(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-02-15
(45)【発行日】2023-02-24
(54)【発明の名称】防振構造
(51)【国際特許分類】
F16F 15/02 20060101AFI20230216BHJP
F16F 15/04 20060101ALI20230216BHJP
F16F 15/023 20060101ALI20230216BHJP
F16C 17/10 20060101ALI20230216BHJP
E04B 1/98 20060101ALI20230216BHJP
【ＦＩ】
F16F15/02 L
F16F15/04 A
F16F15/023 A
F16F15/02 C
F16C17/10 B
E04B1/98 L
【請求項の数】
4
(21)【出願番号】P 2019009373
(22)【出願日】2019-01-23
(65)【公開番号】P2020118216
(43)【公開日】2020-08-06
【審査請求日】2021-12-23
(73)【特許権者】
【識別番号】000002299
【氏名又は名称】清水建設株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100149548
【弁理士】
【氏名又は名称】松沼 泰史
(74)【代理人】
【識別番号】100161506
【弁理士】
【氏名又は名称】川渕 健一
(74)【代理人】
【識別番号】100161207
【弁理士】
【氏名又は名称】西澤 和純
(72)【発明者】
【氏名】磯田 和彦
【審査官】杉山 豊博
(56)【参考文献】
【文献】特開平０９－２５２５０３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特公昭４９－００１４０２（ＪＰ，Ｂ１）
【文献】特開平０３－２８７９６９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１６－０２３７１４（ＪＰ，Ａ）
【文献】実開平０３－０６９３３６（ＪＰ，Ｕ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｆ１６Ｆ １５／０２
Ｆ１６Ｆ １５／０４
Ｆ１６Ｆ １５／０２３
Ｆ１６Ｃ １７／１０
Ｅ０４Ｂ １／９８
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
構造体と、前記構造体に設けられたばね部材と、
前記ばね部材を介して前記構造体に支持された振動体と、を有する防振構造において、
前記振動体は、前記ばね部材のばね軸方向に直交するばね軸直交方向に配列された複数の振動体ブロックから構成され、
前記複数の振動体ブロックは、それぞれ前記ばね部材を介して前記構造体に支持され、
前記ばね軸直交方向に隣り合う前記振動体ブロックは、ピン接合で連結され、
前記構造体と前記振動体との間に、回転慣性質量ダンパーが前記ばね部材と並列に設けられていることを特徴とする防振構造。
【請求項2】
前記振動体は、前記ばね部材を介して前記構造体の上部に配置され、前記複数の振動体ブロックは、水平方向に配列され、
水平方向に隣り合う前記振動体ブロックは、それぞれの側面が水平方向に対向し、対向する前記側面は、互いの間隔が上側から下側に向かって漸次大きくなるように形成され、
対向する前記側面における上端部同士がピン接合で連結されていることを特徴とする請求項１に記載の防振構造。
【請求項3】
前記ばね軸直交方向に隣り合う前記振動体ブロックを連結するピン接合部は、前記ばね軸直交方向に隣り合う前記振動体ブロックの一方に設けられた球面すべり軸受と、
前記ばね軸直交方向に隣り合う前記振動体ブロックの他方と係合するとともに、前記球面すべり軸受に回転可能に支持されるロッドと、を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の防振構造。
【請求項4】
前記構造体と前記振動体との前記ばね軸直交方向の相対変位を拘束する変位拘束機構を有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の防振構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、防振構造に関する。
【背景技術】
【0002】
音楽ライブホールやダンススタジオ等の施設では、多人数客が曲に合わせて屈伸運動することによる鉛直振動（いわゆるタテノリ振動）が周辺建物に振動障害を生じることが問題視されている。この問題への対策として当該部分の床を構造体と絶縁した浮き床（通常は厚いＲＣスラブ）とする防振構造が採用されている（例えば、特許文献１参照）。
このような防振構造では、構造体を部分的に凹ませ、ここにばね部材に支持された浮き床を設け、加振された浮き床から構造体へ作用する反力を低減させている。
なお、通常の音楽ホール（例えば、観客数２０００人以下のライブ施設）に防振構造を採用する場合には、浮き床に１ｍ程度の厚いＲＣマットスラブが用いられており、浮き床が剛体的に挙動（振動）するように設計されている。
このような防振構造では、構造体を部分的に凹ませ、ここにばね部材に支持された浮き床を設け、加振された浮き床から構造体へ作用する反力を低減させている。
