特許 7473912 浮体式免震システム

(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】2024-04-16

(45)【発行日】2024-04-24

(54)【発明の名称】浮体式免震システム

(51)【国際特許分類】

   E04H 9/02 20060101AFI20240417BHJP

   F16F 15/023 20060101ALI20240417BHJP

【ＦＩ】

E04H9/02 331Z

E04H9/02 301

F16F15/023 Z

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2020095752

(22)【出願日】2020-06-01

(65)【公開番号】P2021188403

(43)【公開日】2021-12-13

【審査請求日】2023-02-13

(73)【特許権者】

【識別番号】000000099

【氏名又は名称】株式会社ＩＨＩ

(73)【特許権者】

【識別番号】505374783

【氏名又は名称】国立研究開発法人日本原子力研究開発機構

(74)【代理人】

【識別番号】110000936

【氏名又は名称】弁理士法人青海国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】島田 貴弘

(72)【発明者】

【氏名】大谷 章仁

(72)【発明者】

【氏名】甲斐 聡流

(72)【発明者】

【氏名】ヤン ジングロン

(72)【発明者】

【氏名】山本 智彦

【審査官】大谷 謙仁

(56)【参考文献】

【文献】特開２００２－２４２９９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－３１０２１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００３－１８４３４３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｅ０４Ｈ ９／０２

Ｆ１６Ｆ １５／０２３

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

液体を貯留する液体貯留部と、
前記液体に浮揚して配置される浮体式構造物と、
前記液体と接触する箇所に設けられ、気体を収容する気体収容空間と、
を備え、
前記液体と前記気体を含む流体中を伝播する地震波により応答する系の固有振動数に基づいて、前記気体収容空間の体積が設定されており、
前記地震波により応答する系の固有振動数が、前記浮体式構造物および前記浮体式構造物に搭載される機器の固有振動数より小さくなるように、前記気体収容空間の体積が設定されている、
浮体式免震システム。

【請求項2】

液体を貯留する液体貯留部と、
前記液体に浮揚して配置される浮体式構造物と、
前記液体と接触する箇所に設けられ、気体を収容する気体収容空間と、
を備え、
前記液体と前記気体を含む流体中を伝播する地震波により応答する系の固有振動数に基づいて、前記気体収容空間の体積が設定されており、
前記気体収容空間にオリフィスが設けられる、
浮体式免震システム。

【請求項3】

前記地震波により応答する系の固有振動数が１Ｈｚ未満となるように、前記気体収容空間の体積が設定されている、請求項１または２に記載の浮体式免震システム。

【請求項4】

前記気体収容空間の体積が大きくなるほど、前記流体の体積弾性率が小さくなり、前記地震波により応答する系の固有振動数が小さくなる、請求項１～３のいずれか１項に記載の浮体式免震システム。

【請求項5】

前記地震波により応答する系は、前記浮体式構造物、前記液体および前記気体を含み、
前記地震波により応答する系の固有振動数ｆ２は、以下の数式（４）で表される、請求項１～４のいずれか１項に記載の浮体式免震システム。

【数1】

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、浮体式免震システムに関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、免震ピットの内部に満たされた液体中に浮揚する浮体式構造物が開示されている。特許文献１の浮体式構造物は、例えば、側方に空気室を備える。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２００３－１８４３４３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、上記従来の浮体式構造物では、地震が発生すると、地震による縦波（粗密波）の波動が流体中を伝播し、浮体式構造物およびそれに搭載された機器（以下、単に搭載機器という）の応答が励振され、浮体式構造物および搭載機器が大きく振動する場合がある。特許文献１の浮体式構造物には、空気室が設けられているものの、単に空気室を設けただけでは必ずしも浮体式構造物および搭載機器の応答の励振を抑制することができなかった。そのため、浮体式構造物および搭載機器の地震に対する影響を低減する必要があった。

