(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024149981
(43)【公開日】2024-10-23
(54)【発明の名称】免震用オイルダンパシステム
(51)【国際特許分類】
F16F 15/027 20060101AFI20241016BHJP
E04H 9/02 20060101ALI20241016BHJP
F16F 15/023 20060101ALI20241016BHJP
F16F 15/04 20060101ALI20241016BHJP
F16F 9/504 20060101ALI20241016BHJP
【ＦＩ】
F16F15/027
E04H9/02 331A
E04H9/02 331B
E04H9/02 331D
E04H9/02 331E
E04H9/02 351
F16F15/023 A
F16F15/04 P
F16F15/04 E
F16F9/504
【審査請求】未請求
【請求項の数】4
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023063177
(22)【出願日】2023-04-10
(71)【出願人】
【識別番号】000206211
【氏名又は名称】大成建設株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110002077
【氏名又は名称】園田・小林弁理士法人
(72)【発明者】
【氏名】廣石 恒二
(72)【発明者】
【氏名】谷 翼
(72)【発明者】
【氏名】田部井 直哉
【テーマコード（参考）】
2E139
3J048
3J069
【Ｆターム（参考）】
2E139AA01
2E139AA05
2E139AB11
2E139AB13
2E139AC03
2E139AC06
2E139AC08
2E139BA12
2E139BD35
2E139CA02
2E139CA11
2E139CA21
2E139CB08
2E139CB15
2E139CC02
3J048AA02
3J048AA03
3J048AB08
3J048AC04
3J048BA08
3J048BE03
3J048BG01
3J048BG02
3J048CB21
3J048EA38
3J069AA50
3J069EE01
3J069EE62
(57)【要約】
【課題】強風時にはオイルダンパをロック状態として建物の風揺れを抑制し、地震発生時にはオイルダンパのロック状態を解除して建物へ伝わる振動を低減する免震用オイルダンパシステムを、簡潔な構造で実現し、設置及び維持管理を容易とする。
【解決手段】免震用オイルダンパシステム１０Ａは、免震装置と、オイルダンパ３０と、オイルダンパ３０の第１室Ｒ１と第２室Ｒ２との間で液体を流通させる流通経路４０と、流通経路４０を開閉する制御弁５０Ａと、建物１と分離して、建物１に対して相対移動可能に設けられた剛体７１Ａを備え、振動が生じた際に剛体７１Ａに生じる応答量が閾値Ｓより小さい場合に、制御弁５０Ａを閉状態としてオイルダンパ３０をロック状態とし、応答量が閾値Ｓ以上の場合に、制御弁５０Ａを開状態としてオイルダンパ３０のロック状態を解除する、減衰力切替手段７０Ａと、を備えている。
【選択図】図２
【解決手段】免震用オイルダンパシステム１０Ａは、免震装置と、オイルダンパ３０と、オイルダンパ３０の第１室Ｒ１と第２室Ｒ２との間で液体を流通させる流通経路４０と、流通経路４０を開閉する制御弁５０Ａと、建物１と分離して、建物１に対して相対移動可能に設けられた剛体７１Ａを備え、振動が生じた際に剛体７１Ａに生じる応答量が閾値Ｓより小さい場合に、制御弁５０Ａを閉状態としてオイルダンパ３０をロック状態とし、応答量が閾値Ｓ以上の場合に、制御弁５０Ａを開状態としてオイルダンパ３０のロック状態を解除する、減衰力切替手段７０Ａと、を備えている。
【選択図】図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
強風時に風揺れを抑制し、地震発生時には建物へ伝わる振動を低減させる、免震装置とオイルダンパを組み合わせた免震用オイルダンパシステムであって、
積層ゴム支承、すべり支承、及び転がり支承のうち、いずれかを含んで構成される前記免震装置と、
液体が充填されたシリンダと、前記シリンダの内側を第１室と第２室に区画し、前記シリンダに対して相対移動するピストンと、を備えている、前記オイルダンパと、
前記第１室と前記第２室との間で前記液体を流通させる流通経路と、
前記流通経路を開閉する制御弁と、
前記建物と分離して、前記建物に対して相対移動可能に設けられた剛体を備え、振動が生じた際に前記剛体に生じる応答量が閾値より小さい場合に、前記制御弁を閉状態として前記オイルダンパをロック状態とし、前記応答量が前記閾値以上の場合に、前記制御弁を開状態として前記オイルダンパのロック状態を解除する、減衰力切替手段と、
を備えていることを特徴とする免震用オイルダンパシステム。
積層ゴム支承、すべり支承、及び転がり支承のうち、いずれかを含んで構成される前記免震装置と、
液体が充填されたシリンダと、前記シリンダの内側を第１室と第２室に区画し、前記シリンダに対して相対移動するピストンと、を備えている、前記オイルダンパと、
前記第１室と前記第２室との間で前記液体を流通させる流通経路と、
前記流通経路を開閉する制御弁と、
前記建物と分離して、前記建物に対して相対移動可能に設けられた剛体を備え、振動が生じた際に前記剛体に生じる応答量が閾値より小さい場合に、前記制御弁を閉状態として前記オイルダンパをロック状態とし、前記応答量が前記閾値以上の場合に、前記制御弁を開状態として前記オイルダンパのロック状態を解除する、減衰力切替手段と、
を備えていることを特徴とする免震用オイルダンパシステム。
【請求項2】
前記剛体は前記建物に対してバネにより連結され、
前記減衰力切替手段は、振動が生じていない状態において前記剛体から前記閾値だけ離れた位置に設けられた、前記剛体の接触を検出する剛体検出器を備え、
前記減衰力切替手段は、振動が生じて前記剛体が前記建物に対して相対移動し、前記剛体検出器に接触した際に、前記応答量が前記閾値以上となったとして、前記制御弁を開状態とすることを特徴とする請求項１に記載の免震用オイルダンパシステム。
前記減衰力切替手段は、振動が生じていない状態において前記剛体から前記閾値だけ離れた位置に設けられた、前記剛体の接触を検出する剛体検出器を備え、
前記減衰力切替手段は、振動が生じて前記剛体が前記建物に対して相対移動し、前記剛体検出器に接触した際に、前記応答量が前記閾値以上となったとして、前記制御弁を開状態とすることを特徴とする請求項１に記載の免震用オイルダンパシステム。
【請求項3】
前記剛体は棒状体であり、当該棒状体の軸線方向に振動するように、前記剛体はバネにより前記建物に対して連結され、前記剛体の表面には、前記軸線方向に沿って延在するように凹部が形成され、前記軸線方向において、前記凹部の端部の各々と前記凹部の中心との間の距離は、それぞれ前記閾値の長さとされ、
前記減衰力切替手段は、前記建物に対して前記軸線方向に相対移動不能に固定されて、前記剛体の前記凹部に対向して、前記剛体に対して進退自在に設けられ、前記制御弁と連動して動作し、前記制御弁の開閉を切り替える切替レバーを備え、
振動が生じていない状態において、前記切替レバーは、前記凹部の前記中心に当接して設けられ、
前記切替レバーは、前記凹部に対応して位置して前記凹部に当接している場合に前記制御弁を閉状態とし、かつ前記凹部の外側に対応して位置して前記凹部の外側に当接している場合に前記制御弁を開状態とし、
前記減衰力切替手段は、振動が生じて前記剛体が前記建物に対して相対移動し、前記切替レバーが前記凹部の外側に対応して位置して前記凹部の外側に当接した際に、前記応答量が前記閾値以上となったとして、前記制御弁を開状態とすることを特徴とする請求項１に記載の免震用オイルダンパシステム。
前記減衰力切替手段は、前記建物に対して前記軸線方向に相対移動不能に固定されて、前記剛体の前記凹部に対向して、前記剛体に対して進退自在に設けられ、前記制御弁と連動して動作し、前記制御弁の開閉を切り替える切替レバーを備え、
振動が生じていない状態において、前記切替レバーは、前記凹部の前記中心に当接して設けられ、
前記切替レバーは、前記凹部に対応して位置して前記凹部に当接している場合に前記制御弁を閉状態とし、かつ前記凹部の外側に対応して位置して前記凹部の外側に当接している場合に前記制御弁を開状態とし、
前記減衰力切替手段は、振動が生じて前記剛体が前記建物に対して相対移動し、前記切替レバーが前記凹部の外側に対応して位置して前記凹部の外側に当接した際に、前記応答量が前記閾値以上となったとして、前記制御弁を開状態とすることを特徴とする請求項１に記載の免震用オイルダンパシステム。
【請求項4】
前記減衰力切替手段は、ロープと、前記ロープの張力を検出する張力検出手段と、を備え、前記ロープの一端は前記剛体に、他端は前記張力検出手段に、それぞれ接続され、前記剛体は、振動が生じていない状態において、前記ロープに張力が作用しない初期位置に載置され、かつ振動が生じて前記応答量が前記閾値以上となり、前記初期位置から落下すると、前記ロープに張力が作用するように設けられ、
前記減衰力切替手段は、前記剛体が初期位置から落下して前記ロープに張力が作用し、前記張力検出手段が前記ロープの張力を検出した際に、前記応答量が前記閾値以上となったとして、前記制御弁を開状態とすることを特徴とする請求項１に記載の免震用オイルダンパシステム。
前記減衰力切替手段は、前記剛体が初期位置から落下して前記ロープに張力が作用し、前記張力検出手段が前記ロープの張力を検出した際に、前記応答量が前記閾値以上となったとして、前記制御弁を開状態とすることを特徴とする請求項１に記載の免震用オイルダンパシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、強風時に風揺れを抑制し、地震発生時には建物へ伝わる振動を低減させる、免震装置とオイルダンパを組み合わせた免震用オイルダンパシステムに関する。
【背景技術】
【0002】
一般に、地震による振動を減衰し、低減させるため、建物の免震層に、オイルダンパ等の減衰装置と免震装置を組み合わせて設けることが広く行われている。このような場合においては、免震層を設けることによって、建物の上部構造が下部構造に対し相対移動可能な構成となるために、建物に作用する風が大きくなると、建物が揺れやすくなってしまい、建物の内部の人間に不快感を与える可能性がある。
これに対し、強風時においては風揺れを抑制し、なおかつ地震発生時には建物へ伝わる振動を低減するためのシステムが開発されている。
これに対し、強風時においては風揺れを抑制し、なおかつ地震発生時には建物へ伝わる振動を低減するためのシステムが開発されている。
【0003】
例えば特許文献１には、上部構造と下部構造の間の免震層に、免震装置と並列に風ロック機構を備える構成が開示されている。風ロック機構は、上下方向に伸縮するバネを有する軸バネ装置と、軸線方向を上下方向に配し、下端部側を、軸バネ装置を介して下部構造に接続しつつ軸バネ装置によって上方に付勢される軸材と、下端部が軸材の上端部にピン結合され、軸バネ装置の圧縮状態とされたバネの付勢力が軸材を通じて作用することで上端部を上部構造に押圧して配設される束材とを備えている。
特許文献１においては、免震層に、免震装置や、オイルダンパ等の減衰装置に加えて、これらとは異なる新たな構造体として、比較的大規模で複雑な構造の風ロック機構を構築する必要がある。このため、設置が容易ではない。また、特許文献１の風ロック機構は、構造が簡潔ではないため、設置後の維持管理も容易ではない。
特許文献１においては、免震層に、免震装置や、オイルダンパ等の減衰装置に加えて、これらとは異なる新たな構造体として、比較的大規模で複雑な構造の風ロック機構を構築する必要がある。このため、設置が容易ではない。また、特許文献１の風ロック機構は、構造が簡潔ではないため、設置後の維持管理も容易ではない。
【0004】
また、特許文献２には、基礎と構造物との間に介在して構造物を水平方向に移動自在に支持する免震支持体と、風速を検知する風速検知手段と、風速検知手段が所定値以上の風速を検知したときに基礎に対する構造物の水平方向の変位を強制的に自動停止させる変位停止手段とを備えた構成が記載されている。変位停止手段は、基礎および建築物のそれぞれに設けられて互いに上下に対向する下側孔部および上側孔部と、風速検知手段が所定値以上の風速を検知したときに下側孔部および上側孔部の両方に挿通して基礎に対する建築物の水平方向の変位を強制的に停止させる停止棒とを備える。下側孔部は、基礎に設置された下側水平板に設けた上下方向に貫通する貫通孔であり、上側孔部は、下側水平板に対向するように建築物の側面に突設された上側水平板に設けた貫通孔である。