なお、通常の音楽ホール（例えば、観客数２０００人以下のライブ施設）に防振構造を採用する場合には、浮き床に１ｍ程度の厚いＲＣマットスラブが用いられており、浮き床が剛体的に挙動（振動）するように設計されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開２００８－０８２５４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
観客数がもっと多い、例えば、観客数１００００人以上の大規模な音楽ホールでは、浮き床の面積も巨大なものとなる。このような場合、浮き床全体を剛体的に挙動させることが困難であるとともに、浮き床に対して観客が偏在したり、浮き床の上の観客の挙動が部分的に異なったりすると、加振された浮き床から構造体へ作用する反力を効率的に低減できない虞がある。
【0005】
そこで、本発明は、大規模な施設においても採用することができる防振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】
【0006】
上記目的を達成するため、本発明に係る防振構造は、構造体と、前記構造体に設けられたばね部材と、前記ばね部材を介して前記構造体に支持された振動体と、を有する防振構造において、前記振動体は、前記ばね部材のばね軸方向に直交するばね軸直交方向に配列された複数の振動体ブロックから構成され、前記複数の振動体ブロックは、それぞれ前記ばね部材を介して前記構造体に支持され、前記ばね軸直交方向に隣り合う前記振動体ブロックは、ピン接合で連結され、前記構造体と前記振動体との間に、回転慣性質量ダンパーが前記ばね部材と並列に設けられていることを特徴とする。
【0007】
本発明では、振動体（例えば、浮き床）がそれぞればね部材を介して構造体に支持された複数の振動体ブロックから構成されている。これにより、振動体が部分的に加振されたり、振動体への加振が部分的に異なったりしても、各振動体ブロックが加振状況に合わせてそれぞれ振動することになる。そして、本発明では、各振動体ブロックが振動することにより構造体に作用する反力を振動体ブロックと構造体との間に介在するばね部材によってそれぞれ低減させることができる。
また、隣り合う振動体ブロック同士は、ピン接合で連結されているため、相対的に回動することはあっても、水平面内で互いに大きなズレを生じたり、大きな段差を生じたりするような相対変位を防止することができる。これにより、振動体を構成する複数の振動体ブロックを一体的に利用することができる。
このように、振動体を複数の振動体ブロックを連結して構成することができるため、１つのブロックとすることが困難な巨大な振動体を設ける大規模な施設においても、実用上で問題ない一体的な浮き床などの振動体の防振構造を構築することができる。
また、本発明に係る防振構造では、前記構造体と前記振動体との間に、回転慣性質量ダンパーが前記ばね部材と並列に設けられている。
このような構成とすることにより、慣性質量効果を利用して特定の振動数域において振動体から構造体への反力を大幅に低減させることができる。
また、隣り合う振動体ブロック同士は、ピン接合で連結されているため、相対的に回動することはあっても、水平面内で互いに大きなズレを生じたり、大きな段差を生じたりするような相対変位を防止することができる。これにより、振動体を構成する複数の振動体ブロックを一体的に利用することができる。
このように、振動体を複数の振動体ブロックを連結して構成することができるため、１つのブロックとすることが困難な巨大な振動体を設ける大規模な施設においても、実用上で問題ない一体的な浮き床などの振動体の防振構造を構築することができる。
また、本発明に係る防振構造では、前記構造体と前記振動体との間に、回転慣性質量ダンパーが前記ばね部材と並列に設けられている。
このような構成とすることにより、慣性質量効果を利用して特定の振動数域において振動体から構造体への反力を大幅に低減させることができる。
【0008】
また、本発明に係る防振構造では、前記振動体は、前記ばね部材を介して前記構造体の上部に配置され、前記複数の振動体ブロックは、水平方向に配列され、水平方向に隣り合う前記振動体ブロックは、それぞれの側面が水平方向に対向し、対向する前記側面は、互いの間隔が上側から下側に向かって漸次大きくなるように形成され、対向する前記側面における上端部同士がピン接合で連結されていてもよい。
このような構成とすることにより、隣り合う振動体ブロックが互いに回動するように相対変位した際に、隣り合う振動体ブロックの下部側同士が接触することを防止することができる。
このような構成とすることにより、隣り合う振動体ブロックが互いに回動するように相対変位した際に、隣り合う振動体ブロックの下部側同士が接触することを防止することができる。
【0009】
また、本発明に係る防振構造では、前記ばね軸直交方向に隣り合う前記振動体ブロックを連結するピン接合部は、前記ばね軸直交方向に隣り合う前記振動体ブロックの一方に設けられた球面すべり軸受と、前記ばね軸直交方向に隣り合う前記振動体ブロックの他方と係合するとともに、前記球面すべり軸受に回転可能に支持されるロッドと、を有していてもよい。
このような構成とすることにより、高耐力のピン接合部を安価に実現することができる。例えば、球面すべり軸受けおよびロッドを有するピン接合部は、同耐力の蝶番を用いたピン接合部よりもコンパクトで安価に製作することができる。
また、ピン接合部に球面すべり軸受およびロッドを用いることにより、一般的な蝶番機構を用いたピン接合部よりも大きい荷重を容易に処理することができる。