【0005】

本開示は、地震に対する浮体式構造物および搭載機器の励振を低減することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記課題を解決するために、本開示の一側面としての浮体式免震システムは、液体を貯留する液体貯留部と、液体に浮揚して配置される浮体式構造物と、液体と接触する箇所に設けられ、気体を収容する気体収容空間と、を備え、液体と気体を含む流体中を伝播する地震波により応答する系の固有振動数に基づいて、気体収容空間の体積が設定されており、地震波により応答する系の固有振動数が、浮体式構造物および浮体式構造物に搭載される機器の固有振動数より小さくなるように、気体収容空間の体積が設定されている。
また、上記課題を解決するために、本開示の他の側面としての浮体式免震システムは、液体を貯留する液体貯留部と、液体に浮揚して配置される浮体式構造物と、液体と接触する箇所に設けられ、気体を収容する気体収容空間と、を備え、液体と気体を含む流体中を伝播する地震波により応答する系の固有振動数に基づいて、気体収容空間の体積が設定されており、気体収容空間にオリフィスが設けられる。

【0008】

地震波により応答する系の固有振動数が１Ｈｚ未満となるように、気体収容空間の体積が設定されていてもよい。

【0009】

気体収容空間の体積が大きくなるほど、流体の体積弾性率が小さくなり、地震波により応答する系の固有振動数が小さくなってもよい。

【0010】

地震波により応答する系は、浮体式構造物、液体および気体を含み、地震波により応答する系の固有振動数ｆ２は、以下の数式（４）で表されてもよい。

【数1】

【発明の効果】

【0012】

本開示によれば、地震に対する浮体式構造物および搭載機器の励振を低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】第１実施形態における浮体式免震システムの概略構成図である。

【図2】地震の波動により上下振動する浮体式構造物の概略モデル図である。

【図3】数式（３）および（４）を用いた固有振動数の計算結果の一例を示すグラフである。

【図4】気体収容空間の体積を変化させた場合の地震応答の計算結果の一例を示すグラフである。

【図5】気体収容空間の体積を変化させた場合の応答スペクトルの一例を示すグラフである。

【図6】第２実施形態における浮体式免震システムの概略構成図である。

【図7】第３実施形態における浮体式免震システムの概略構成図である。

【図8】第４実施形態における浮体式免震システムの概略構成図である。

【図9】第５実施形態における浮体式免震システムの概略構成図である。

【図10】減衰比を変化させた場合の応答スペクトルの一例を示すグラフである。

【図11】第６実施形態における浮体式免震システムの概略構成図である。

【図12】第７実施形態における浮体式免震システムの概略構成図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下に添付図面を参照しながら、本開示の実施形態について詳細に説明する。実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値等は、理解を容易とするための例示にすぎず、特に断る場合を除き、本開示を限定するものではない。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。また本開示に直接関係のない要素は図示を省略する。

【0015】

（第１実施形態）
図１は、第１実施形態における浮体式免震システム１００の概略構成図である。図１に示すように、浮体式免震システム１００は、液体貯留部１１０と、浮体式構造物１２０と、気体収容部１３０とを含む。

【0016】

液体貯留部１１０は、窪み部１１２を備える。窪み部１１２には、液体１１４が貯留される。液体１１４は、例えば、水である。ただし、これに限定されず、液体１１４は、水以外の他の任意の液体であってもよいし、あるいは、水を主成分とした他の液体（例えば、海水）であってもよい。

【0017】

浮体式構造物１２０は、液体貯留部１１０に貯留された液体１１４中に浮揚して配置される。浮体式構造物１２０は、液体貯留部１１０の壁体である窪み部１１２から離隔して配置される。浮体式構造物１２０は、例えば、浮体式の原子力発電プラントである。ただし、これに限定されず、浮体式構造物１２０は、風力発電プラント、波力発電プラント、太陽光発電プラントなど他のプラントの構造物であってもよいし、その他、任意の設備が搭載される構造物であってもよい。本実施形態では、浮体式構造物１２０は、例えば、人工湖に浮揚する浮体式プラントであるが、海に浮揚する洋上プラントであってもよい。