特許文献２においては、風速検知手段として、回転式風速計、熱線風速計、サーミスタ風速計、超音波風速計、または、風騒音から風速を検出する手段を、建築物の屋根の上に設置し、更に、上記のような下側水平板、上側水平板、及び停止棒を備えた、比較的大規模な構造体を、免震層に、新たに設ける必要がある。このため、設置が容易ではない。また、特許文献２の免震耐風構造は、特許文献１と同様に、設置後の維持管理も容易ではない。
特許文献２においては、風速検知手段として、回転式風速計、熱線風速計、サーミスタ風速計、超音波風速計、または、風騒音から風速を検出する手段を、建築物の屋根の上に設置し、更に、上記のような下側水平板、上側水平板、及び停止棒を備えた、比較的大規模な構造体を、免震層に、新たに設ける必要がある。このため、設置が容易ではない。また、特許文献２の免震耐風構造は、特許文献１と同様に、設置後の維持管理も容易ではない。
【0005】
更に、特許文献３には、免震装置及びアクティブ制御型の制振装置が設けられた鉄骨造建物において、積層ゴム支承、及び調圧弁を開閉して減衰力を調整するロック機構付きオイルダンパを含む免震装置と、強風時には、風情報により、ロック機構付きオイルダンパのロック機構を作動させて免震装置が設けられた建物の免震層の変形を抑えるとともに、アクティブ制御型の制振装置を駆動させて建物の揺れを低減させる制御装置と、を備える構成が記載されている。
特許文献３においても、ロック機構付きオイルダンパのロック機構を制御するために、気象予報等に基づく風向及び風速の予測値、建物近隣の風向及び風速の測定値等の風情報を取得する構成とする必要がある。このため、設置が容易ではない。また、特許文献３に開示された構成は、特許文献１、２に開示された構成と同様に、設置後の維持管理も容易なものとはならない可能性がある。
強風時にはオイルダンパをロック状態として建物の風揺れを抑制し、地震発生時にはオイルダンパのロック状態を解除して建物へ伝わる振動を低減する免震用オイルダンパシステムを、簡潔な構造で実現し、設置及び維持管理を容易とすることが、望まれている。
特許文献３においても、ロック機構付きオイルダンパのロック機構を制御するために、気象予報等に基づく風向及び風速の予測値、建物近隣の風向及び風速の測定値等の風情報を取得する構成とする必要がある。このため、設置が容易ではない。また、特許文献３に開示された構成は、特許文献１、２に開示された構成と同様に、設置後の維持管理も容易なものとはならない可能性がある。
強風時にはオイルダンパをロック状態として建物の風揺れを抑制し、地震発生時にはオイルダンパのロック状態を解除して建物へ伝わる振動を低減する免震用オイルダンパシステムを、簡潔な構造で実現し、設置及び維持管理を容易とすることが、望まれている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】特開２０１８－８７５８１号公報
【特許文献2】特開平９－３１７０１１号公報
【特許文献3】特許第７１４５７４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
本発明が解決しようとする課題は、強風時にはオイルダンパをロック状態として建物の風揺れを抑制し、地震発生時にはオイルダンパのロック状態を解除して建物へ伝わる振動を低減する免震用オイルダンパシステムを、簡潔な構造で実現し、設置及び維持管理を容易とすることである。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明者らは、建物を対象とする制震システムとして、強風時に風揺れを抑制し、地震発生時には建物へ伝わる振動を低減する免震装置とオイルダンパを組み合わせた免震用オイルダンパシステムである。免震用オイルダンパシステムでは、建物に対して相対移動可能な剛体を設け、その剛体の相対移動量に基づいて、オイルダンパを構成する制御弁を開閉させて、オイルダンパの減衰力を高減衰モード、または低減衰モードに変更させることで、建物の応答量に影響を受けることなく、剛体に生じる応答値に基づいて、強風時には風揺れを抑制し、地震発生時には建物に伝わる振動を低減するものである。
本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用する。
すなわち、本発明の免震用オイルダンパシステムは、強風時に風揺れを抑制し、地震発生時には建物へ伝わる振動を低減させる、免震装置とオイルダンパを組み合わせた免震用オイルダンパシステムであって、積層ゴム支承、すべり支承、及び転がり支承のうち、いずれかを含んで構成される前記免震装置と、液体が充填されたシリンダと、前記シリンダの内側を第１室と第２室に区画し、前記シリンダに対して相対移動するピストンと、を備えている、前記オイルダンパと、前記第１室と前記第２室との間で前記液体を流通させる流通経路と、前記流通経路を開閉する制御弁と、前記建物と分離して、前記建物に対して相対移動可能に設けられた剛体を備え、振動が生じた際に前記剛体に生じる応答量が閾値より小さい場合に、前記制御弁を閉状態として前記オイルダンパをロック状態とし、前記応答量が前記閾値以上の場合に、前記制御弁を開状態として前記オイルダンパのロック状態を解除する、減衰力切替手段と、を備えていることを特徴とする。
上記のような構成においては、建物に強風が作用した際には、建物に作用する風外力が剛体には直接作用しないため、建物と分離して、建物に対して相対移動可能に設けられた剛体の応答量は、閾値より小さくなる。この場合には、制御弁は、ピストンにより区画されたシリンダの第１室と第２室との間で液体を流通させる流通経路を閉状態とするため、第１室と第２室との間の液体の流通が抑制される。すると、強風によって建物の免震層よりも上の上部構造が揺れようとして、ピストンがシリンダの内側を、第１室と第２室の一方へと移動することで、オイルダンパが伸縮しようとしても、当該一方の室の内側の液体の流通先が制限される。これにより、ピストンの移動が抑制されて、オイルダンパが容易に伸縮することができない、ロック状態となる。その結果、建物（の上部構造）の揺れが抑制される。
また、地震が発生した際には、地動による慣性力が剛体に直接作用するため、剛体に作用する力は、建物に強風が作用した場合よりも大きくなる。このため、剛体の応答量は閾値以上となり、制御弁は流通経路を開状態とするため、第１室と第２室との間で、流通経路を介して、液体が流通するようになる。すると、地震によって上部構造が揺れようとして、ピストンがシリンダの内側を、第１室と第２室の一方へと移動することで、オイルダンパが伸縮しようとした際には、当該一方の内側の液体は、流通経路を介して、第２室へと移動することができる。これにより、ピストンの移動が抑制されず、オイルダンパのロック状態が解除されて、容易に伸縮することができる状態となる。その結果、上部構造は、免震層より下の下部構造に対して振動しつつも、この振動は、オイルダンパにより抑制される。
ここで、上記のような免震用オイルダンパシステムを実現するに際し、基本的には、オイルダンパに対して流通経路を設けたうえで、減衰力切替手段と制御弁を設置するようにすればよい。減衰力切替手段としても、剛体と、剛体の応答量を検出して制御弁を制御する機構のみが、最低限設けられれば良い。このため、構造全体が簡潔なものとなる。これにより、設置と、及び設置後の維持管理とが、容易になる。
このようにして、強風時にはオイルダンパをロック状態として建物の風揺れを抑制し、地震発生時にはオイルダンパのロック状態を解除して建物へ伝わる振動を低減する免震用オイルダンパシステムを、簡潔な構造で実現し、設置及び維持管理を容易とすることができる。
本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用する。
すなわち、本発明の免震用オイルダンパシステムは、強風時に風揺れを抑制し、地震発生時には建物へ伝わる振動を低減させる、免震装置とオイルダンパを組み合わせた免震用オイルダンパシステムであって、積層ゴム支承、すべり支承、及び転がり支承のうち、いずれかを含んで構成される前記免震装置と、液体が充填されたシリンダと、前記シリンダの内側を第１室と第２室に区画し、前記シリンダに対して相対移動するピストンと、を備えている、前記オイルダンパと、前記第１室と前記第２室との間で前記液体を流通させる流通経路と、前記流通経路を開閉する制御弁と、前記建物と分離して、前記建物に対して相対移動可能に設けられた剛体を備え、振動が生じた際に前記剛体に生じる応答量が閾値より小さい場合に、前記制御弁を閉状態として前記オイルダンパをロック状態とし、前記応答量が前記閾値以上の場合に、前記制御弁を開状態として前記オイルダンパのロック状態を解除する、減衰力切替手段と、を備えていることを特徴とする。
上記のような構成においては、建物に強風が作用した際には、建物に作用する風外力が剛体には直接作用しないため、建物と分離して、建物に対して相対移動可能に設けられた剛体の応答量は、閾値より小さくなる。この場合には、制御弁は、ピストンにより区画されたシリンダの第１室と第２室との間で液体を流通させる流通経路を閉状態とするため、第１室と第２室との間の液体の流通が抑制される。すると、強風によって建物の免震層よりも上の上部構造が揺れようとして、ピストンがシリンダの内側を、第１室と第２室の一方へと移動することで、オイルダンパが伸縮しようとしても、当該一方の室の内側の液体の流通先が制限される。これにより、ピストンの移動が抑制されて、オイルダンパが容易に伸縮することができない、ロック状態となる。その結果、建物（の上部構造）の揺れが抑制される。
また、地震が発生した際には、地動による慣性力が剛体に直接作用するため、剛体に作用する力は、建物に強風が作用した場合よりも大きくなる。このため、剛体の応答量は閾値以上となり、制御弁は流通経路を開状態とするため、第１室と第２室との間で、流通経路を介して、液体が流通するようになる。すると、地震によって上部構造が揺れようとして、ピストンがシリンダの内側を、第１室と第２室の一方へと移動することで、オイルダンパが伸縮しようとした際には、当該一方の内側の液体は、流通経路を介して、第２室へと移動することができる。これにより、ピストンの移動が抑制されず、オイルダンパのロック状態が解除されて、容易に伸縮することができる状態となる。その結果、上部構造は、免震層より下の下部構造に対して振動しつつも、この振動は、オイルダンパにより抑制される。
ここで、上記のような免震用オイルダンパシステムを実現するに際し、基本的には、オイルダンパに対して流通経路を設けたうえで、減衰力切替手段と制御弁を設置するようにすればよい。減衰力切替手段としても、剛体と、剛体の応答量を検出して制御弁を制御する機構のみが、最低限設けられれば良い。このため、構造全体が簡潔なものとなる。これにより、設置と、及び設置後の維持管理とが、容易になる。
このようにして、強風時にはオイルダンパをロック状態として建物の風揺れを抑制し、地震発生時にはオイルダンパのロック状態を解除して建物へ伝わる振動を低減する免震用オイルダンパシステムを、簡潔な構造で実現し、設置及び維持管理を容易とすることができる。
【0009】
本発明の一態様においては、前記剛体は前記建物に対してバネにより連結され、前記減衰力切替手段は、振動が生じていない状態において前記剛体から前記閾値だけ離れた位置に設けられた、前記剛体の接触を検出する剛体検出器を備え、前記減衰力切替手段は、振動が生じて前記剛体が前記建物に対して相対移動し、前記剛体検出器に接触した際に、前記応答量が前記閾値以上となったとして、前記制御弁を開状態とする。
このような構成によれば、剛体の接触を検出する剛体検出器が、振動が生じていない状態において剛体から閾値だけ離れた位置に設けられている。このような剛体検出器は、振動が作用して、建物に対する剛体の相対移動量が閾値以上となるような場合に、剛体の接触を検出するため、剛体検出器の検出結果によって、剛体の応答量として、建物に対する剛体の相対移動量が、閾値以上か否かを判定することができる。このような剛体検出器を用いて、剛体が剛体検出器に接触した際に、応答量が閾値以上となったとして、制御弁を開状態とするように構成することにより、免震用オイルダンパシステムを、適切に実現することが可能となる。