このような構成とすることにより、高耐力のピン接合部を安価に実現することができる。例えば、球面すべり軸受けおよびロッドを有するピン接合部は、同耐力の蝶番を用いたピン接合部よりもコンパクトで安価に製作することができる。
また、ピン接合部に球面すべり軸受およびロッドを用いることにより、一般的な蝶番機構を用いたピン接合部よりも大きい荷重を容易に処理することができる。
【0010】
また、本発明に係る防振構造では、前記構造体と前記振動体との前記ばね軸直交方向の相対変位を拘束する変位拘束機構を有していてもよい。
このような構成とすることにより、振動体が構造体に対してばね軸方向と異なる方向に変位することを防止することができる。
このような構成とすることにより、振動体が構造体に対してばね軸方向と異なる方向に変位することを防止することができる。
【発明の効果】
【0012】
本発明によれば、大規模な施設においても採用することができる。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【図1】本発明の第１実施形態による防振構造の一例を示す平面図である。
【図4】浮き床の挙動を説明する図である。
【図5】本発明の第２実施形態による防振構造の一例を示す平面図である。
【図7】本発明の実施形態による防振構造の変形例を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【0014】
（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態による防振構造について、図１乃至図４に基づいて説明する。
図１および図２に示すように、第１実施形態による防振構造１Ａは、上部に開口する凹部２１が形成された構造体２と、構造体２の凹部２１の内部に設置された浮き床３（振動体）と、浮き床３と構造体２との間に介在するばね部材４、回転慣性質量ダンパー５、およびオイルダンパー６と、を有している。
ばね部材４は、ばね軸方向が上下方向となり、ばね軸に直交するばね軸直交方向が水平方向となる向きに配置されている。
本実施形態による防振構造１Ａは、例えば、大規模な音楽ホールなどの建物に採用され、浮き床３の上部で多人数客が曲に合わせて屈伸運動した際に、浮き床３に鉛直振動（いわゆるタテノリ振動）が生じることを想定している。
以下、本発明の第１実施形態による防振構造について、図１乃至図４に基づいて説明する。
図１および図２に示すように、第１実施形態による防振構造１Ａは、上部に開口する凹部２１が形成された構造体２と、構造体２の凹部２１の内部に設置された浮き床３（振動体）と、浮き床３と構造体２との間に介在するばね部材４、回転慣性質量ダンパー５、およびオイルダンパー６と、を有している。
ばね部材４は、ばね軸方向が上下方向となり、ばね軸に直交するばね軸直交方向が水平方向となる向きに配置されている。
本実施形態による防振構造１Ａは、例えば、大規模な音楽ホールなどの建物に採用され、浮き床３の上部で多人数客が曲に合わせて屈伸運動した際に、浮き床３に鉛直振動（いわゆるタテノリ振動）が生じることを想定している。
【0015】
構造体２は、例えばＲＣなどで構築され、ばね部材４を支持する床板の基礎部２２と、基礎部２２の周縁部全体から上方に延びる側壁部２３と、を有している。
本実施形態では、基礎部２２は、平面視形状が長方形に形成されている。凹部２１は、基礎部２２の上部に形成され、基礎部２２の上面２２ａ（図２参照）が底面となり、周囲の側壁部２３の内側の面２３ａが側面となっている。凹部２１は、平面視形状が長方形に形成されている。
基礎部２２および凹部２１の平面視形状における長方形の辺が延びる水平方向をＸ方向およびＹ方向とする。
本実施形態では、基礎部２２は、平面視形状が長方形に形成されている。凹部２１は、基礎部２２の上部に形成され、基礎部２２の上面２２ａ（図２参照）が底面となり、周囲の側壁部２３の内側の面２３ａが側面となっている。凹部２１は、平面視形状が長方形に形成されている。
基礎部２２および凹部２１の平面視形状における長方形の辺が延びる水平方向をＸ方向およびＹ方向とする。
【0016】
浮き床３は、構造体２に対して上下方向に変位可能に構成されている。
浮き床３は、Ｘ方向およびＹ方向に配列された複数の浮き床ブロック３１（振動体ブロック）と、Ｘ方向およびＹ方向に隣り合う浮き床ブロック３１を連結するピン接合部３２と、と有している。
複数の浮き床ブロック３１は、それぞれコンクリート造などで、板面が長方形となる板状に構築され、厚さ方向が上下方向となり板面が水平面となる姿勢に配置されている。複数の浮き床ブロック３１は、互いに略同じ形状に構築されている。
本実施形態では、複数の浮き床ブロック３１は、それぞれＸ方向の寸法およびＹ方向の寸法がともに８０００ｍｍ、上下方向（厚さ方向）の寸法が１０００ｍｍとなるように設定されている。本実施形態では、１つの浮き床ブロック３１の仕上を含めた重量を１６０ｔоｎとして設計している。
浮き床３は、Ｘ方向およびＹ方向に配列された複数の浮き床ブロック３１（振動体ブロック）と、Ｘ方向およびＹ方向に隣り合う浮き床ブロック３１を連結するピン接合部３２と、と有している。
複数の浮き床ブロック３１は、それぞれコンクリート造などで、板面が長方形となる板状に構築され、厚さ方向が上下方向となり板面が水平面となる姿勢に配置されている。複数の浮き床ブロック３１は、互いに略同じ形状に構築されている。
本実施形態では、複数の浮き床ブロック３１は、それぞれＸ方向の寸法およびＹ方向の寸法がともに８０００ｍｍ、上下方向（厚さ方向）の寸法が１０００ｍｍとなるように設定されている。本実施形態では、１つの浮き床ブロック３１の仕上を含めた重量を１６０ｔоｎとして設計している。
