することにより、軸部材21が弾性変形により変位する弾性変位の範囲では移動プレート32は移動しないので、軸部材21の累積塑性変位量と区別することができる。ここで、弾性変位幅Eとは、補剛部材22と連結部材23aとが軸部材21の弾性変形により相対変位した相対変位量を意味する。
B<E ……(3)

0049

なお、この実施形態1の累積塑性変位測定器3Aでは、移動プレート32の移動方向を圧縮方向Cpに制限しているので、引張り方向Tsの累積塑性変位量(ΣT=T1+T2+T3)を直接検出することができない。しかしながら、移動プレート32の移動方向を引張り方向Tsに制限することで、引張り方向Tsの累積塑性変位量(ΣT=T1+T2+T3)を検出することができる。移動プレート32の移動方向を引張り方向Tsに制限するには、第1斜面部36b及び移動斜面部37bの各々の傾斜方向を実施形態1とは逆向きにする。

0050

また、移動プレート32の移動方向を圧縮方向Cpに制限した累積塑性変位測定器と、移動プレート32の移動方向を引張り方向Tsに制限した累積塑性変位測定器とを両方備えるようにしてもよい。
以上のように、この実施形態1によれば、制振ダンパー1Aの累積塑性変位量を外観より測定することができる。また、この実施形態1によれば、制振ダンパー1Aの最大変位量を外観より測定することができる。また、この実施形態1では、累積塑性変位測定器3Aの移動プレート32と変位測定器6Aの変位板63とがアーム部材33Aの動作により同時に動作するので、低コストで累積塑性変位測定器3A及び変位測定器6Aを制振ダンパー1Aに装着することができる。

0051

[実施形態2]
この実施形態2では、せん断降伏型の制振ダンパーに本発明を適用した例について説明する。
図11及び図12に示すように、本発明の実施形態2である制振ダンパー1Bは、実施形態1の制振ダンパー1Bと同様に、ダンパー本体2Bと、累積塑性変位測定器3Bと、変位測定器6Bとを備えている。

0052

ダンパー本体2Bは、実施形態1のダンパー本体2Aと同様に振動エネルギーを塑性変形により吸収して減衰する変形部と、この変形部の変形により相対変位する2つの相対変位部とを備えている。この実施形態2において、変形部は、せん断方向の荷重を塑性変形により吸収するせん断変形部材25で構成されている。また、2つの相対変位部材は、せん断方向に相対変位し、せん断方向と交差する方向において、せん断変形部材25の両端にそれぞれ個別に設けられた一対の支持プレート26a,26bで構成されている。

0053

せん断変形部材25は、履歴減衰特性(塑性変形に伴うエネルギー減衰特性)を有する普通鋼又は低降伏点鋼からなる矩形体で構成され、せん断方向に作用する荷重に対してせん断変形して降伏する。一対の支持プレート26a,26bは、橋梁、水門、ボックスカルバートなどの土木構造物や、ビル、塔、倉庫などの建築構造物に制振ダンパー1Bを取り付けるときの継ぎ手として用いられる。
累積塑性変位測定器3Bは、せん断変形部材25がせん断方向の塑性変形により複数回に亘って繰り返し変位した累積塑性変位量を測定するためのものである。そして、累積塑性変位測定器3Bは、一対の支持プレート26a,26bの間で生じる相対変位を利用してせん断変形部材25の累積塑性変位量を測定するものである。

0054

図11及び図12に示すように、累積塑性変位測定器3Bは、一対の支持プレート26a,26bのうちの一方の支持プレート26aに設けられている。そして、累積塑性変位測定器3Bは、実施形態1の累積塑性変位測定器3Aと同様に、一対のガイドレール31a,31bと、移動プレート32とを備えている。そして、累積塑性変位測定器3Bは、実施形態1の累積塑性変異測定器3Aとは異なり、一端側が移動プレート32の一主面上に位置し、他端側が他方の支持プレート26bに支持され、かつ一方の支持プレート26aと他方の支持プレート26bとの相対変位に伴ってせん断変形部材25のせん断方向に移動するアーム部材33Bを備えている。そして、累積塑性変位測定器3Bは、せん断変形部材25が第1方向に変形して一対の支持プレート26a,26bが相対変位したときに移動プレート32がアーム部材33Bの移動に伴って移動し、せん断変形部材25が第1方向とは反対方向の第2方向に変形して一対の支持プレート26a,26bが相対変位したときにアーム部材33Bが移動プレート32に対して相対移動するようにして移動プレート32の移動方向を第1方向に制限する移動方向制限機構35Bを備えている。そして、累積塑性変位測定器3Bは、実施形態1の累積塑性変位測定器3Aと同様に移動プレート32の移動を妨げる抵抗力を移動プレート32に付加する抵抗付加機構41を備えている。

0055

ここで、一対の支持プレート26a,26bの相対変位は、せん断変形部材25の互いに反対方向を向く2つの方向のせん断変形によって生じる。したがって、この実施形態2では、互いに反対方向を向く2つの方向を左右方向と定義し、左側方向を第1方向と定義し、右側方向を第2方向と定義する。以下、この実施形態2では、説明を分かり易くするため、第1方向を左側方向Lpと呼び、第2方向を右側方向Lsと呼ぶ。