このような構成によれば、剛体の接触を検出する剛体検出器が、振動が生じていない状態において剛体から閾値だけ離れた位置に設けられている。このような剛体検出器は、振動が作用して、建物に対する剛体の相対移動量が閾値以上となるような場合に、剛体の接触を検出するため、剛体検出器の検出結果によって、剛体の応答量として、建物に対する剛体の相対移動量が、閾値以上か否かを判定することができる。このような剛体検出器を用いて、剛体が剛体検出器に接触した際に、応答量が閾値以上となったとして、制御弁を開状態とするように構成することにより、免震用オイルダンパシステムを、適切に実現することが可能となる。
【0010】
本発明の一態様においては、前記剛体は棒状体であり、当該棒状体の軸線方向に振動するように、前記剛体はバネにより前記建物に対して連結され、前記剛体の表面には、前記軸線方向に沿って延在するように凹部が形成され、前記軸線方向において、前記凹部の端部の各々と前記凹部の中心との間の距離は、それぞれ前記閾値の長さとされ、前記減衰力切替手段は、前記建物に対して前記軸線方向に相対移動不能に固定されて、前記剛体の前記凹部に対向して、前記剛体に対して進退自在に設けられ、前記制御弁と連動して動作し、前記制御弁の開閉を切り替える切替レバーを備え、振動が生じていない状態において、前記切替レバーは、前記凹部の前記中心に当接して設けられ、前記切替レバーは、前記凹部に対応して位置して前記凹部に当接している場合に前記制御弁を閉状態とし、かつ前記凹部の外側に対応して位置して前記凹部の外側に当接している場合に前記制御弁を開状態とし、前記減衰力切替手段は、振動が生じて前記剛体が前記建物に対して相対移動し、前記切替レバーが前記凹部の外側に対応して位置して前記凹部の外側に当接した際に、前記応答量が前記閾値以上となったとして、前記制御弁を開状態とする。
このような構成によれば、振動が生じていない状態において、切替レバーは、棒状体である剛体の表面に、軸線方向に沿って延在するように形成された凹部の中心に当接している。振動が生じると、剛体は、軸線方向に振動する。切替レバーは、建物に対して軸線方向に相対移動不能に固定されているため、剛体は、切替レバーに対し、軸線方向に相対移動する。ここで、軸線方向において、凹部の端部の各々と凹部の中心との間の距離は、それぞれ閾値の長さとされている。このため、切替レバーが凹部に当接していれば、建物に対する剛体の相対移動量が閾値より小さい状態であり、制御弁は閉状態とされる。また、切替レバーが、凹部の端部を越えて、凹部の外側に当接した場合、建物に対する剛体の相対移動量が閾値以上の状態であり、制御弁が開状態となる。このような剛体と切替レバーを用いて、剛体の応答量が閾値以上か否かを、剛体に対する切替レバーの位置によって、建物に対する剛体の相対移動量を観測することで判定し、応答量が閾値以上の場合に制御弁を開状態とするように構成することにより、免震用オイルダンパシステムを、適切に、実現することができる。
このような構成によれば、振動が生じていない状態において、切替レバーは、棒状体である剛体の表面に、軸線方向に沿って延在するように形成された凹部の中心に当接している。振動が生じると、剛体は、軸線方向に振動する。切替レバーは、建物に対して軸線方向に相対移動不能に固定されているため、剛体は、切替レバーに対し、軸線方向に相対移動する。ここで、軸線方向において、凹部の端部の各々と凹部の中心との間の距離は、それぞれ閾値の長さとされている。このため、切替レバーが凹部に当接していれば、建物に対する剛体の相対移動量が閾値より小さい状態であり、制御弁は閉状態とされる。また、切替レバーが、凹部の端部を越えて、凹部の外側に当接した場合、建物に対する剛体の相対移動量が閾値以上の状態であり、制御弁が開状態となる。このような剛体と切替レバーを用いて、剛体の応答量が閾値以上か否かを、剛体に対する切替レバーの位置によって、建物に対する剛体の相対移動量を観測することで判定し、応答量が閾値以上の場合に制御弁を開状態とするように構成することにより、免震用オイルダンパシステムを、適切に、実現することができる。
【0011】
本発明の一態様においては、前記減衰力切替手段は、ロープと、前記ロープの張力を検出する張力検出手段と、を備え、前記ロープの一端は前記剛体に、他端は前記張力検出手段に、それぞれ接続され、前記剛体は、振動が生じていない状態において、前記ロープに張力が作用しない初期位置に載置され、かつ振動が生じて前記応答量が前記閾値以上となり、前記初期位置から落下すると、前記ロープに張力が作用するように設けられ、前記減衰力切替手段は、前記剛体が初期位置から落下して前記ロープに張力が作用し、前記張力検出手段が前記ロープの張力を検出した際に、前記応答量が前記閾値以上となったとして、前記制御弁を開状態とする。
このような構成によれば、剛体は、振動が生じていない状態では、剛体と張力検出手段とを結ぶロープに張力が作用しない初期位置に載置される。振動が生じて剛体が変位し、剛体の応答量が閾値以上となると、剛体は初期位置から落下して、ロープに張力が作用し、張力検出手段により張力が検出される。この場合に、減衰力切替手段が、応答量が閾値以上となったとして、制御弁を開状態とする。これにより、第１室と第２室との間で液体が流通するようになる。その結果、オイルダンパのロック状態が解除されて、オイルダンパが容易に伸縮することができる状態となる。このようにして、免震用オイルダンパシステムを、適切に実現することが可能となる。
このような構成によれば、剛体は、振動が生じていない状態では、剛体と張力検出手段とを結ぶロープに張力が作用しない初期位置に載置される。振動が生じて剛体が変位し、剛体の応答量が閾値以上となると、剛体は初期位置から落下して、ロープに張力が作用し、張力検出手段により張力が検出される。この場合に、減衰力切替手段が、応答量が閾値以上となったとして、制御弁を開状態とする。これにより、第１室と第２室との間で液体が流通するようになる。その結果、オイルダンパのロック状態が解除されて、オイルダンパが容易に伸縮することができる状態となる。このようにして、免震用オイルダンパシステムを、適切に実現することが可能となる。
【発明の効果】
【0012】
本発明によれば、強風時にはオイルダンパをロック状態として建物の風揺れを抑制し、地震発生時にはオイルダンパのロック状態を解除して建物へ伝わる振動を低減する免震用オイルダンパシステムを、簡潔な構造で実現し、設置及び維持管理を容易とすることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【図1】本発明の実施形態に係る免震用オイルダンパシステムを備えた建物の概略構成を示す図である。
【図4】本発明の実施形態の第１変形例に係る免震用オイルダンパシステムのオイルダンパ、制御弁、及び減衰力切替手段を示す断面図である。
【図6】本発明の実施形態の第２変形例に係る免震用オイルダンパシステムのオイルダンパ、制御弁、及び減衰力切替手段を示す断面図である。
【図8】本発明の実施形態に係る免震用オイルダンパシステムの解析例に用いた解析モデルを示す図である。
【図9】オイルダンパのロックを解除するときのバネ復元力特定を示す図である。
【図10】本発明の実施形態に係る免震用オイルダンパシステムの解析例を示す図であり、建物の階ごとの最大加速度の分布を示す図である。
【図11】本発明の実施形態に係る免震用オイルダンパシステムの解析例を示す図であり、建物の階ごとの最大層間変形角の分布を示す図である。
【図12】本発明の実施形態に係る免震用オイルダンパシステムの他の解析例を示す図であり、建物の階ごとの最大加速度の分布を示す図である。
【図13】本発明の実施形態に係る免震用オイルダンパシステムの他の解析例を示す図であり、建物の階ごとの最大層間変形角の分布を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0014】
本発明は、建物を対象とする強風時に風揺れを抑制し、地震発生時には建物へ伝わる振動を低減させる、免震装置とオイルダンパを組み合わせた免震用オイルダンパシステムである。具体的には、本発明の免震用オイルダンパシステムでは、強風時にオイルダンパの伸縮をロック（ロックＯＮ）することで減衰力を高い状態とし、強風時の風揺れを低減させるとともに、地震発生時にはオイルダンパが伸縮可能なようにロック状態を解除して減衰力を低い状態とし、建物へ伝わる振動を低減させる。
以下、添付図面を参照して、本発明による免震用オイルダンパシステムを実施するための形態について、図面に基づいて説明する。
（実施形態）
本発明の実施形態に係る免震用オイルダンパシステムを備えた建物の概略構成を示す図を図１に示す。
図１に示されるように、免震用オイルダンパシステム１０Ａは、建物１の上部構造４と、建物１を支持する下部構造２と、の間に設けられた免震層３に配置されている。本実施形態においては、下部構造２は、建物１の基礎部である。免震用オイルダンパシステム１０Ａは、強風時に風揺れを抑制し、地震発生時には建物１の上部構造４へ伝わる振動を低減させる。免震用オイルダンパシステム１０Ａは、免震装置２０と、オイルダンパ３０と、流通経路４０と、制御弁５０Ａと、減衰力切替手段７０Ａと、を組み合わせて構成されている。
以下、添付図面を参照して、本発明による免震用オイルダンパシステムを実施するための形態について、図面に基づいて説明する。
（実施形態）
本発明の実施形態に係る免震用オイルダンパシステムを備えた建物の概略構成を示す図を図１に示す。
図１に示されるように、免震用オイルダンパシステム１０Ａは、建物１の上部構造４と、建物１を支持する下部構造２と、の間に設けられた免震層３に配置されている。本実施形態においては、下部構造２は、建物１の基礎部である。免震用オイルダンパシステム１０Ａは、強風時に風揺れを抑制し、地震発生時には建物１の上部構造４へ伝わる振動を低減させる。免震用オイルダンパシステム１０Ａは、免震装置２０と、オイルダンパ３０と、流通経路４０と、制御弁５０Ａと、減衰力切替手段７０Ａと、を組み合わせて構成されている。
【0015】
免震装置２０は、積層ゴム支承、すべり支承、及び転がり支承のうち、いずれかを含んで構成される。本実施形態では、免震装置２０として、例えば、積層ゴム支承２１を備えている。免震装置２０としては、積層ゴム支承、すべり支承、及び転がり支承の、複数が組み合わせて設けられても構わない。免震装置２０は、下部構造２と、上部構造４との間に複数個設けられている。各積層ゴム支承２１は、下部構造２上に固定される下部取付板２１ａと、上部構造４の下面に固定される上部取付板２１ｂと、下部取付板２１ａと上部取付板２１ｂとの間に設けられた積層ゴム部２１ｃと、を備える。積層ゴム部２１ｃは、鋼板とゴム層とを上下方向において交互に積層してなる。積層ゴム支承２１は、後に説明するオイルダンパ３０のロック状態が解除されている場合において、上部構造４の、下部構造２に対する水平方向の相対変位を許容する。
【0016】
図２は、図１の免震用オイルダンパシステムのオイルダンパ、制御弁、及び減衰力切替手段を示す断面図である。
図２に示されるように、オイルダンパ３０は、シリンダ３１と、ピストン３２と、ピストンロッド３３と、を備えている。シリンダ３１は、水平方向に沿った軸線方向Ｄｃに延びる筒状に形成されている。シリンダ３１の一端は、蓋３４によって閉塞されている。シリンダ３１の他端には、ロッドガイド３５が装着されている。ロッドガイド３５は、その中央部にロッド挿通孔３５ｈを有した円環状に形成されている。
図２に示されるように、オイルダンパ３０は、シリンダ３１と、ピストン３２と、ピストンロッド３３と、を備えている。シリンダ３１は、水平方向に沿った軸線方向Ｄｃに延びる筒状に形成されている。シリンダ３１の一端は、蓋３４によって閉塞されている。シリンダ３１の他端には、ロッドガイド３５が装着されている。ロッドガイド３５は、その中央部にロッド挿通孔３５ｈを有した円環状に形成されている。
【0017】
ピストン３２は、シリンダ３１内に配置されている。ピストン３２は、シリンダ３１内で、シリンダ３１に対して軸線方向Ｄｃに相対移動自在に設けられている。ピストン３２は、ピストンロッド３３の一端に連結されている。ピストンロッド３３は、ピストン３２に対して軸線方向Ｄｃの一方側Ｄｃ１に設けられている。ピストン３２は、シリンダ３１内を、第１室Ｒ１と第２室Ｒ２とに区画する。第１室Ｒ１は、ピストン３２に対して軸線方向Ｄｃの一方側Ｄｃ１に設けられたピストンロッド３３側に位置する。第２室Ｒ２は、ピストン３２に対して第１室Ｒ１とは反対側、つまり、軸線方向Ｄｃの他方側Ｄｃ２に位置する。シリンダ３１内の第１室Ｒ１、及び第２室Ｒ２には、作動油等の液体が充填されている。液体は、作動油以外にも、水や水溶液を使用することも可能である。