【0017】
本実施形態では、６つの浮き床ブロック３１がＸ方向に３つずつ、Ｙ方向に２つずつ配列されている。
６つの浮き床ブロック３１は、それぞれが凹部２１の底面の上部（基礎部２２の上部）に、ばね部材４、回転慣性質量ダンパー５、およびオイルダンパー６を介して設置されている。
６つの浮き床ブロック３１と側壁部２３の内側の面２３ａとの間には、隙間２３ｂが形成されている。６つの浮き床ブロック３１は、それぞれが構造体２に対して上下方向に変位可能に構成されている。
６つの浮き床ブロック３１は、それぞれが凹部２１の底面の上部（基礎部２２の上部）に、ばね部材４、回転慣性質量ダンパー５、およびオイルダンパー６を介して設置されている。
６つの浮き床ブロック３１と側壁部２３の内側の面２３ａとの間には、隙間２３ｂが形成されている。６つの浮き床ブロック３１は、それぞれが構造体２に対して上下方向に変位可能に構成されている。
【0018】
ピン接合部３２は、Ｘ方向に隣り合う浮き床ブロック３１の間、およびＹ方向に隣り合う浮き床ブロック３１の間にそれぞれ設けられている。
図３に示すように、ピン接合部３２は、外輪３３１の内部に内輪３３２が回転可能に設けられた球面すべり軸受け３３と、内輪３３２に挿通されたロッド３４と、球面すべり軸受け３３の外輪３３１が取り付けられるとともにＸ方向またはＹ方向に隣り合う浮き床ブロック３１の一方の浮き床ブロック３１に固定されたハウジング３５（軸受収納ケース）と、ロッド３４が取り付けられるとともにＸ方向またはＹ方向に隣り合う浮き床ブロック３１の他方の浮き床ブロック３１に固定されたロッド固定冶具３６と、を有している。
図３に示すように、ピン接合部３２は、外輪３３１の内部に内輪３３２が回転可能に設けられた球面すべり軸受け３３と、内輪３３２に挿通されたロッド３４と、球面すべり軸受け３３の外輪３３１が取り付けられるとともにＸ方向またはＹ方向に隣り合う浮き床ブロック３１の一方の浮き床ブロック３１に固定されたハウジング３５（軸受収納ケース）と、ロッド３４が取り付けられるとともにＸ方向またはＹ方向に隣り合う浮き床ブロック３１の他方の浮き床ブロック３１に固定されたロッド固定冶具３６と、を有している。
【0019】
球面すべり軸受３３の外輪３３１は、内周面が球面となる筒状に形成されている。球面すべり軸受３３の内輪３３２は、外周面が球面となる筒状に形成されている。
内輪３３２は、外輪３３１の内周面に沿って回転可能に構成されている。内輪３３２は、外輪３３１から抜け出ないように外輪３３１の内部に設けられている。
内輪３３２は、外輪３３１の内周面に沿って回転可能に構成されている。内輪３３２は、外輪３３１から抜け出ないように外輪３３１の内部に設けられている。
【0020】
ロッド３４は、丸棒状の部材で、長さ方向の一方の端部側が内輪３３２に嵌合し、他方の端部側が内輪３３２から突出している。ロッド３４は、内輪３３２とともに、外輪３３１の内周面に沿って回転可能に構成されている。
ロッド３４は、例えば、ＳＵＪ２（高炭素クロム軸受鋼材）で製作されている。
ロッド３４は、例えば、ＳＵＪ２（高炭素クロム軸受鋼材）で製作されている。
【0021】
ハウジング３５は、外輪３３１が嵌合する孔部３５ａが形成されている。外輪３３１は、ハウジング３５に対して変位しないように固定されている。外輪３３１は、その軸線方向が隣り合う浮き床ブロック３１が対向する方向となるようにハウジング３５を介して一方の浮き床ブロック３１に固定されている。
ハウジング３５は、アンカーボルトなどで浮き床ブロック３１に固定されている。
ハウジング３５は、アンカーボルトなどで浮き床ブロック３１に固定されている。
【0022】
ロッド固定冶具３６は、ロッド３４の長さ方向の他方側が同軸に挿通される孔部３６ａが形成されている。孔部３６ａに挿通されたロッド３４は、孔部３６ａの内部において軸線回りに回転可能であるとともに、軸線方向に変位可能に構成されている。
ロッド固定冶具３６の孔部３６ａの内周面には、グリースが塗布されていて、孔部３６ａに挿通されたロッド３４が孔部３６ａの内部で回転や変位しやすい構成となっている。
ロッド固定冶具３６は、アンカーボルトなどで浮き床ブロック３１に固定されている。
ロッド固定冶具３６の孔部３６ａの内周面には、グリースが塗布されていて、孔部３６ａに挿通されたロッド３４が孔部３６ａの内部で回転や変位しやすい構成となっている。
ロッド固定冶具３６は、アンカーボルトなどで浮き床ブロック３１に固定されている。
【0023】
ロッド固定冶具３６は、例えばＳ４５Ｃ（機械構造用炭素鋼）などで製作されている。
ロッド固定冶具３６は、アンカーボルトなどで浮き床ブロック３１に固定されている。
本実施形態では、ロッド固定冶具３６は、ロッド３４の半径と略同径の半円溝３６１ａが形成された鋼製の２枚の板部材３６１をそれぞれの半円溝３６１ａが対向するように重ねて製作されている。重なった２つの半円溝３６１ａは、ロッド３４が挿通される孔部３６ａとなっている。
ロッド固定冶具３６は、アンカーボルトなどで浮き床ブロック３１に固定されている。
本実施形態では、ロッド固定冶具３６は、ロッド３４の半径と略同径の半円溝３６１ａが形成された鋼製の２枚の板部材３６１をそれぞれの半円溝３６１ａが対向するように重ねて製作されている。重なった２つの半円溝３６１ａは、ロッド３４が挿通される孔部３６ａとなっている。
【0024】