0056

アーム部材33Bは、一対の支持プレート26a,26bの離間方向に沿って延長し、一端側にフック37が設けられ、他端側が支持プレート26bに支持されている。アーム部材33Bは、詳細に図示していないが、移動プレート32に対して上下方向に移動自在になっている。
移動プレート32は、一端側が支持プレート26aの長手方向の中央部側に位置し、他端側が支持プレート26aの端部側に位置するように支持プレート26aの軸方向に沿って延長している。アーム部材33Bは、支持プレート26bの軸直角に延長している。そして、アーム部材33Bは、一端側が移動プレート32と直交するようにして配置されている。アーム部材33Bの他端側は、支持プレート26bに固定されている。また、アーム部材33Bは、他端側を支点にして一端側が移動プレート32に対して上下方向に撓む可撓性を有している。

0057

変位測定器6Bは、実施形態1の変位測定器6Aと同様に、せん断変形部材25がせん断方向の変形により変位した変位量を測定するものである。そして、変位測定器6Bは、一対の支持プレート26aと支持プレート26bとの間で生じる相対変位を利用してせん断変形部材25の変位量を測定するものである。この変位測定器6Bは、累積塑性変位測定器3Aの隣に併設して配置されている。

0058

変位測定器6Bは、実施形態1の変位測定器6Aと同様に、第1伸縮部材61及び第2伸縮部材62と、変位板63と、図示していないが変位量表示部65を備えている。そして、変位測定器6Bは、実施形態1の変位測定器6Aとは異なり、変位板63が変位板支持アーム66を介して支持プレート26bに支持された構成になっている。変位板支持アーム66は、一対の支持プレート26aと支持プレート26bとの離間方向に沿って延長し、一端側の先端に変位板63が設けられ、他端側が支持プレート26bに支持されている。変位板63は、変位板支持アーム66の一端側の先端から支持プレート26aに向かって延伸している。

0059

次に、図13及び図14を参照して累積塑性変位測定器3Bの動作を説明しながら実施形態2の効果を説明する。
せん断変形部材25が左側方向Lpに塑性変形(せん断変形)して支持プレート26bが支持プレート26aに対してせん断変形部材25の左側方向Lpに相対変位した場合(図12参照)、アーム部材33Bの移動と共にフック37が、図13(a)に示す位置から図13(b)に示すように、支持プレート26aに対して左側方向Lp(図13において左側)に相対移動する。そして、図13(b)に示すように、フック37が第1突起36の側面部36aに引っ掛かって移動プレート32をせん断変形部材25の左側方向Lpに押し込む。このとき、第2突起44が摩擦バネ43を下方に押し下げることで摩擦バネ43が下方に変形し、図13(c)に示すように、第2突起44が摩擦バネ43の頂部(中央部)を乗り越えることにより移動プレート32がせん断変形部材25の左側方向Lpに移動する。すなわち、せん断変形部材25が左側方向Lpに塑性変形して2つの支持プレート26a,26bが相対変位したときに移動プレート32がアーム部材33Bの移動に伴ってせん断変形部材25の左側方向Lpに移動する。

0060

ここで、上記の(1)式となるように第2突起44の第2斜面部44a,44bの傾斜を設定することにより、移動プレート32は軸部材21の圧縮方向に移動する。
一方、図12とは逆に、せん断変形部材25が右側方向Lsに塑性変形(せん断変形)して支持プレート26bが支持プレート26aに対してせん断変形部材25の右側方向Lsに相対変位した場合、アーム部材33Bの移動と共にフック37が、図14(a)に示す位置から図14(b)に示すように、移動プレート32に対して右側方向Lsに相対移動する。このきと、フック37がアーム部材33Bの上下方向の変位により第1突起36の第1斜面部36bを押圧するが、第1突起36の第1斜面部36bがフック37を上方に押上げてアーム部材33Bが上方に移動するため、図14(c)に示すように、移動プレート32はせん断変形部材2の右側方向Lsには移動せず、アーム部材33B及びフック37のみが移動する。すなわち、せん断変形部材25が右側方向Lsに変形して支持プレート26aと支持プレート26bとが相対変位したときにアーム部材33Bが移動プレート32に対して相対移動するようにして移動プレート32の移動方向をせん断変形部材25の右側方向Lsに限定する。

0061

ここで、上記の(2)式となるように第1斜面部36bの傾斜を設定することにより、アーム部材33Bが移動プレート32に対して上方に移動し、フック37が第1突起36を乗り越えて移動するため、移動プレート32は移動せず、フック37のみがせん断変形部材25の右側方向Lsに移動する。
以上のように、移動プレート32は、せん断変形部材25が左側方向Lpに変形したときに移動し、せん断変形部材25が右側方向Lsに変形したときには移動を抑止されるため、地震時にせん断変形部材25が左側方向Lpの変形及び右側方向Lsの変形を繰り返したときに、せん断変形部材25の左側方向への変位量の累積分、移動プレート32がせん断変形部材25の左側方向Lpに移動する。