ピストンロッド３３は、シリンダ３１の軸線方向Ｄｃに延びている。ピストンロッド３３は、ロッドガイド３５のロッド挿通孔３５ｈに挿通されている。ピストンロッド３３の他端は、ロッド挿通孔３５ｈを通してシリンダ３１の外方に突出している。ピストンロッド３３は、ピストン３２とともに、シリンダ３１に対して軸線方向Ｄｃに相対移動する。
ピストンロッド３３は、シリンダ３１の軸線方向Ｄｃに延びている。ピストンロッド３３は、ロッドガイド３５のロッド挿通孔３５ｈに挿通されている。ピストンロッド３３の他端は、ロッド挿通孔３５ｈを通してシリンダ３１の外方に突出している。ピストンロッド３３は、ピストン３２とともに、シリンダ３１に対して軸線方向Ｄｃに相対移動する。
【0018】
このようなオイルダンパ３０において、シリンダ３１は、ブラケット３６を介して、例えば下部構造２側に固定されている。ピストンロッド３３の他端は、ブラケット３７を介して、シリンダ３１とは反対側の、上部構造４側に固定されている。これにより、地震が生じ、後に説明するオイルダンパ３０のロック状態が解除されると、下部構造２と上部構造４との間での、シリンダ３１の軸線方向Ｄｃの相対変位に伴い、シリンダ３１に対し、ピストンロッド３３、及びピストン３２が軸線方向Ｄｃに相対移動する。
【0019】
流通経路４０は、オイルダンパ３０の第１室Ｒ１と、第２室Ｒ２とに接続されている。流通経路４０は、第１室Ｒ１と第２室Ｒ２との間で液体を流通させる。
制御弁５０Ａは、流通経路４０の途中に設けられている。制御弁５０Ａは、流通経路４０を開閉する。より詳細には、制御弁５０Ａは、流通経路４０を閉鎖する閉鎖部分５３と、流通経路４０を開通させる開通部分５２を備えている。閉鎖部分５３と開通部分５２は、水平方向に隣接するように設けられている。開通部分５２は、閉鎖部分５３の、後に説明する剛体７１Ａの側に位置づけられている。本実施形態において、制御弁５０Ａは、水平方向（軸線方向Ｄｃ）に進退自在に設けられ、閉鎖部分５３と開通部分５２が自在に切り替えられるように構成されている。
通常の、振動が生じていない場合においては、流通経路４０内には制御弁５０Ａの閉鎖部分５３が位置して、流通経路４０が閉鎖され、流通経路４０内を液体が流通できない状態となっている。この場合に、開通部分５２は、流通経路４０から剛体７１Ａ側に突出するように位置づけられている。
後に図３を用いて説明するように、振動が生じ、剛体７１Ａが水平方向に閾値Ｓ以上移動した場合に、制御弁５０Ａは水平方向に移動して、流通経路４０内に開通部分５２が位置する。この場合には、流通経路４０が開通され、流通経路４０内を液体が流通できる状態となる。
制御弁５０Ａは、流通経路４０の途中に設けられている。制御弁５０Ａは、流通経路４０を開閉する。より詳細には、制御弁５０Ａは、流通経路４０を閉鎖する閉鎖部分５３と、流通経路４０を開通させる開通部分５２を備えている。閉鎖部分５３と開通部分５２は、水平方向に隣接するように設けられている。開通部分５２は、閉鎖部分５３の、後に説明する剛体７１Ａの側に位置づけられている。本実施形態において、制御弁５０Ａは、水平方向（軸線方向Ｄｃ）に進退自在に設けられ、閉鎖部分５３と開通部分５２が自在に切り替えられるように構成されている。
通常の、振動が生じていない場合においては、流通経路４０内には制御弁５０Ａの閉鎖部分５３が位置して、流通経路４０が閉鎖され、流通経路４０内を液体が流通できない状態となっている。この場合に、開通部分５２は、流通経路４０から剛体７１Ａ側に突出するように位置づけられている。
後に図３を用いて説明するように、振動が生じ、剛体７１Ａが水平方向に閾値Ｓ以上移動した場合に、制御弁５０Ａは水平方向に移動して、流通経路４０内に開通部分５２が位置する。この場合には、流通経路４０が開通され、流通経路４０内を液体が流通できる状態となる。
【0020】
減衰力切替手段７０Ａは、剛体７１Ａと、バネ７２と、剛体検出器７４と、を備えている。
剛体７１Ａは、建物１と分離して、建物１に対して相対移動可能に設けられている。本実施形態において、剛体７１Ａは、下部構造２上に設けられた台２５上で、水平方向（軸線方向Ｄｃ）に移動自在に支持されている。図１においては、剛体７１Ａの下面には車輪が設けられて、剛体７１Ａが台２５上で走行するような形態として描かれているが、台２５が剛体７１Ａを相対移動可能に支持する形態は、これに限られず、どのようなものであっても構わない。剛体７１Ａは、例えば、台２５に固定されたブラケット２６に、バネ７２を介して水平方向（軸線方向Ｄｃ）に変位可能に支持されている。
剛体７１Ａは、建物１と分離して、建物１に対して相対移動可能に設けられている。本実施形態において、剛体７１Ａは、下部構造２上に設けられた台２５上で、水平方向（軸線方向Ｄｃ）に移動自在に支持されている。図１においては、剛体７１Ａの下面には車輪が設けられて、剛体７１Ａが台２５上で走行するような形態として描かれているが、台２５が剛体７１Ａを相対移動可能に支持する形態は、これに限られず、どのようなものであっても構わない。剛体７１Ａは、例えば、台２５に固定されたブラケット２６に、バネ７２を介して水平方向（軸線方向Ｄｃ）に変位可能に支持されている。
【0021】
剛体検出器７４は、振動が生じていない状態において剛体７１Ａから閾値Ｓだけ離れた位置に設けられている。本実施形態においては、剛体検出器７４は、制御弁５０Ａと一体に設けられている。剛体検出器７４は、本実施形態においては、閉鎖部分５３から、剛体７１Ａ側に向かって水平方向（軸線方向Ｄｃ）に延びるように設けられた、制御弁５０Ａの開通部分５２である。剛体検出器７４は、制御弁５０Ａと連動して動作する。
剛体７１Ａと剛体検出器７４は、振動が生じていない場合においては、これらの間の距離が閾値Ｓとなるように、設けられている。このため、振動が生じて剛体７１Ａが建物１に対して相対移動したとしても、剛体７１Ａの、水平方向の移動量が閾値Ｓ以下である場合には、剛体７１Ａは、剛体検出器７４に接触しない。
剛体７１Ａと剛体検出器７４は、振動が生じていない場合においては、これらの間の距離が閾値Ｓとなるように、設けられている。このため、振動が生じて剛体７１Ａが建物１に対して相対移動したとしても、剛体７１Ａの、水平方向の移動量が閾値Ｓ以下である場合には、剛体７１Ａは、剛体検出器７４に接触しない。
【0022】
図３は、図２の免震用オイルダンパシステムにおいて、オイルダンパのロック状態が解除された場合の図である。
剛体検出器７４は、振動が生じ、図３に示されるように、剛体７１Ａが、水平方向に閾値Ｓ以上移動した場合に、剛体７１Ａの接触を検出する。剛体検出器７４は、剛体７１Ａが、水平方向に閾値Ｓ以上移動した場合に、剛体７１Ａによって押圧される。これにより、制御弁５０Ａは、開通部分５２が流通経路４０に位置して開状態となる。
制御弁５０Ａは、一旦閉状態から開状態となると、その後も流通経路４０が開状態に維持されるようになっている。制御弁５０Ａを、開状態から閉状態に戻すには、手動で制御弁５０Ａを操作する。
剛体検出器７４は、振動が生じ、図３に示されるように、剛体７１Ａが、水平方向に閾値Ｓ以上移動した場合に、剛体７１Ａの接触を検出する。剛体検出器７４は、剛体７１Ａが、水平方向に閾値Ｓ以上移動した場合に、剛体７１Ａによって押圧される。これにより、制御弁５０Ａは、開通部分５２が流通経路４０に位置して開状態となる。
制御弁５０Ａは、一旦閉状態から開状態となると、その後も流通経路４０が開状態に維持されるようになっている。制御弁５０Ａを、開状態から閉状態に戻すには、手動で制御弁５０Ａを操作する。
【0023】
制御弁５０Ａは、振動が生じていない状態において、図２に示されるように、閉鎖部分５３で流通経路４０を閉鎖している。つまり、制御弁５０Ａは、初期状態において、流通経路４０を閉鎖し、第１室Ｒ１と第２室Ｒ２との間での、流通経路４０を介した液体の流通を遮断している。この状態においては、振動が生じ、上部構造４が下部構造２に対し相対移動しようとするのに伴って、ピストン３２が第１室Ｒ１側もしくは第２室Ｒ２側へと移動しようとしても、移動しようとする方向に位置する室Ｒ１、Ｒ２内に位置する液体の移動先が制限される。これにより、オイルダンパ３０は、シリンダ３１内におけるピストン３２の軸線方向Ｄｃへの移動が制御弁５０Ａによって抑制されたロック状態となる。
図３に示されるように、振動が生じ、剛体７１Ａが、バネ７２の弾性力に抗して水平方向に閾値Ｓ以上移動すると、剛体検出器７４が押圧され、制御弁５０Ａが、閉状態から開状態へと切り替わる。これにより、流通経路４０が開放される。この状態においては、振動が生じ、上部構造４が下部構造２に対し相対移動しようとするのに伴って、ピストン３２が第１室Ｒ１側に移動しようとすると、第１室Ｒ１内の液体は、流通経路４０を介して、第２室Ｒ２へと移動する。逆に、ピストン３２が第２室Ｒ２側に移動しようとすると、第２室Ｒ２内の液体は、流通経路４０を介して、第１室Ｒ１へと移動する。このようにして、第１室Ｒ１と第２室Ｒ２との間での、流通経路４０を介した液体の流通が可能となり、オイルダンパ３０のロック状態が解除される。
図３に示されるように、振動が生じ、剛体７１Ａが、バネ７２の弾性力に抗して水平方向に閾値Ｓ以上移動すると、剛体検出器７４が押圧され、制御弁５０Ａが、閉状態から開状態へと切り替わる。これにより、流通経路４０が開放される。この状態においては、振動が生じ、上部構造４が下部構造２に対し相対移動しようとするのに伴って、ピストン３２が第１室Ｒ１側に移動しようとすると、第１室Ｒ１内の液体は、流通経路４０を介して、第２室Ｒ２へと移動する。逆に、ピストン３２が第２室Ｒ２側に移動しようとすると、第２室Ｒ２内の液体は、流通経路４０を介して、第１室Ｒ１へと移動する。このようにして、第１室Ｒ１と第２室Ｒ２との間での、流通経路４０を介した液体の流通が可能となり、オイルダンパ３０のロック状態が解除される。
【0024】
このように、減衰力切替手段７０Ａは、振動が生じた際に剛体７１Ａに生じる応答量、すなわち本実施形態においては、剛体７１Ａの建物１に対する相対移動量が、閾値Ｓより小さい場合に、制御弁５０Ａを閉状態としてオイルダンパ３０をロック状態とし、応答量が閾値Ｓ以上の場合に、制御弁５０Ａを開状態としてオイルダンパ３０のロック状態を解除する。
ここで、閾値Ｓは、建物１に強風が作用した際における剛体７１Ａの応答量よりも大きく、かつ、地震発生時における剛体７１Ａの応答量よりも小さくなるように設定される。
ここで、閾値Ｓは、建物１に強風が作用した際における剛体７１Ａの応答量よりも大きく、かつ、地震発生時における剛体７１Ａの応答量よりも小さくなるように設定される。
【0025】
このような免震用オイルダンパシステム１０Ａでは、建物１に強風が作用した際には、建物１に作用する風外力が剛体７１Ａには直接作用しないため、建物１と分離して、建物１に対して相対移動可能に設けられた剛体７１Ａの応答量、すなわち、剛体７１Ａの建物１に対する相対移動量は、閾値Ｓより小さくなる。この場合、相対移動量が閾値Ｓより小さいため、剛体７１Ａは剛体検出器７４へと到達しない。このため、制御弁５０Ａは、ピストン３２により区画されたシリンダ３１の第１室Ｒ１と第２室Ｒ２との間で液体を流通させる流通経路４０を、閉状態とした状態となっている。これにより、流通経路４０における第１室Ｒ１と第２室Ｒ２との間の液体の流通が抑制される。すると、強風によって建物１の免震層３よりも上の上部構造４が揺れようとして、ピストン３２がシリンダ３１の内側を移動し、オイルダンパ３０が伸縮しようとしても、移動しようとする方向に位置する室Ｒ１、Ｒ２の内側の液体の流通先が制限される。このため、ピストン３２の移動が抑制されて、オイルダンパ３０が容易に伸縮することができない、ロック状態となる。これにより、免震用オイルダンパシステム１０Ａによる減衰力が高い状態となり、下部構造２と上部構造４との水平方向の相対変位が抑えられ、建物１（の上部構造４）の揺れが抑制される。
【0026】