ロッド固定冶具３６は、その孔部３６ａが一方の浮き床ブロック３１に向かって開口する向きで他方の浮き床ブロック３１に固定されている。
ロッド固定冶具３６は、例えばＳ４５Ｃ（機械構造用炭素鋼）などで製作されている。
本実施形態では、ピン接合部３２の１箇所当たりの耐力を９０ｋＮとし、長期許容荷重は４０ｋＮとしている。
ロッド固定冶具３６は、例えばＳ４５Ｃ（機械構造用炭素鋼）などで製作されている。
本実施形態では、ピン接合部３２の１箇所当たりの耐力を９０ｋＮとし、長期許容荷重は４０ｋＮとしている。
【0025】
ピン接合部３２は、隣り合う浮き床ブロック３１における上端部近傍に球面すべり軸受け３３およびロッド３４が配置されるように取り付けられている。これにより、ピン接合部３２は、Ｘ方向またはＹ方向に隣り合う浮き床ブロック３１の上端部同士を接合している。なお、Ｘ方向またはＹ方向に隣り合う浮き床ブロック３１は、それぞれの下端部同士は接合されていない。
【0026】
本実施形態では、Ｘ方向およびＹ方向に隣り合う浮き床ブロック３１の間隔３１ａは、浮き床３が加振されていない通常時では、上下方向全体にわたって同じ寸法で、例えば１０ｍｍ程度に設定されている。この間隔は、開いたままの状態でもよいし、シール材や耐火帯などで塞がれていてもよい。なお、隣り合う浮き床ブロック３１の間にシール材や耐火帯などが設けられた場合でも、隣り合う浮き床ブロック３１は相対変位可能に構成されている。
【0027】
図１および図２に示すように、ばね部材４は、上述したように、ばね軸方向が上下方向となる向きに配置されて、下端部が構造体２の基礎部２２に固定され、上端部が浮き床ブロック３１に固定されている。ばね部材４は、１つの浮き床ブロック３１に対して４台設けられている。本実施形態では、ばね部材４の最大体力を６００ｋＮ、ばね値を１．７ｋＮ／ｍｍと設定している。
【0028】
回転慣性質量ダンパー５は、１つの浮き床ブロック３１に対して１台設けられている。本実施形態では、回転慣性質量ダンパー５は、慣性質量を２７ｔｏｎ、ストロークを±５５ｍｍと設定している。
本実施形態では、１つの浮き床ブロック３１の重量を１６０ｔｏｎ、支持ばね剛性を６．８ｋＮ／ｍｍと設定している。これにより、浮き床ブロック３１の固有振動数は約１．０Ｈｚ、特許文献１にある制御対象振動数（反力を大きく低減させる振動数）は２．５Ｈｚとなる。
オイルダンパー６は、１つの浮き床ブロック３１に対して１台設けられている。本実施形態では、オイルダンパー６は、減衰係数Ｃ＝１０００ｋＮ／（ｍ／ｓ）と設定し、ストロークを±６０ｍｍと設定している。
本実施形態では、１つの浮き床ブロック３１の重量を１６０ｔｏｎ、支持ばね剛性を６．８ｋＮ／ｍｍと設定している。これにより、浮き床ブロック３１の固有振動数は約１．０Ｈｚ、特許文献１にある制御対象振動数（反力を大きく低減させる振動数）は２．５Ｈｚとなる。
オイルダンパー６は、１つの浮き床ブロック３１に対して１台設けられている。本実施形態では、オイルダンパー６は、減衰係数Ｃ＝１０００ｋＮ／（ｍ／ｓ）と設定し、ストロークを±６０ｍｍと設定している。
【0029】
図４に示すように、本実施形態による防振構造１Ａでは、浮き床３が上下方向に加振されると、複数の浮き床ブロック３１がそれぞれ上下振動するように構成されている。なお、隣り合う浮き床ブロック３１は、ピン接合部３２で連結されているため、それぞれ他方の浮き床ブロック３１にピン接合部３２から振動が伝達されることがある。各浮き床ブロック３１が加振されたときにばね部材４、回転慣性質量ダンパー５およびオイルダンパー６から構造体２に作用する合計反力は、タテノリ振動が問題となる２～４Ｈｚの範囲において大幅に低減される。
本実施形態では、隣り合う浮き床ブロック３１は、互いの上端部近傍がピン接合部３２で連結されている。このため、隣り合う浮き床ブロック３１の上面３１ｂは互いに上下方向に相対変位することなく、ピン接合部３２を介して相対回転するように変位する。
本実施形態では、隣り合う浮き床ブロック３１は、互いの上端部近傍がピン接合部３２で連結されている。このため、隣り合う浮き床ブロック３１の上面３１ｂは互いに上下方向に相対変位することなく、ピン接合部３２を介して相対回転するように変位する。
【0030】
次に、上述した第１実施形態による防振構造１Ａの作用・効果について図面を用いて説明する。
上述した第１実施形態による防振構造１Ａでは、浮き床３がそれぞればね部材４を介して構造体２に支持された複数の浮き床ブロック３１から構成されている。これにより、浮き床３が部分的に加振されたり、浮き床３への加振が部分的に異なったりしても、各浮き床ブロック３１が加振状況に合わせてそれぞれ振動することになる。そして、本実施形態の防振構造１Ａでは、各浮き床ブロック３１がそれぞれ振動することにより、浮き床ブロック３１と構造体２との間に介在するばね部材４、回転慣性質量ダンパー５およびオイルダンパー６から構造体２に作用する反力をそれぞれ大幅に低減させることができる。
また、隣り合う浮き床ブロック３１は、ピン接合部３２で連結されているため、相対的に回動することはあっても、水平面内で互いに離散したり、大きな段差を生じたりするような相対変位を防止することができる。これにより、浮き床３を構成する複数の浮き床ブロック３１を一体的に利用することができる。
このように、浮き床３を複数の浮き床ブロック３１を連結して構成することができるため、１つのブロックとすることが困難な巨大な浮き床３を設ける大規模な施設においても実用上で問題ない一体的な浮き床３の防振構造１Ａを構築することができる。