0062

この移動プレート32の移動量を測定することにより、せん断変形部材25の左側方向Lpの変位量の累積を計測することができる。また、この累積値をせん断変形部材25の全長で除することにより、累積左側方向塑性ひずみ量を推定することができる。
また、地震時には、せん断変形部材25がほぼ均等に左側方向の変形と左側方向の変形とを繰り返すため、この累積左側方向塑性歪み量を2倍にすることにより、せん断変形部材25の累積塑性歪み量を推定することができる。

0063

累積塑性歪み量は、せん断変形部材25の低サイクル疲労限界を算定するための指標であることから、設置されている制振ダンパー1Bの疲労寿命を累積塑性変位測定器3Aにより外観から測定することができる。すなわち、制振ダンパー1B及び累積塑性変位測定器3Bは、制振ダンパー1Bの累積塑性変形量を外観より測定することができる。
次に、図15を参照して変位測定器6Bの動作を説明しながら実施形態2での効果を説明する。

0064

図15(a)に示すように、第1伸縮部材61及び第2伸縮部材62は、地震前の初期設定では変位板63の両側で伸張状態であり、各々の先端部61a,62aが変位板63に接している。このときの第1伸縮部材61の長さをM1とし、第2伸縮部材62の長さをM2とする。
そして、地震時にせん断変形部材25が左側方向Lpに変形して2つの支持プレート26aと支持プレート26bとがせん断変形部材25の左側方向Lpに相対変位(図12参照)すると、図15(b)に示すように、変位板支持アーム66の移動と共に変位板63が支持プレート26aに対し左側方向Lpに相対移動する。このとき、変位板63が第1伸縮部材61の先端部61aを左側方向Lpに押圧しながら移動し、第1伸縮部材61の長さが減少する。

0065

また、図12とは逆にせん断変形部材25が右側方向Lsに変形して2の支持プレート26aと支持プレート26bとがせん断変形部材25の右側方向Lsに相対変位すると、図15(c)に示すように、変位板支持アーム66の移動と共に変位板63が支持プレート26aに対して右側方向Lsに相対移動する。このとき、変位板63が第2伸縮部材62の先端部62aを右側方向Lsに押圧しながら移動し、第2伸縮部材62の長さが減少する。

0066

地震後に第1伸縮部材61及び第2伸縮部材62のそれぞれの長さを測定すると、左側方向Lp及び右側方向Ls(左右方向)での変位板63の最大移動量を算定できる。そして、第1伸縮部材61の長さの変化量がせん断変形部材25の最大縮小量P1となり、第2伸縮部材62の長さの変化量が軸部材21の最大伸張量P2となる。そして、第1伸縮部材61及び第2伸縮部材62のうち、長さの変化量の大きい方が、せん断変形部材25すなわち制振ダンパー1Bの最大変位量となる。

0067

以上のように、この実施形態2においても、制振ダンパー1Bの累積塑性変位量を外観より測定することができる。また、この実施形態2においても、制振ダンパー1Bの最大変位量を外観より測定することができる。
なお、この実施形態2の累積塑性変位測定器3Bでは、移動プレート32の移動方向を左側方向Lpに制限しているので、右側方向Lsの累積塑性変位量を直接検出することができない。しかしながら、移動プレート32の移動方向を右側方向Lsに制限することで、右側方向Lsの累積塑性変位量を実施形態1と同様に検出することができる。移動プレート32の移動方向を右側方向Lsに制限するには、第1斜面部36b及び移動斜面部37bの各々の傾斜方向を実施形態2とは逆向きにする。

0068

以上、本発明を上記一実施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は上記一実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは勿論である。

0069

1A,1B…制振ダンパー
2A,2B…ダンパー本体
21…軸部材(変形部)
22…補剛部材(相対変位部)
23a,23b…連結部(相対変位部)
25…せん断変形部材(変形部)
3A,3B…累積塑性変位測定器
31a,31b…ガイドレール
32…移動プレート
32…溝部
33A,33B…アーム部材
35…移動方向制限機構
36…第1突起
36a…側面部
36b…第1斜面部
37…フック
37a…押圧側面部
37b…移動斜面部
41…抵抗付加機構
42a,42b…ベースプレート
43…摩擦バネ
44…第2突起
44a,44b…第2斜面部
46…アーム支持部材
47…レール支持部材
5…累積塑性変位量表示部
51a,51b,51c…表示領域
52…指針
6A,6B…変位測定器
61…第1伸縮部材,61a…先端部
62…第2伸縮部材,62a…先端部
63…変位板
65…変位量表示部
65a,65b,65c…表示領域
66…変位板支持アーム
70…橋梁
71…柱部
72…上部工
73…柱部側ブラケット
74…上部工側ブラケット
75…可動支承
Cp…圧縮方向
Ts…引張り方向
Rd…相対変位方向
Lp…左側方向
Ls…右側方向

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