また、地震が発生した際には、地動による慣性力が剛体７１Ａに直接作用するため、剛体７１Ａに作用する力は、建物１に強風が作用した場合よりも大きくなる。このため、剛体７１Ａの応答量、すなわち、剛体７１Ａの建物１に対する相対移動量は閾値Ｓ以上となり、剛体７１Ａは剛体検出器７４へと到達し、制御弁５０Ａは流通経路４０を開状態とするため、流通経路４０を介して、第１室Ｒ１と第２室Ｒ２との間で液体が流通するようになる。すると、地震によって建物１の上部構造４が揺れようとして、ピストン３２がシリンダ３１の内側を、例えば第１室Ｒ１の方へと移動することで、オイルダンパ３０が伸縮しようとした際には、第１室Ｒ１の内側の液体は、流通経路４０を介して、第２室Ｒ２へと移動できる。また、ピストン３２がシリンダ３１の内側を、例えば第２室Ｒ２の方へと移動することで、オイルダンパ３０が伸縮しようとした際には、第２室Ｒ２の内側の液体は、流通経路４０を介して、第１室Ｒ１へと移動できる。このように、ピストン３２の移動は抑制されず、オイルダンパ３０のロック状態が解除されて、オイルダンパ３０が容易に伸縮することができる状態となる。これにより、免震用オイルダンパシステム１０Ａによる減衰力が低い状態となり、建物１の上部構造４は、免震層３より下の下部構造２に対して振動しつつも、この振動は、オイルダンパ３０により抑制される。
【0027】
上述したような免震用オイルダンパシステム１０Ａによれば、強風時に風揺れを抑制し、地震発生時には建物１へ伝わる振動を低減させる、免震装置２０とオイルダンパ３０を組み合わせた免震用オイルダンパシステム１０Ａであって、積層ゴム支承２１、すべり支承、及び転がり支承のうち、いずれかを含んで構成される免震装置２０と、液体が充填されたシリンダ３１と、シリンダ３１の内側を第１室Ｒ１と第２室Ｒ２に区画し、シリンダ３１に対して相対移動するピストン３２と、を備えている、オイルダンパ３０と、第１室Ｒ１と第２室Ｒ２との間で液体を流通させる流通経路４０と、流通経路４０を開閉する制御弁５０Ａと、建物１と分離して、建物１に対して相対移動可能に設けられた剛体７１Ａを備え、振動が生じた際に剛体７１Ａに生じる応答量が閾値Ｓより小さい場合に、制御弁５０Ａを閉状態としてオイルダンパ３０をロック状態とし、応答量が閾値Ｓ以上の場合に、制御弁５０Ａを開状態としてオイルダンパ３０のロック状態を解除する、減衰力切替手段７０Ａと、を備えている。
上記のような構成においては、建物１に強風が作用した際には、建物１に作用する風外力が剛体７１Ａには直接作用しないため、建物１と分離して、建物１に対して相対移動可能に設けられた剛体７１Ａの応答量は、閾値Ｓより小さくなる。この場合には、制御弁５０Ａは、ピストン３２により区画されたシリンダ３１の第１室Ｒ１と第２室Ｒ２との間で液体を流通させる流通経路４０を閉状態とするため、第１室Ｒ１と第２室Ｒ２との間の液体の流通が抑制される。すると、強風によって建物１の免震層３よりも上の上部構造４が揺れようとして、ピストン３２がシリンダ３１の内側を、第１室Ｒ１と第２室Ｒ２の一方へと移動することで、オイルダンパ３０が伸縮しようとしても、当該一方の内側の液体の流通先が制限される。これにより、ピストン３２の移動が抑制されて、オイルダンパ３０が容易に伸縮することができない、ロック状態となる。その結果、建物１（の上部構造４）の揺れが抑制される。
また、地震が発生した際には、地動による慣性力が剛体７１Ａに直接作用するため、剛体７１Ａに作用する力は、建物１に強風が作用した場合よりも大きくなる。このため、剛体７１Ａの応答量は閾値Ｓ以上となり、制御弁５０Ａは流通経路４０を開状態とするため、第１室Ｒ１と第２室Ｒ２との間で、流通経路４０を介して、液体が流通するようになる。すると、地震によって上部構造４が揺れようとして、ピストン３２がシリンダ３１の内側を、第１室Ｒ１と第２室Ｒ２の一方へと移動することで、オイルダンパ３０が伸縮しようとした際には、当該一方の内側の液体は、流通経路４０を介して、第２室Ｒ２へと移動することができる。これにより、ピストン３２の移動が抑制されず、オイルダンパ３０のロック状態が解除されて、容易に伸縮することができる状態となる。その結果、上部構造４は、免震層３より下の下部構造２に対して振動しつつも、この振動は、オイルダンパ３０により抑制される。
ここで、上記のような免震用オイルダンパシステム１０Ａを実現するに際し、基本的には、オイルダンパ３０に対して流通経路４０を設けたうえで、減衰力切替手段７０Ａと制御弁５０Ａを設置するようにすればよい。減衰力切替手段７０Ａとしても、剛体７１Ａと、剛体７１Ａの応答量を検出して制御弁５０Ａを制御する機構のみが、最低限設けられれば良い。このため、構造全体が簡潔なものとなる。これにより、設置と、及び設置後の維持管理とが、容易になる。
このようにして、強風時にはオイルダンパ３０をロック状態として建物１の風揺れを抑制し、地震発生時にはオイルダンパ３０のロック状態を解除して建物１へ伝わる振動を低減する免震用オイルダンパシステム１０Ａを、簡潔な構造で実現し、設置及び維持管理を容易とすることができる。
上記のような構成においては、建物１に強風が作用した際には、建物１に作用する風外力が剛体７１Ａには直接作用しないため、建物１と分離して、建物１に対して相対移動可能に設けられた剛体７１Ａの応答量は、閾値Ｓより小さくなる。この場合には、制御弁５０Ａは、ピストン３２により区画されたシリンダ３１の第１室Ｒ１と第２室Ｒ２との間で液体を流通させる流通経路４０を閉状態とするため、第１室Ｒ１と第２室Ｒ２との間の液体の流通が抑制される。すると、強風によって建物１の免震層３よりも上の上部構造４が揺れようとして、ピストン３２がシリンダ３１の内側を、第１室Ｒ１と第２室Ｒ２の一方へと移動することで、オイルダンパ３０が伸縮しようとしても、当該一方の内側の液体の流通先が制限される。これにより、ピストン３２の移動が抑制されて、オイルダンパ３０が容易に伸縮することができない、ロック状態となる。その結果、建物１（の上部構造４）の揺れが抑制される。
また、地震が発生した際には、地動による慣性力が剛体７１Ａに直接作用するため、剛体７１Ａに作用する力は、建物１に強風が作用した場合よりも大きくなる。このため、剛体７１Ａの応答量は閾値Ｓ以上となり、制御弁５０Ａは流通経路４０を開状態とするため、第１室Ｒ１と第２室Ｒ２との間で、流通経路４０を介して、液体が流通するようになる。すると、地震によって上部構造４が揺れようとして、ピストン３２がシリンダ３１の内側を、第１室Ｒ１と第２室Ｒ２の一方へと移動することで、オイルダンパ３０が伸縮しようとした際には、当該一方の内側の液体は、流通経路４０を介して、第２室Ｒ２へと移動することができる。これにより、ピストン３２の移動が抑制されず、オイルダンパ３０のロック状態が解除されて、容易に伸縮することができる状態となる。その結果、上部構造４は、免震層３より下の下部構造２に対して振動しつつも、この振動は、オイルダンパ３０により抑制される。
ここで、上記のような免震用オイルダンパシステム１０Ａを実現するに際し、基本的には、オイルダンパ３０に対して流通経路４０を設けたうえで、減衰力切替手段７０Ａと制御弁５０Ａを設置するようにすればよい。減衰力切替手段７０Ａとしても、剛体７１Ａと、剛体７１Ａの応答量を検出して制御弁５０Ａを制御する機構のみが、最低限設けられれば良い。このため、構造全体が簡潔なものとなる。これにより、設置と、及び設置後の維持管理とが、容易になる。
このようにして、強風時にはオイルダンパ３０をロック状態として建物１の風揺れを抑制し、地震発生時にはオイルダンパ３０のロック状態を解除して建物１へ伝わる振動を低減する免震用オイルダンパシステム１０Ａを、簡潔な構造で実現し、設置及び維持管理を容易とすることができる。
【0028】
また、剛体７１Ａは建物１に対してバネ７２により連結され、減衰力切替手段７０Ａは、振動が生じていない状態において剛体７１Ａから閾値Ｓだけ離れた位置に設けられた、剛体７１Ａの接触を検出する剛体検出器７４を備え、減衰力切替手段７０Ａは、振動が生じて剛体７１Ａが建物１に対して相対移動し、剛体検出器７４に接触した際に、応答量が閾値Ｓ以上となったとして、制御弁５０Ａを開状態とする。
このような構成によれば、剛体７１Ａの接触を検出する剛体検出器７４が、振動が生じていない状態において剛体７１Ａから閾値Ｓだけ離れた位置に設けられている。このような剛体検出器７４は、振動が作用して、建物１に対する剛体７１Ａの相対移動量が閾値Ｓ以上となるような場合に、剛体７１Ａの接触を検出するため、剛体検出器７４の検出結果によって、剛体７１Ａの応答量として、建物１に対する剛体７１Ａの相対移動量が、閾値Ｓ以上か否かを判定することができる。このような剛体検出器７４を用いて、剛体７１Ａが剛体検出器７４に接触した際に、応答量が閾値Ｓ以上となったとして、制御弁５０Ａを開状態とするように構成することにより、免震用オイルダンパシステム１０Ａを、適切に実現することが可能となる。
このような構成によれば、剛体７１Ａの接触を検出する剛体検出器７４が、振動が生じていない状態において剛体７１Ａから閾値Ｓだけ離れた位置に設けられている。このような剛体検出器７４は、振動が作用して、建物１に対する剛体７１Ａの相対移動量が閾値Ｓ以上となるような場合に、剛体７１Ａの接触を検出するため、剛体検出器７４の検出結果によって、剛体７１Ａの応答量として、建物１に対する剛体７１Ａの相対移動量が、閾値Ｓ以上か否かを判定することができる。このような剛体検出器７４を用いて、剛体７１Ａが剛体検出器７４に接触した際に、応答量が閾値Ｓ以上となったとして、制御弁５０Ａを開状態とするように構成することにより、免震用オイルダンパシステム１０Ａを、適切に実現することが可能となる。
【0029】
（実施形態の第１変形例）
なお、本発明の免震用オイルダンパシステムは、図面を参照して説明した上述の実施形態に限定されるものではなく、その技術的範囲において様々な変形例が考えられる。
例えば、上記実施形態では、減衰力切替手段７０Ａは、振動が生じて剛体７１Ｂが建物１に対して相対移動し、切替レバー７７に接触した際に、剛体７１Ａが剛体検出器７４に接触することで、制御弁５０Ａを開状態とするようにしたが、これに限られない。
図４は、本発明の実施形態の第１変形例に係る免震用オイルダンパシステムのオイルダンパ、制御弁、及び減衰力切替手段を示す断面図である。図５は、図４の免震用オイルダンパシステムにおいて、オイルダンパのロック状態が解除された場合の図である。
図４に示されるように、本変形例における免震用オイルダンパシステム１０Ｂは、免震装置２０（図１参照）と、オイルダンパ３０と、流通経路４０と、制御弁５０Ｂと、減衰力切替手段７０Ｂと、を組み合わせて構成されている。
なお、本発明の免震用オイルダンパシステムは、図面を参照して説明した上述の実施形態に限定されるものではなく、その技術的範囲において様々な変形例が考えられる。
例えば、上記実施形態では、減衰力切替手段７０Ａは、振動が生じて剛体７１Ｂが建物１に対して相対移動し、切替レバー７７に接触した際に、剛体７１Ａが剛体検出器７４に接触することで、制御弁５０Ａを開状態とするようにしたが、これに限られない。
図４は、本発明の実施形態の第１変形例に係る免震用オイルダンパシステムのオイルダンパ、制御弁、及び減衰力切替手段を示す断面図である。図５は、図４の免震用オイルダンパシステムにおいて、オイルダンパのロック状態が解除された場合の図である。
図４に示されるように、本変形例における免震用オイルダンパシステム１０Ｂは、免震装置２０（図１参照）と、オイルダンパ３０と、流通経路４０と、制御弁５０Ｂと、減衰力切替手段７０Ｂと、を組み合わせて構成されている。
【0030】
制御弁５０Ｂは、流通経路４０の途中に設けられている。制御弁５０Ｂは、流通経路４０を開閉する。より詳細には、制御弁５０Ｂは、流通経路４０を閉鎖する閉鎖部分５３と、流通経路４０を開通させる開通部分５２を備えている。閉鎖部分５３と開通部分５２は、上下方向に隣接するように設けられている。開通部分５２は、閉鎖部分５３の下側に位置づけられている。本変形例において、制御弁５０Ｂは、上下方向に進退自在に設けられ、閉鎖部分５３と開通部分５２が自在に切り替えられるように構成されている。
通常の、振動が生じていない場合においては、流通経路４０内には制御弁５０Ｂの閉鎖部分５３が位置して、流通経路４０が閉鎖され、流通経路４０内を液体が流通できない状態となっている。この場合に、開通部分５２は、流通経路４０から下側に突出するように位置づけられている。
後に図５を用いて説明するように、振動が生じ、剛体７１Ｂが水平方向に閾値Ｓ以上移動した場合に、制御弁５０Ｂは上方へと移動して、流通経路４０内に開通部分５２が位置する。この場合には、流通経路４０が開通され、流通経路４０内を液体が流通できる状態となる。