上述した第１実施形態による防振構造１Ａでは、浮き床３がそれぞればね部材４を介して構造体２に支持された複数の浮き床ブロック３１から構成されている。これにより、浮き床３が部分的に加振されたり、浮き床３への加振が部分的に異なったりしても、各浮き床ブロック３１が加振状況に合わせてそれぞれ振動することになる。そして、本実施形態の防振構造１Ａでは、各浮き床ブロック３１がそれぞれ振動することにより、浮き床ブロック３１と構造体２との間に介在するばね部材４、回転慣性質量ダンパー５およびオイルダンパー６から構造体２に作用する反力をそれぞれ大幅に低減させることができる。
また、隣り合う浮き床ブロック３１は、ピン接合部３２で連結されているため、相対的に回動することはあっても、水平面内で互いに離散したり、大きな段差を生じたりするような相対変位を防止することができる。これにより、浮き床３を構成する複数の浮き床ブロック３１を一体的に利用することができる。
このように、浮き床３を複数の浮き床ブロック３１を連結して構成することができるため、１つのブロックとすることが困難な巨大な浮き床３を設ける大規模な施設においても実用上で問題ない一体的な浮き床３の防振構造１Ａを構築することができる。
【0031】
また、隣り合う浮き床ブロック３１を連結するピン接合部３２は、隣り合う浮き床ブロック３１の一方に設けられた球面すべり軸受３３と、隣り合う浮き床ブロック３１の他方と係合し、球面すべり軸受３３に回転可能に支持されるロッド３４と、を有する構成である。これにより、高耐力のピン接合部３２をコンパクトで安価に実現することができる。例えば、本実施形態の球面すべり軸受け３３およびロッド３４を有するピン接合部３２は、同耐力の蝶番機構を用いたピン接合部よりもコンパクトで安価に製作することができる。
また、一般的な蝶番機構では、１０ｋＮの荷重を処理するものはないが、本実施形態の球面すべり軸受３３およびロッド３４を利用すれば４０ｋＮの荷重も容易に処理することができる。
また、一般的な蝶番機構では、１０ｋＮの荷重を処理するものはないが、本実施形態の球面すべり軸受３３およびロッド３４を利用すれば４０ｋＮの荷重も容易に処理することができる。
【0032】
また、構造体２と浮き床３との間に、回転慣性質量ダンパー５がばね部材４と並列に設けられている。
このような構成とすることにより、慣性質量効果を利用して特定の振動数域において浮き床３から構造体２への反力を大幅に低減させることができる。例えば、浮き床３の上部における屈伸運動によるタテノリ振動が問題となる加振振動数２～４Ｈｚの範囲で反力を大幅に低減（加振力の１／１０以下）することができる。
このような構成とすることにより、慣性質量効果を利用して特定の振動数域において浮き床３から構造体２への反力を大幅に低減させることができる。例えば、浮き床３の上部における屈伸運動によるタテノリ振動が問題となる加振振動数２～４Ｈｚの範囲で反力を大幅に低減（加振力の１／１０以下）することができる。
【0033】
（第２実施形態）
次に、第２実施形態について、添付図面に基づいて説明するが、上述の第１実施形態と同一又は同様な部材、部分には同一の符号を用いて説明を省略し、第１実施形態と異なる構成について説明する。
図５および図６に示すように、第２実施形態による防振構造１Ｂは、水平方向に隣り合う浮き床ブロック３１の構造体２に対する水平方向の変位を拘束する水平変位拘束機構７（変位拘束機構）を有している。
次に、第２実施形態について、添付図面に基づいて説明するが、上述の第１実施形態と同一又は同様な部材、部分には同一の符号を用いて説明を省略し、第１実施形態と異なる構成について説明する。
図５および図６に示すように、第２実施形態による防振構造１Ｂは、水平方向に隣り合う浮き床ブロック３１の構造体２に対する水平方向の変位を拘束する水平変位拘束機構７（変位拘束機構）を有している。
【0034】
タテノリ振動は多人数客の屈伸運動により生じるが、上下方向だけでなく水平方向の加振力を伴う場合もあり、この場合には浮き床に水平方向の加振力が作用する。しかし、第１実施形態の浮き床３では水平方向への抵抗要素がなく、加振力により浮き床３に大きな水平変位を生じてしまうおそれがある。そこで、第２実施形態はこの水平変位を拘束するための水平変位拘束機構７を追加したものである。
【0035】
水平変位拘束機構７は、構造体２の基礎部２２から上方に延びる立ち上がり部７１と、浮き床ブロック３１から下方に延びる立ち下がり部７２と、立ち上がり部７１と立ち下がり部７２とを水平方向の相対変位を拘束し、上下方向の相対変位を許容するように連結する連結部７３と、を有している。
【0036】
立ち上がり部７１は、構造体２の凹部２１の内部に配置され、基礎部２２から上方に延びている。立ち上がり部７１は、基礎部２２と一体に設けられている。
立ち上がり部７１は、凹部２１の内部に配列された複数の浮き床ブロック３１それぞれのＸ方向の両縁部分におけるＹ方向の中央部分の下側、およびＹ方向の両縁部分におけるＸ方向の中央部分の下側に配置されている。立ち上がり部７１は、１つの浮き床ブロック３１の下側に４つ設けられている。なお、隣り合う浮き床ブロック３１それぞれの下側の立ち上がり部７１のうち、Ｘ方向またはＹ方向に隣接する立ち上がり部７１は、一体に設けられている。