通常の、振動が生じていない場合においては、流通経路４０内には制御弁５０Ｂの閉鎖部分５３が位置して、流通経路４０が閉鎖され、流通経路４０内を液体が流通できない状態となっている。この場合に、開通部分５２は、流通経路４０から下側に突出するように位置づけられている。
後に図５を用いて説明するように、振動が生じ、剛体７１Ｂが水平方向に閾値Ｓ以上移動した場合に、制御弁５０Ｂは上方へと移動して、流通経路４０内に開通部分５２が位置する。この場合には、流通経路４０が開通され、流通経路４０内を液体が流通できる状態となる。
【0031】
減衰力切替手段７０Ｂは、剛体７１Ｂと、バネ７８と、切替レバー７７と、を備えている。
剛体７１Ｂは、建物１と分離して、建物１に対して相対移動可能に設けられている。図１においては、剛体７１Ｂの下面には車輪が設けられて、剛体７１Ｂが下部構造２の表面上で走行するような形態として描かれているが、剛体７１Ｂが相対移動可能に支持される形態は、これに限られず、どのようなものであっても構わない。本変形例において、剛体７１Ｂは、棒状体７５である。棒状体７５は、ピストンロッド３３に平行となるように、軸線方向Ｄｃに延びている。剛体７１Ｂは、軸線方向Ｄｃの両側の端部が、それぞれ下部構造２上に設けられたブラケット２８に、バネ７８を介して連結され、水平方向（軸線方向Ｄｃ）に移動自在に支持されている。
棒状体７５には、その延伸方向の中央部に凹部７６が設けられている。凹部７６は、棒状体７５の上側の表面７５ｆに対し、軸線方向Ｄｃに直交する方向に、すなわち下方に、窪んで形成されている。凹部７６は、軸線方向Ｄｃに沿って所定長にわたって延在している。軸線方向Ｄｃにおいて、凹部７６の中心７６ｃと、軸線方向Ｄｃの両側に位置する凹部７６の端部７６ｄとの、軸線方向Ｄｃにおける距離は、それぞれ、閾値Ｓの長さとされている。制御弁５０Ｂは、棒状体７５の、上側の表面７５ｆに、対向して設けられている。
剛体７１Ｂは、建物１と分離して、建物１に対して相対移動可能に設けられている。図１においては、剛体７１Ｂの下面には車輪が設けられて、剛体７１Ｂが下部構造２の表面上で走行するような形態として描かれているが、剛体７１Ｂが相対移動可能に支持される形態は、これに限られず、どのようなものであっても構わない。本変形例において、剛体７１Ｂは、棒状体７５である。棒状体７５は、ピストンロッド３３に平行となるように、軸線方向Ｄｃに延びている。剛体７１Ｂは、軸線方向Ｄｃの両側の端部が、それぞれ下部構造２上に設けられたブラケット２８に、バネ７８を介して連結され、水平方向（軸線方向Ｄｃ）に移動自在に支持されている。
棒状体７５には、その延伸方向の中央部に凹部７６が設けられている。凹部７６は、棒状体７５の上側の表面７５ｆに対し、軸線方向Ｄｃに直交する方向に、すなわち下方に、窪んで形成されている。凹部７６は、軸線方向Ｄｃに沿って所定長にわたって延在している。軸線方向Ｄｃにおいて、凹部７６の中心７６ｃと、軸線方向Ｄｃの両側に位置する凹部７６の端部７６ｄとの、軸線方向Ｄｃにおける距離は、それぞれ、閾値Ｓの長さとされている。制御弁５０Ｂは、棒状体７５の、上側の表面７５ｆに、対向して設けられている。
【0032】
切替レバー７７は、建物１に対して軸線方向Ｄｃに相対移動不能に固定されている。切替レバー７７は、制御弁５０Ｂに接続されている。切替レバー７７は、制御弁５０Ｂから、棒状体７５の表面７５ｆに直交するように、棒状体７５に向かう方向に延びている。切替レバー７７は、制御弁５０Ｂと連動して、表面７５ｆに直交する方向に進退自在に設けられている。切替レバー７７は、制御弁５０Ｂと連動して表面７５ｆに直交する方向に進退することで、流通経路４０に対して、制御弁５０Ｂの、閉鎖部分５３と開通部分５２とのいずれかが位置するかを切り替える。このようにして、切替レバー７７は、制御弁５０Ｂの開閉を切り替える。
切替レバー７７の先端部には、ローラ７７ａが設けられている。切替レバー７７が棒状体７５に向かう方向に進出し、ローラ７７ａが凹部７６に当接している場合に、制御弁５０Ｂは閉鎖部分５３に位置して閉状態となる。図５に示されるように、剛体７１Ｂが、水平方向に閾値Ｓ以上移動すると、切替レバー７７が凹部７６の軸線方向Ｄｃの両外側に対応して位置して、ローラ７７ａが凹部７６の外側の表面７５ｆに当接する。このとき、ローラ７７ａが、凹部７６の端部７６ｄを乗り上げることによって、切替レバー７７全体が上方へと押し上げられる。このように、切替レバー７７が棒状体７５に向かう方向から退行している場合に、制御弁５０Ｂは開通部分５２に位置して開状態となる。
制御弁５０Ｂは、一旦閉状態から開状態となると、その後も流通経路４０が開状態に維持されるようになっている。制御弁５０Ｂを開状態から閉状態に戻すには、手動で制御弁５０Ｂを操作する。
切替レバー７７の先端部には、ローラ７７ａが設けられている。切替レバー７７が棒状体７５に向かう方向に進出し、ローラ７７ａが凹部７６に当接している場合に、制御弁５０Ｂは閉鎖部分５３に位置して閉状態となる。図５に示されるように、剛体７１Ｂが、水平方向に閾値Ｓ以上移動すると、切替レバー７７が凹部７６の軸線方向Ｄｃの両外側に対応して位置して、ローラ７７ａが凹部７６の外側の表面７５ｆに当接する。このとき、ローラ７７ａが、凹部７６の端部７６ｄを乗り上げることによって、切替レバー７７全体が上方へと押し上げられる。このように、切替レバー７７が棒状体７５に向かう方向から退行している場合に、制御弁５０Ｂは開通部分５２に位置して開状態となる。
制御弁５０Ｂは、一旦閉状態から開状態となると、その後も流通経路４０が開状態に維持されるようになっている。制御弁５０Ｂを開状態から閉状態に戻すには、手動で制御弁５０Ｂを操作する。
【0033】
振動が生じていない状態においては、図４に示されるように、切替レバー７７は水平方向で凹部７６の中心７６ｃの位置に設けられて、制御弁５０Ｂは、閉鎖部分５３で流通経路４０を閉鎖している。つまり、制御弁５０Ｂは、初期状態において、流通経路４０を閉鎖し、第１室Ｒ１と第２室Ｒ２との間での、流通経路４０を介した液体の流通を遮断している。この状態においては、振動が生じ、上部構造４が下部構造２に対し相対移動しようとするのに伴って、ピストン３２が第１室Ｒ１側もしくは第２室Ｒ２側へと移動しようとしても、移動しようとする方向に位置する室Ｒ１、Ｒ２内に位置する液体の移動先が制限される。これにより、オイルダンパ３０は、シリンダ３１内におけるピストン３２の軸線方向Ｄｃへの移動が制御弁５０Ｂによって抑制されたロック状態となる。
振動が生じ、剛体７１Ｂが、バネ７８の弾性力に抗して水平方向に閾値Ｓ以上し、ローラ７７ａが凹部７６から軸線方向Ｄｃの両外側に移動すると、図５に示されるように、切替レバー７７が剛体７１Ｂとは反対側に向けて押圧され、制御弁５０Ｂが、閉状態から開状態へと切り替わる。これにより、流通経路４０が開放される。この状態においては、振動が生じ、上部構造４が下部構造２に対し相対移動しようとするのに伴って、ピストン３２が第１室Ｒ１側に移動しようとすると、第１室Ｒ１内の液体は、流通経路４０を介して、第２室Ｒ２へと移動する。逆に、ピストン３２が第２室Ｒ２側に移動しようとすると、第２室Ｒ２内の液体は、流通経路４０を介して、第１室Ｒ１へと移動する。このようにして、第１室Ｒ１と第２室Ｒ２との間での、流通経路４０を介した液体の流通が可能となり、オイルダンパ３０のロック状態が解除される。
振動が生じ、剛体７１Ｂが、バネ７８の弾性力に抗して水平方向に閾値Ｓ以上し、ローラ７７ａが凹部７６から軸線方向Ｄｃの両外側に移動すると、図５に示されるように、切替レバー７７が剛体７１Ｂとは反対側に向けて押圧され、制御弁５０Ｂが、閉状態から開状態へと切り替わる。これにより、流通経路４０が開放される。この状態においては、振動が生じ、上部構造４が下部構造２に対し相対移動しようとするのに伴って、ピストン３２が第１室Ｒ１側に移動しようとすると、第１室Ｒ１内の液体は、流通経路４０を介して、第２室Ｒ２へと移動する。逆に、ピストン３２が第２室Ｒ２側に移動しようとすると、第２室Ｒ２内の液体は、流通経路４０を介して、第１室Ｒ１へと移動する。このようにして、第１室Ｒ１と第２室Ｒ２との間での、流通経路４０を介した液体の流通が可能となり、オイルダンパ３０のロック状態が解除される。
【0034】
このように、切替レバー７７は、凹部７６に対応して位置して凹部７６に当接している場合に制御弁５０Ｂを閉状態とし、かつ凹部７６の外側に対応して位置して凹部７６の外側に当接している場合に制御弁５０Ｂを開状態とする。つまり、減衰力切替手段７０Ｂは、振動が生じた際に剛体７１Ｂに生じる応答量、すなわち本変形例においては、剛体７１Ｂの建物１に対する相対移動量が、閾値Ｓより小さい場合に、制御弁５０Ｂを閉状態としてオイルダンパ３０をロック状態とし、応答量が閾値Ｓ以上の場合に、制御弁５０Ｂを開状態としてオイルダンパ３０のロック状態を解除する、
ここで、閾値Ｓは、建物１に強風が作用した際における剛体７１Ｂの応答量よりも大きく、かつ、地震発生時における剛体７１Ｂの応答量よりも小さくなるように設定される。
このようにして、減衰力切替手段７０Ｂは、振動が生じて剛体７１Ｂが建物１に対して相対移動し、切替レバー７７が凹部７６の外側に対応して位置して凹部７６の外側に当接した際に、剛体７１Ｂに生じる応答量が閾値Ｓ以上となったとして、制御弁５０Ｂを開状態とする。
ここで、閾値Ｓは、建物１に強風が作用した際における剛体７１Ｂの応答量よりも大きく、かつ、地震発生時における剛体７１Ｂの応答量よりも小さくなるように設定される。
このようにして、減衰力切替手段７０Ｂは、振動が生じて剛体７１Ｂが建物１に対して相対移動し、切替レバー７７が凹部７６の外側に対応して位置して凹部７６の外側に当接した際に、剛体７１Ｂに生じる応答量が閾値Ｓ以上となったとして、制御弁５０Ｂを開状態とする。
【0035】
このような免震用オイルダンパシステム１０Ｂでは、建物１に強風が作用した際には、建物１と分離して、建物１に対して相対移動可能に設けられた剛体７１Ｂの応答量、すなわち、剛体７１Ｂの建物１に対する相対移動量は、閾値Ｓより小さくなる。この場合、剛体７１Ｂは、建物１に対して軸線方向Ｄｃに相対移動不能に固定されている切替レバー７７に対し、軸線方向Ｄｃに相対移動するが、相対移動量が閾値Ｓより小さいため、切替レバー７７は依然として、凹部７６に対応して位置して凹部７６に当接している。このため、制御弁５０Ｂは、流通経路４０を、閉状態とした状態となっている。これにより、上記実施形態と同様に、オイルダンパ３０が容易に伸縮することができない、ロック状態となる。すると、免震用オイルダンパシステム１０Ｂによる減衰力が高い状態となり、下部構造２と上部構造４との水平方向の相対変位が抑えられ、建物１（の上部構造４）の揺れが抑制される。
【0036】
また、地震が発生した際には、剛体７１Ｂの応答量、すなわち、剛体７１Ｂの建物１に対する相対移動量は閾値Ｓ以上となり、切替レバー７７は凹部７６の端部７６ｄを乗り越えて、凹部７６の軸線方向Ｄｃの両外側に対応して位置して、凹部７６の外側の表面７５ｆに当接する。これにより、制御弁５０Ｂは流通経路４０を開状態とするため、流通経路４０を介して、第１室Ｒ１と第２室Ｒ２との間で液体が流通するようになる。すると、上記実施形態と同様に、オイルダンパ３０のロック状態が解除されて、オイルダンパ３０が容易に伸縮することができる状態となる。これにより、免震用オイルダンパシステム１０Ｂによる減衰力が低い状態となり、建物１の上部構造４は、免震層３より下の下部構造２に対して振動しつつも、この振動は、オイルダンパ３０により抑制される。
【0037】
上述したような免震用オイルダンパシステム１０Ｂによれば、剛体７１Ｂは棒状体７５であり、棒状体７５の軸線方向Ｄｃに振動するように、剛体７１Ｂはバネ７８により建物１に対して連結され、剛体７１Ｂの表面７５ｆには、軸線方向Ｄｃに沿って延在するように凹部７６が形成され、軸線方向Ｄｃにおいて、凹部７６の端部７６ｄの各々と凹部７６の中心７６ｃとの間の距離は、それぞれ閾値Ｓの長さとされ、減衰力切替手段７０Ｂは、建物１に対して軸線方向Ｄｃに相対移動不能に固定されて、剛体７１Ｂの凹部７６に対向して、剛体７１Ｂに対して進退自在に設けられ、制御弁５０Ｂと連動して動作し、制御弁５０Ｂの開閉を切り替える切替レバー７７を備え、振動が生じていない状態において、切替レバー７７は、凹部７６の中心７６ｃに当接して設けられ、切替レバー７７は、凹部７６に対応して位置して凹部７６に当接している場合に制御弁５０Ｂを閉状態とし、かつ凹部７６の外側に対応して位置して凹部７６の外側に当接している場合に制御弁５０Ｂを開状態とし、減衰力切替手段７０Ｂは、振動が生じて剛体７１Ｂが建物１に対して相対移動し、切替レバー７７が凹部７６の外側に対応して位置して凹部７６の外側に当接した際に、応答量が閾値Ｓ以上となったとして、制御弁５０Ｂを開状態とする。