立ち上がり部７１は、凹部２１の内部に配列された複数の浮き床ブロック３１それぞれのＸ方向の両縁部分におけるＹ方向の中央部分の下側、およびＹ方向の両縁部分におけるＸ方向の中央部分の下側に配置されている。立ち上がり部７１は、１つの浮き床ブロック３１の下側に４つ設けられている。なお、隣り合う浮き床ブロック３１それぞれの下側の立ち上がり部７１のうち、Ｘ方向またはＹ方向に隣接する立ち上がり部７１は、一体に設けられている。
【0037】
立ち下がり部７２は、浮き床ブロック３１の平面視における中央部から下側に延びている。立ち下がり部７２は、浮き床ブロック３１と一体に設けられている。
立ち下がり部７２は、１つの浮き床ブロック３１に対して１つ設けられている。
立ち上がり部７１と立ち下がり部７２とはＸ方向およびＹ方向に間隔をあけて配置されている。
立ち下がり部７２は、１つの浮き床ブロック３１に対して１つ設けられている。
立ち上がり部７１と立ち下がり部７２とはＸ方向およびＹ方向に間隔をあけて配置されている。
【0038】
立ち上がり部７１の上端部７１ａは、浮き床ブロック３１の下面３１ｃと間隔をあけて配置され、立ち下がり部７２の下端部７２ａは、基礎部２２の上面２２ａと間隔をあけて配置されている。
本実施形態では、浮き床ブロック３１の下面３１ｃと基礎部２２の上面２２ａとの間の寸法を１８００ｍｍとし、立ち上がり部７１および立ち下がり部７２の上下寸法をそれぞれ１７００ｍｍとし、立ち上がり部７１の上端部７１ａと浮き床ブロック３１の下面３１ｃとの間隔、および立ち下がり部７２の下端部７２ａと基礎部２２の上面２２ａと間隔をそれぞれ１００ｍｍとしている。
なお、立ち上がり部７１および立ち下がり部７２の平面視形状は、それぞれ８００ｍｍ×８００ｍｍの正方形に設定されている。
本実施形態では、浮き床ブロック３１の下面３１ｃと基礎部２２の上面２２ａとの間の寸法を１８００ｍｍとし、立ち上がり部７１および立ち下がり部７２の上下寸法をそれぞれ１７００ｍｍとし、立ち上がり部７１の上端部７１ａと浮き床ブロック３１の下面３１ｃとの間隔、および立ち下がり部７２の下端部７２ａと基礎部２２の上面２２ａと間隔をそれぞれ１００ｍｍとしている。
なお、立ち上がり部７１および立ち下がり部７２の平面視形状は、それぞれ８００ｍｍ×８００ｍｍの正方形に設定されている。
【0039】
連結部７３は、棒状の棒部材７３１と、棒部材７３１の一方の端部を立ち下がり部７２に接合する第１接合部材７３２と、棒部材７３１の他方の端部を立ち下がり部７２に接合する第２接合部材７３３と、を有している。
棒部材７３１は、鋼棒などで、本実施形態では、Ｐ－２６７．４×９．３t（ＳＳ４００）の鋼管を採用し、最大負担軸力Ｎ＝１５００ｋＮとなるように設定している。
第１接合部材７３２および第２接合部材７３３は、それぞれクレビスやボールジョイントなどで、棒部材７３１と立ち上がり部７１または立ち下がり部７２とをピン接合で連結している。
棒部材７３１は、鋼棒などで、本実施形態では、Ｐ－２６７．４×９．３t（ＳＳ４００）の鋼管を採用し、最大負担軸力Ｎ＝１５００ｋＮとなるように設定している。
第１接合部材７３２および第２接合部材７３３は、それぞれクレビスやボールジョイントなどで、棒部材７３１と立ち上がり部７１または立ち下がり部７２とをピン接合で連結している。
【0040】
棒部材７３１は、１つの立ち下がり部７２に対して、Ｘ方向の両側およびＹ方向の両側それぞれ（四方）に上下方向に間隔をあけて２つずつ配置されている。棒部材７３１を２段に配置することにより、地震時水平力による浮き床の回転（ロッキング）変位を防止することができる。
立ち下がり部７２のＸ方向の両側に配置される棒部材７３１は、それぞれＸ方向に延びる姿勢となり、一方の端部が立ち下がり部７２に第１接合部材７３２を介してＹ方向に延びる軸線回りに回動可能に接合され、他方の端部が立ち上がり部７１に第２接合部材７３３を介してＹ方向に延びる軸線回りに回動可能に接合されている。これにより、立ち下がり部７２のＸ方向の両側に配置される棒部材７３１は、両端部が互いに上下方向に相対移動するように変位可能であるが、両端部が互いに水平方向に相対移動することは拘束されている。
立ち下がり部７２のＸ方向の両側に配置される棒部材７３１は、それぞれＸ方向に延びる姿勢となり、一方の端部が立ち下がり部７２に第１接合部材７３２を介してＹ方向に延びる軸線回りに回動可能に接合され、他方の端部が立ち上がり部７１に第２接合部材７３３を介してＹ方向に延びる軸線回りに回動可能に接合されている。これにより、立ち下がり部７２のＸ方向の両側に配置される棒部材７３１は、両端部が互いに上下方向に相対移動するように変位可能であるが、両端部が互いに水平方向に相対移動することは拘束されている。
【0041】
立ち上がり部７１のＹ方向の両側に配置される棒部材７３１は、それぞれＹ方向に延びる姿勢となり、一方の端部が立ち下がり部７２に第１接合部材７３２を介してＸ方向に延びる軸線回りに回動可能に接合され、他方の端部が立ち上がり部７１に第２接合部材７３３を介してＸ方向に延びる軸線回りに回動可能に接合されている。これにより、立ち下がり部７２のＹ方向の両側に配置される棒部材７３１は、両端部が互いに上下方向に相対移動するように変位可能であるが、両端部が互いに水平方向に相対移動することは拘束されている。
本実施形態では、連結部７３は、浮き床ブロック３１がばね部材４、回転慣性質量ダンパー５およびオイルダンパー６を介して構造体２に支持された後に、立ち下がり部７２と立ち上がり部７１との間に設置される。
本実施形態では、連結部７３は、浮き床ブロック３１がばね部材４、回転慣性質量ダンパー５およびオイルダンパー６を介して構造体２に支持された後に、立ち下がり部７２と立ち上がり部７１との間に設置される。
【0042】
立ち下がり部７２と立ち上がり部７１とは、連結部７３に連結されていることにより、上下方向のみ相対変位可能となり、水平方向の相対変位が拘束される。
立ち上がり部７１、立ち下がり部７２および連結部７３は、ばね部材４、回転慣性質量ダンパー５、オイルダンパー６と干渉しない位置に配置される。
立ち上がり部７１、立ち下がり部７２および連結部７３は、ばね部材４、回転慣性質量ダンパー５、オイルダンパー６と干渉しない位置に配置される。
【0043】
第２実施形態による防振構造１Ｂでは、第１実施形態と同様に浮き床３が上下方向に加振されると、すべての浮き床ブロック３１がそれぞれ振動する。
このとき、上述したように、立ち下がり部７２と立ち上がり部７１とは、上下方向のみ相対変位可能となり、水平方向の相対変位が拘束されているため、浮き床ブロック３１と基礎部２２との水平方向の相対変位が拘束される。
このとき、上述したように、立ち下がり部７２と立ち上がり部７１とは、上下方向のみ相対変位可能となり、水平方向の相対変位が拘束されているため、浮き床ブロック３１と基礎部２２との水平方向の相対変位が拘束される。
【0044】
上述した第２実施形態による防振構造１Ｂでは、第１実施形態と同様の効果を奏するとともに、構造体２と浮き床３との水平方向の相対変位を拘束する水平変位拘束機構７を有していることにより、浮き床３が構造体２に対して水平方向に変位することを防止することができる。
【0045】
また、第２実施形態では、水平変位拘束機構７に両端が立ち上がり部７１および立ち下がり部７２にピン接合で連結された鋼製の棒部材７３１を設置している。これにより、リニアガイドや積層ゴムによる水平変位拘束機構を設ける場合と比べて箇所数は増えるが、水平変位拘束機構７を安価に実現することができる。
【0046】
また、浮き床３は、コンクリート造のため５００μ程度の乾燥収縮が生じるが、副薄の浮き床ブロック３１に分割されていることで、浮き床３の平面長さが小さくなると収縮量もわずかになる。例えば、浮き床３の辺長が８０ｍとすると４０ｍｍ縮むため水平拘束は難しいが、浮き床ブロック３１の辺長が８ｍであれば、縮み量は４ｍｍ程度となるため水平拘束はより容易にできる。さらに、本実施形態のように、立ち下がり部７２が設けられている浮き床ブロック３１の平面中央部における辺長１ｍ部分であれば、縮み量は０．５ｍｍなのでほぼ無視して水平拘束部材を設計できる。
【0047】
以上、本発明による防振構造の実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、上記の実施形態では、水平方向に隣り合う浮き床ブロック３１を連結するピン接合部３２は、球面すべり軸受３３と、ロッド３４と、を有する構造であるが、上記以外の構造のピン接合部であってもよい。例えば、蝶番を用いたピン接合部であってもよい。
また、上記の実施形態では、構造体２と浮き床３との間に、回転慣性質量ダンパー５およびオイルダンパー６がばね部材４と並列に設けられているが、回転慣性質量ダンパー５およびオイルダンパー６のいずれか一方または両方が設けられていなくてもよい。
例えば、上記の実施形態では、水平方向に隣り合う浮き床ブロック３１を連結するピン接合部３２は、球面すべり軸受３３と、ロッド３４と、を有する構造であるが、上記以外の構造のピン接合部であってもよい。例えば、蝶番を用いたピン接合部であってもよい。
また、上記の実施形態では、構造体２と浮き床３との間に、回転慣性質量ダンパー５およびオイルダンパー６がばね部材４と並列に設けられているが、回転慣性質量ダンパー５およびオイルダンパー６のいずれか一方または両方が設けられていなくてもよい。
【0048】
また、上記の実施形態では、本実施形態では、Ｘ方向およびＹ方向に隣り合う浮き床ブロック３１の間隔３１ａは、浮き床３が加振されていない通常時では、上下方向全体にわたって同じ寸法となるように設定されている。これに対し、図７に示す防振構造１Ｃのように、Ｘ方向およびＹ方向に隣り合う浮き床ブロック３１の間隔３１ａは、浮き床３が加振されていない通常時において、ピン接合で連結されている上側から連結されていない下側に向かって漸次広くなるように設定されていてもよい。
このような構成とすることにより、隣り合う浮き床ブロック３１が相対変位した際に、それぞれの下端部が接触することを抑制することができる。
また、上記の実施形態では、隣り合う浮き床ブロック３１の上端部同士がピン接合で連結されているが、上下方向の中間部や下端部同士がピン接合で連結されていてもよい。
このような構成とすることにより、隣り合う浮き床ブロック３１が相対変位した際に、それぞれの下端部が接触することを抑制することができる。
また、上記の実施形態では、隣り合う浮き床ブロック３１の上端部同士がピン接合で連結されているが、上下方向の中間部や下端部同士がピン接合で連結されていてもよい。
【符号の説明】
【0049】
１Ａ，１Ｂ，１Ｃ 防振構造
２ 構造体
３ 浮き床（振動体）
４ ばね部材
５ 回転慣性質量ダンパー
７ 水平変位拘束機構（変位拘束機構）
３１ 浮き床ブロック（振動体ブロック）
３２ ピン接合部
３３ 球面すべり軸受
３４ ロッド
２ 構造体
３ 浮き床（振動体）
４ ばね部材
５ 回転慣性質量ダンパー
７ 水平変位拘束機構（変位拘束機構）
３１ 浮き床ブロック（振動体ブロック）
３２ ピン接合部
３３ 球面すべり軸受
３４ ロッド
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】