このような構成によれば、振動が生じていない状態において、切替レバー７７は、棒状体７５である剛体７１Ｂの表面７５ｆに、軸線方向Ｄｃに沿って延在するように形成された凹部７６の中心７６ｃに当接している。振動が生じると、剛体７１Ｂは、軸線方向Ｄｃに振動する。切替レバー７７は、建物１に対して軸線方向Ｄｃに相対移動不能に固定されているため、剛体７１Ｂは、切替レバー７７に対し、軸線方向Ｄｃに相対移動する。ここで、軸線方向Ｄｃにおいて、凹部７６の端部７６ｄの各々と凹部７６の中心７６ｃとの間の距離は、それぞれ閾値Ｓの長さとされている。このため、切替レバー７７が凹部７６に当接していれば、建物１に対する剛体７１Ｂの相対移動量が閾値Ｓより小さい状態であり、制御弁５０Ｂは閉状態とされる。また、切替レバー７７が、凹部７６の端部７６ｄを越えて、凹部７６の外側に当接した場合、建物１に対する剛体７１Ｂの相対移動量が閾値Ｓ以上の状態であり、制御弁５０Ｂが開状態となる。このような剛体７１Ｂと切替レバー７７を用いて、剛体７１Ｂの応答量が閾値以上か否かを、剛体７１Ｂに対する切替レバー７７の位置によって、建物１に対する剛体７１Ｂの相対移動量を観測することで判定し、応答量が閾値Ｓ以上の場合に制御弁５０Ｂを開状態とするように構成することにより、免震用オイルダンパシステム１０Ｂを、適切に、実現することができる。
このような構成によれば、振動が生じていない状態において、切替レバー７７は、棒状体７５である剛体７１Ｂの表面７５ｆに、軸線方向Ｄｃに沿って延在するように形成された凹部７６の中心７６ｃに当接している。振動が生じると、剛体７１Ｂは、軸線方向Ｄｃに振動する。切替レバー７７は、建物１に対して軸線方向Ｄｃに相対移動不能に固定されているため、剛体７１Ｂは、切替レバー７７に対し、軸線方向Ｄｃに相対移動する。ここで、軸線方向Ｄｃにおいて、凹部７６の端部７６ｄの各々と凹部７６の中心７６ｃとの間の距離は、それぞれ閾値Ｓの長さとされている。このため、切替レバー７７が凹部７６に当接していれば、建物１に対する剛体７１Ｂの相対移動量が閾値Ｓより小さい状態であり、制御弁５０Ｂは閉状態とされる。また、切替レバー７７が、凹部７６の端部７６ｄを越えて、凹部７６の外側に当接した場合、建物１に対する剛体７１Ｂの相対移動量が閾値Ｓ以上の状態であり、制御弁５０Ｂが開状態となる。このような剛体７１Ｂと切替レバー７７を用いて、剛体７１Ｂの応答量が閾値以上か否かを、剛体７１Ｂに対する切替レバー７７の位置によって、建物１に対する剛体７１Ｂの相対移動量を観測することで判定し、応答量が閾値Ｓ以上の場合に制御弁５０Ｂを開状態とするように構成することにより、免震用オイルダンパシステム１０Ｂを、適切に、実現することができる。
【0038】
（実施形態の第２変形例）
図６は、本発明の実施形態の第２変形例に係る免震用オイルダンパシステムのオイルダンパ、制御弁、及び減衰力切替手段を示す断面図である。図７は、図６の免震用オイルダンパシステムにおいて、オイルダンパのロック状態が解除された場合の図である。
図６に示されるように、本変形例における免震用オイルダンパシステム１０Ｃは、免震装置２０（図１参照）と、オイルダンパ３０と、流通経路４０と、制御弁５０Ｃと、減衰力切替手段７０Ｃと、を組み合わせて構成されている。
制御弁５０Ｃは、流通経路４０の途中に設けられている。制御弁５０Ｃは、流通経路４０を開閉する。より詳細には、制御弁５０Ｃは、流通経路４０を閉鎖する閉鎖部分５３と、流通経路４０を開通させる開通部分５２を備えている。閉鎖部分５３と開通部分５２は、上下方向に隣接するように設けられている。開通部分５２は、閉鎖部分５３の上側に位置づけられている。本変形例において、制御弁５０Ｃは、上下方向に進退自在に設けられ、閉鎖部分５３と開通部分５２が自在に切り替えられるように構成されている。
通常の、振動が生じていない場合においては、流通経路４０内には制御弁５０Ｃの閉鎖部分５３が位置して、流通経路４０が閉鎖され、流通経路４０内を液体が流通できない状態となっている。この場合に、開通部分５２は、流通経路４０から上側に突出するように位置づけられている。
後に図７を用いて説明するように、振動が生じ、剛体７１Ｃが落下してロープ７９に張力が作用した場合に、制御弁５０Ｃは下方に移動して、流通経路４０内に開通部分５２が位置する。この場合には、流通経路４０が開通され、流通経路４０内を液体が流通できる状態となる。
図６は、本発明の実施形態の第２変形例に係る免震用オイルダンパシステムのオイルダンパ、制御弁、及び減衰力切替手段を示す断面図である。図７は、図６の免震用オイルダンパシステムにおいて、オイルダンパのロック状態が解除された場合の図である。
図６に示されるように、本変形例における免震用オイルダンパシステム１０Ｃは、免震装置２０（図１参照）と、オイルダンパ３０と、流通経路４０と、制御弁５０Ｃと、減衰力切替手段７０Ｃと、を組み合わせて構成されている。
制御弁５０Ｃは、流通経路４０の途中に設けられている。制御弁５０Ｃは、流通経路４０を開閉する。より詳細には、制御弁５０Ｃは、流通経路４０を閉鎖する閉鎖部分５３と、流通経路４０を開通させる開通部分５２を備えている。閉鎖部分５３と開通部分５２は、上下方向に隣接するように設けられている。開通部分５２は、閉鎖部分５３の上側に位置づけられている。本変形例において、制御弁５０Ｃは、上下方向に進退自在に設けられ、閉鎖部分５３と開通部分５２が自在に切り替えられるように構成されている。
通常の、振動が生じていない場合においては、流通経路４０内には制御弁５０Ｃの閉鎖部分５３が位置して、流通経路４０が閉鎖され、流通経路４０内を液体が流通できない状態となっている。この場合に、開通部分５２は、流通経路４０から上側に突出するように位置づけられている。
後に図７を用いて説明するように、振動が生じ、剛体７１Ｃが落下してロープ７９に張力が作用した場合に、制御弁５０Ｃは下方に移動して、流通経路４０内に開通部分５２が位置する。この場合には、流通経路４０が開通され、流通経路４０内を液体が流通できる状態となる。
【0039】
本変形例において、減衰力切替手段７０Ｃは、剛体７１Ｃと、ロープ７９、及び張力検出手段８０を備えている。
剛体７１Ｃは、建物１と分離して、建物１に対して相対移動可能に設けられている。本変形例において、剛体７１Ｃは、球体として形成されている。剛体７１Ｃは、下部構造２上に設けられた台２９の上に支持されている。
台２９の、剛体７１Ｃが載置される上側の表面２９ｆにおいては、中央部が縁部よりも僅かに下方に窪むような凹部（図示無し）が形成されている。剛体７１Ｃは、初期位置として、この凹部の最も窪んだ中央部に設けられる。
上記実施形態及び第１変形例においては、閾値Ｓと比較される、剛体７１Ａ、７１Ｂに生じる応答量は、剛体７１Ａ、７１Ｂの、建物１に対する相対移動量であったが、本変形例における、剛体７１Ｃに生じる応答量は、剛体７１Ｃに作用する振動によって生じる、剛体７１Ｃが台２９の凹部を離脱しようとする力である。すなわち、閾値Ｓは、振動が、オイルダンパ３０のロック状態を解除することが想定された大きさである場合に、その際の剛体７１Ｃの応答量、つまり剛体７１Ｃに作用する力の大きさとして設定される。
このようにした場合において、振動が、オイルダンパ３０のロック状態を解除することが想定された大きさより小さいと、剛体７１Ｃに作用する力は閾値Ｓより小さい状態となり、剛体７１Ｃは、台２９の凹部内を、中央から縁部へと移動しても、縁部を乗り越えることができないように、凹部の深さ、形状は設計されている。振動が、オイルダンパ３０のロック状態を解除することが想定された大きさとなり、剛体７１Ｃに作用する力が閾値Ｓ以上となったときに、はじめて、剛体７１Ｃが、台２９の凹部内を、中央から縁部へと移動して、縁部を乗り越え、台２９の上側の表面２９ｆから離脱して、台２９から落下するように、凹部の深さ、形状は設計されている。
剛体７１Ｃは、建物１と分離して、建物１に対して相対移動可能に設けられている。本変形例において、剛体７１Ｃは、球体として形成されている。剛体７１Ｃは、下部構造２上に設けられた台２９の上に支持されている。
台２９の、剛体７１Ｃが載置される上側の表面２９ｆにおいては、中央部が縁部よりも僅かに下方に窪むような凹部（図示無し）が形成されている。剛体７１Ｃは、初期位置として、この凹部の最も窪んだ中央部に設けられる。
上記実施形態及び第１変形例においては、閾値Ｓと比較される、剛体７１Ａ、７１Ｂに生じる応答量は、剛体７１Ａ、７１Ｂの、建物１に対する相対移動量であったが、本変形例における、剛体７１Ｃに生じる応答量は、剛体７１Ｃに作用する振動によって生じる、剛体７１Ｃが台２９の凹部を離脱しようとする力である。すなわち、閾値Ｓは、振動が、オイルダンパ３０のロック状態を解除することが想定された大きさである場合に、その際の剛体７１Ｃの応答量、つまり剛体７１Ｃに作用する力の大きさとして設定される。
このようにした場合において、振動が、オイルダンパ３０のロック状態を解除することが想定された大きさより小さいと、剛体７１Ｃに作用する力は閾値Ｓより小さい状態となり、剛体７１Ｃは、台２９の凹部内を、中央から縁部へと移動しても、縁部を乗り越えることができないように、凹部の深さ、形状は設計されている。振動が、オイルダンパ３０のロック状態を解除することが想定された大きさとなり、剛体７１Ｃに作用する力が閾値Ｓ以上となったときに、はじめて、剛体７１Ｃが、台２９の凹部内を、中央から縁部へと移動して、縁部を乗り越え、台２９の上側の表面２９ｆから離脱して、台２９から落下するように、凹部の深さ、形状は設計されている。
【0040】
ロープ７９は、一端が剛体７１Ｃに、他端が次に説明する張力検出手段８０（本変形例においては制御弁５０Ｃ）に、それぞれ接続されている。振動が生じていない状態において、剛体７１Ｃが台２９上に設けられたときに、ロープ７９は撓んで、張力が作用しないように設けられている。また、図７に示すように、剛体７１Ｃに閾値Ｓ以上の大きい力が作用して、台２９から落下しても、剛体７１Ｃは、台２９が設けられた床面までは落下せずに宙吊りとなって、ロープ７９に張力が作用するような長さに、ロープ７９は形成されている。
本変形例においては、張力検出手段８０は、制御弁５０Ｃである。すなわち、剛体７１Ｃが台２９から落下してロープ７９に下向きの張力が作用すると、その張力は、ロープ７９の他端が接続された制御弁５０Ｃを、下向きに引っ張るように作用する。換言すれば、制御弁５０Ｃが、ロープ７９の張力を検出する張力検出手段８０として機能する。張力を検出した制御弁５０Ｃは、この張力を受けて、下方へと移動し、流通経路４０内に開通部分５２が位置する状態となる。
本変形例においては、張力検出手段８０は、制御弁５０Ｃである。すなわち、剛体７１Ｃが台２９から落下してロープ７９に下向きの張力が作用すると、その張力は、ロープ７９の他端が接続された制御弁５０Ｃを、下向きに引っ張るように作用する。換言すれば、制御弁５０Ｃが、ロープ７９の張力を検出する張力検出手段８０として機能する。張力を検出した制御弁５０Ｃは、この張力を受けて、下方へと移動し、流通経路４０内に開通部分５２が位置する状態となる。
【0041】
このような免震用オイルダンパシステム１０Ｃでは、建物１に強風が作用した際には、建物１と分離して、建物１に対して相対移動可能に設けられた剛体７１Ｃの応答量、すなわち、剛体７１Ｃに作用する力の大きさは、閾値Ｓより小さくなる。この場合、剛体７１Ｃは、台２９の凹部内を、中央から縁部へと移動しても、縁部を乗り越えることができない。このため、ロープ７９は弛んだままとなり張力は作用せず、制御弁５０Ｃは、流通経路４０を、閉状態とした状態となっている。これにより、上記実施形態と同様に、オイルダンパ３０が容易に伸縮することができない、ロック状態となる。すると、免震用オイルダンパシステム１０Ｃによる減衰力が高い状態となり、下部構造２と上部構造４との水平方向の相対変位が抑えられ、建物１（の上部構造４）の揺れが抑制される。
【0042】
また、地震が発生した際には、剛体７１Ｃの応答量、すなわち、剛体７１Ｃに作用する力の大きさは閾値Ｓ以上となり、剛体７１Ｃは、台２９の凹部内を、中央から縁部へと移動して、縁部を乗り越え、台２９の上側の表面２９ｆから離脱して、台２９から落下する。すると、剛体７１Ｃは、台２９が設けられた床面までは落下せずに宙吊りとなって、ロープ７９に張力が作用する。張力検出手段８０としての制御弁５０Ｃは、この張力を検出して、下方へと移動し、流通経路４０内に開通部分５２が位置する状態となり、流通経路４０を介して、第１室Ｒ１と第２室Ｒ２との間で液体が流通するようになる。すると、上記実施形態と同様に、オイルダンパ３０のロック状態が解除されて、オイルダンパ３０が容易に伸縮することができる状態となる。これにより、免震用オイルダンパシステム１０Ｂによる減衰力が低い状態となり、建物１の上部構造４は、免震層３より下の下部構造２に対して振動しつつも、この振動は、オイルダンパ３０により抑制される。
【0043】
上述したような免震用オイルダンパシステム１０Ｃによれば、減衰力切替手段７０Ｃは、ロープ７９と、ロープ７９の張力を検出する張力検出手段８０と、を備え、ロープ７９の一端は剛体７１Ｃに、他端は張力検出手段８０に、それぞれ接続され、剛体７１Ｃは、振動が生じていない状態において、ロープ７９に張力が作用しない初期位置に載置され、かつ振動が生じて応答量が閾値Ｓ以上となり、初期位置から落下すると、ロープ７９に張力が作用するように設けられ、減衰力切替手段７０Ｃは、剛体７１Ｃが初期位置から落下してロープ７９に張力が作用し、張力検出手段８０がロープ７９の張力を検出した際に、応答量が閾値Ｓ以上となったとして、制御弁５０Ｃを開状態とする。
このような構成によれば、剛体７１Ｃは、振動が生じていない状態では、剛体７１Ｃと張力検出手段８０とを結ぶロープ７９に張力が作用しない初期位置に載置される。振動が生じて剛体７１Ｃが変位し、剛体７１Ｃの応答量が閾値Ｓ以上となると、剛体７１Ｃは初期位置から落下して、ロープ７９に張力が作用し、張力検出手段８０により張力が検出される。この場合に、減衰力切替手段７０Ｃが、応答量が閾値Ｓ以上となったとして、制御弁５０Ｃを開状態とする。これにより、第１室Ｒ１と第２室Ｒ２との間で液体が流通するようになる。その結果、オイルダンパ３０のロック状態が解除されて、オイルダンパ３０が容易に伸縮することができる状態となる。このようにして、免震用オイルダンパシステム１０Ｃを、適切に実現することが可能となる。
このような構成によれば、剛体７１Ｃは、振動が生じていない状態では、剛体７１Ｃと張力検出手段８０とを結ぶロープ７９に張力が作用しない初期位置に載置される。振動が生じて剛体７１Ｃが変位し、剛体７１Ｃの応答量が閾値Ｓ以上となると、剛体７１Ｃは初期位置から落下して、ロープ７９に張力が作用し、張力検出手段８０により張力が検出される。この場合に、減衰力切替手段７０Ｃが、応答量が閾値Ｓ以上となったとして、制御弁５０Ｃを開状態とする。これにより、第１室Ｒ１と第２室Ｒ２との間で液体が流通するようになる。その結果、オイルダンパ３０のロック状態が解除されて、オイルダンパ３０が容易に伸縮することができる状態となる。このようにして、免震用オイルダンパシステム１０Ｃを、適切に実現することが可能となる。
【0044】
（実施形態の他の変形例）
上記実施形態においては、制御弁５０Ａは、水平方向に隣接するように設けられた閉鎖部分５３と開通部分５２を備え、剛体検出器７４を開通部分５２として構成したうえで、剛体７１Ａが剛体検出器７４を押圧することで、制御弁５０Ａを物理的に移動させ、開通部分５２を流通経路４０内に位置せしめて、流通経路４０を開状態としたが、これに限られない。例えば、剛体検出器を、剛体の接触を電気的に検出する接触センサとして実現して、剛体から閾値Ｓだけ離れた位置に設け、制御弁を電磁弁等により実現したうえで、接触センサが剛体の接触を検出した場合に、制御弁へ電気信号を送信して、制御弁を開状態とするように構成してもよいのは、言うまでもない。
これは、上記第２変形例においても同様であり、張力検出手段を、制御弁５０Ｃとは別に、張力を電気的に検出するテンションセンサとして設け、制御弁を電磁弁等により実現したうえで、テンションセンサが張力を検出した場合に、制御弁へ電気信号を送信して、制御弁を開状態とするように構成してもよいのは、言うまでもない。
上記実施形態においては、制御弁５０Ａは、水平方向に隣接するように設けられた閉鎖部分５３と開通部分５２を備え、剛体検出器７４を開通部分５２として構成したうえで、剛体７１Ａが剛体検出器７４を押圧することで、制御弁５０Ａを物理的に移動させ、開通部分５２を流通経路４０内に位置せしめて、流通経路４０を開状態としたが、これに限られない。例えば、剛体検出器を、剛体の接触を電気的に検出する接触センサとして実現して、剛体から閾値Ｓだけ離れた位置に設け、制御弁を電磁弁等により実現したうえで、接触センサが剛体の接触を検出した場合に、制御弁へ電気信号を送信して、制御弁を開状態とするように構成してもよいのは、言うまでもない。
これは、上記第２変形例においても同様であり、張力検出手段を、制御弁５０Ｃとは別に、張力を電気的に検出するテンションセンサとして設け、制御弁を電磁弁等により実現したうえで、テンションセンサが張力を検出した場合に、制御弁へ電気信号を送信して、制御弁を開状態とするように構成してもよいのは、言うまでもない。
【0045】
また、上記実施形態及び各変形例において、剛体は、建物の下部構造に対して、設置されていた。しかし、建物に対する剛体の応答量を検出してこれが閾値Ｓとなるまでの間においては、オイルダンパはロック状態とされているため、上部構造、オイルダンパ、及び下部構造は、基本的には、一体となって挙動する。この観点からすれば、剛体は、下部構造に対して設置されずとも構わない。例えば、上部構造の下面に対して設けられても良いし、オイルダンパに対して設けられても構わない。
これ以外にも、上記実施形態及び各変形例で挙げた構成を取捨選択したり、他の構成に適宜変更したりすることが可能である。
これ以外にも、上記実施形態及び各変形例で挙げた構成を取捨選択したり、他の構成に適宜変更したりすることが可能である。
【0046】
（解析例）
上記したような構成について、解析を行ったので、その結果を以下に示す。
建物１として、３６層の超高層免震建物を対象とし、地震応答解析を行った。オイルダンパ３０が、通常時のロック状態から、地震動によりロックが解除されて、地震用ダンパとして機能する一連の挙動による影響を検討した。図８に示すように、対象建物は等価せん断型質点系の解析モデルＭ２でモデル化した。解析モデルＭ２の１次固有周期は、免震層固定：４．１８秒、全体系：６．４４秒とした。建物１の内部減衰は、免震層３を除く上部構造にのみ考慮し、免震層固定一次周期（４．１８秒）で減衰定数０．０２となる剛性比例型減衰とした。
ここで、減衰力切替手段として、上記実施形態の第１変形例で示したような構成の解析モデルＭ１を用いた。減衰力切替手段７０Ｂとしてのロック解除機構は、剛体７１Ｂを支持するバネ７８と、オイルダンパ３０のロックが解除されるときのトリガを模擬した非線形弾性ばね８１を並列に配置した１質点系でモデル化した。ここで、剛体７１Ｂに相当する質点は１０ｋｇとし、バネ７８は、固有周期１ｓになるように設定した。図９に示すように、ローラ７７ａが凹部７６の軸線方向Ｄｃの中心７６ｃに位置する初期状態から、凹部７６の軸線方向Ｄｃの端部７６ｄに達して上方へと変位し、表面７５ｆに当接してオイルダンパ３０のロックが解除されるときの、非線形ばねの復元力特性として、質点の変位が１ｃｍに達してから１０［Ｎ］で０．５ｃｍ動かすと作動する機構を想定した。
このような解析モデルＭ１、Ｍ２を用いて、ローラ７７ａが閾値Ｓとなる１．５ｃｍ（１ｃｍ＋０．５ｃｍ）だけ変位した際に、免震層の減衰係数が切り替えられて、図８の左に示される解析モデルＭ２が適用されるようにした。
上記したような構成について、解析を行ったので、その結果を以下に示す。
建物１として、３６層の超高層免震建物を対象とし、地震応答解析を行った。オイルダンパ３０が、通常時のロック状態から、地震動によりロックが解除されて、地震用ダンパとして機能する一連の挙動による影響を検討した。図８に示すように、対象建物は等価せん断型質点系の解析モデルＭ２でモデル化した。解析モデルＭ２の１次固有周期は、免震層固定：４．１８秒、全体系：６．４４秒とした。建物１の内部減衰は、免震層３を除く上部構造にのみ考慮し、免震層固定一次周期（４．１８秒）で減衰定数０．０２となる剛性比例型減衰とした。
ここで、減衰力切替手段として、上記実施形態の第１変形例で示したような構成の解析モデルＭ１を用いた。減衰力切替手段７０Ｂとしてのロック解除機構は、剛体７１Ｂを支持するバネ７８と、オイルダンパ３０のロックが解除されるときのトリガを模擬した非線形弾性ばね８１を並列に配置した１質点系でモデル化した。ここで、剛体７１Ｂに相当する質点は１０ｋｇとし、バネ７８は、固有周期１ｓになるように設定した。図９に示すように、ローラ７７ａが凹部７６の軸線方向Ｄｃの中心７６ｃに位置する初期状態から、凹部７６の軸線方向Ｄｃの端部７６ｄに達して上方へと変位し、表面７５ｆに当接してオイルダンパ３０のロックが解除されるときの、非線形ばねの復元力特性として、質点の変位が１ｃｍに達してから１０［Ｎ］で０．５ｃｍ動かすと作動する機構を想定した。
このような解析モデルＭ１、Ｍ２を用いて、ローラ７７ａが閾値Ｓとなる１．５ｃｍ（１ｃｍ＋０．５ｃｍ）だけ変位した際に、免震層の減衰係数が切り替えられて、図８の左に示される解析モデルＭ２が適用されるようにした。
【0047】
オイルダンパ３０は、ロック時Ｃ１＝４００００ｋＮｓ／ｃｍ、Ｃ２＝６５ｋＮｓ／ｃｍ、ロック解除時Ｃ１＝１０００ｋＮｓ／ｃｍ、Ｃ２＝６５ｋＮｓ／ｃｍとし、いずれの状態もリリーフ荷重４００００ｋＮとした。入力地震波はＥｌ－ＣｅｎｔｒｏＥＷ成分を速度５０ｋｉｎｅに基準化したものに対し、０．５倍、１．０倍の２通りを対象とした。ロック機構の有無を比較するために、上記実施形態の第１変形例に沿うとする実施例と、オイルダンパ３０を常時ロックした比較例１、オイルダンパ３０のロックを常時解除した比較例２の、３つのケースを想定した。
【0048】
図１０～図１３に、応答解析結果を示す。図１０、図１１が、０．５倍とした場合の結果であり、図１２、図１３が、１．０倍とした場合の結果である。オイルダンパ３０のロックは、０．５倍とした場合では主要動の途中で、１．０倍とした場合では主要動の初期で、それぞれ解除された。図１０、図１１に示すように、０．５倍とした場合では、実施例は、地震動をある程度受けた段階でロック解除が解除されたため、本来の地震時の性能である比較例２に比較し、最大加速度及び層間変形角が大きなものとなっているが、絶対値として構造安全性が懸念されるレベルではないことが確認できる。図１２、図１３に示すように、入力の大きい１．０倍とした場合の最大加速度及び層間変形角は、実施例では、比較例２の応答と同程度となっていることから、ロック機構による大地震時の応答への悪影響は小さいことが確認できた。
ここでは、限られた条件における検討を行ったが、本発明によるロック機構は、質点の重量や固有周期、解除トリガなどの条件を変えることは容易であるため、多様な条件に対応することができる。例えば、１秒で卓越しない入力地震動を想定し、異なる固有周期を持つ複数の質点系を搭載することも可能である。
ここでは、限られた条件における検討を行ったが、本発明によるロック機構は、質点の重量や固有周期、解除トリガなどの条件を変えることは容易であるため、多様な条件に対応することができる。例えば、１秒で卓越しない入力地震動を想定し、異なる固有周期を持つ複数の質点系を搭載することも可能である。
【符号の説明】
【0049】
１ 建物 ７５ｆ 表面
１０Ａ～１０Ｃ 免震用オイルダンパシステム ７６ 凹部
２０ 免震装置 ７６ｃ 凹部の中心
２１ 積層ゴム支承 ７６ｄ 凹部の端部
３０ オイルダンパ ７７ 切替レバー
３１ シリンダ ７２、７８ バネ
３２ ピストン ７９ ロープ
４０ 流通経路 Ｄｃ 軸線方向
５０Ａ～５０Ｃ 制御弁 Ｐ１ 初期位置
７０Ａ～７０Ｃ 減衰力切替手段 Ｒ１ 第１室
７１Ａ～７１Ｃ 剛体 Ｒ２ 第２室
７４ 剛体検出器 Ｓ 閾値
７５ 棒状体
１０Ａ～１０Ｃ 免震用オイルダンパシステム ７６ 凹部
２０ 免震装置 ７６ｃ 凹部の中心
２１ 積層ゴム支承 ７６ｄ 凹部の端部
３０ オイルダンパ ７７ 切替レバー
３１ シリンダ ７２、７８ バネ
３２ ピストン ７９ ロープ
４０ 流通経路 Ｄｃ 軸線方向
５０Ａ～５０Ｃ 制御弁 Ｐ１ 初期位置
７０Ａ～７０Ｃ 減衰力切替手段 Ｒ１ 第１室
７１Ａ～７１Ｃ 剛体 Ｒ２ 第２室
７４ 剛体検出器 Ｓ 閾値
７５ 棒状体
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