【0018】

気体収容部１３０は、気体収容空間１３２を形成する。気体収容空間１３２内には、気体１３４が収容される。気体収容空間１３２は、液体１１４と接触する箇所に設けられ、浮体式構造物１２０により密閉して形成される。本実施形態では、浮体式構造物１２０の底面の中央部に気体収容部１３０が陥没形成され、当該気体収容部１３０内に気体収容空間１３２が形成される。図１の例の気体収容空間１３２は、気体収容部１３０の５つの壁面と、液体１１４の液面とによって囲まれた密閉空間である。ただし、気体収容空間１３２は、液体１１４と接触する箇所に設けられ、密閉されていればよく、浮体式構造物１２０に形成されてなくてもよい。例えば、気体収容空間１３２は、液体１１４中に設けられてもよいし（図7参照。）、液体貯留部１１０に設けられてもよい（図８参照。）。

【0019】

ところで、地震が発生すると、地震による縦波（粗密波）の波動が液体１１４および気体１３４を含む流体中を伝播し、浮体式構造物１２０およびそれに搭載された搭載機器の応答が励振され、浮体式構造物１２０および搭載機器が大きく振動する場合がある。

【0020】

図２は、地震の波動により上下振動する浮体式構造物１２０の概略モデル図である。図２（ａ）は、浮体式免震システム１００を上方から見た平面図であり、図２（ｂ）は、浮体式免震システム１００の断面図である。

【0021】

図２（ａ）中、Ａは、鉛直方向における浮体式構造物１２０の投影面積を表し、Ｂは、鉛直方向における液体１１４の投影面積を表す。ここで、投影面積Ｂは、鉛直方向における窪み部１１２の投影面積から投影面積Ａを減算した値である。

【0022】

図２（ｂ）中、ｍは、浮体式構造物１２０の質量を表す。ｇは、重力加速度を表す。ｈ_０は、浮体式構造物１２０の底面１２０ａから液体１１４の水面１１４ａまでの深さ（距離）を表す。ｄ_０は、窪み部１１２の底面１１２ａから浮体式構造物１２０の底面１２０ａまでの深さ（距離）を表す。Ｘ_０は、液体貯留部１１０の上下振動の変位を表す。Ｘ_１は、浮体式構造物１２０の上下振動の変位を表す。Ｘ_２は、液体１１４の水面１１４ａの上下振動の変位を表す。

【0023】

ここで、地震の波動により浮体式構造物１２０が励振されると考えられる上下振動は、以下の数式（１）および（２）の運動方程式で表すことができる。

【数1】

【0024】

数式（１）および（２）において、ρは、液体１１４の密度を表す。また、Ｆ_ＡおよびＦ_Ｂは、浮体式構造物１２０の浮き沈みによる荷重変動を表す。また、ΔＦ_ＡおよびΔＦ_Ｂは、液体１１４の体積変化による荷重変動を表す。

【0025】

上記運動方程式を解くと、以下の数式（３）および（４）に示す２つの振動モードの固有振動数の式を求めることができる。ここで、数式（３）および（４）に示す固有振動数は、浮体式構造物１２０、液体１１４および気体１３４が１つの系（以下、単に系という）として働いたときの固有振動数を表す。数式（３）は、系のモード１次（以下、モード１という）の固有振動数ｆ１の式を表し、数式（４）は、系のモード２次（以下、モード２という）の固有振動数ｆ２の式を表す。

【数2】

【数3】

【0026】

数式（４）において、Ｋｖは、液体１１４と気体１３４を合わせた流体全体の体積弾性率（以下、等価体積弾性率という）を示し、以下の数式（５）によって表すことができる。

【数2】

【0027】

数式（５）において、Ｋａは、気体１３４の体積弾性率を表し、Ｋｗは、液体１１４の体積弾性率を表す。また、αは、液体１１４と気体１３４の合計体積に対する気体１３４の体積の比率を表す。ここで、液体１１４の体積をＶｗとし、気体１３４の体積（ここでは、気体収容空間１３２の体積）をＶａとすると、比率α＝Ｖａ／（Ｖｗ＋Ｖａ）で表すことができる。

【0028】

数式（５）から分かるように、等価体積弾性率Ｋｖは、比率αと相関を有する。つまり、等価体積弾性率Ｋｖは、気体収容空間１３２の体積Ｖａおよび液体１１４の体積Ｖｗと相関を有する。ここで、気体収容空間１３２の体積Ｖａが大きくなるほど、比率αが大きくなり、等価体積弾性率Ｋｖが小さくなる。

【0029】

図３は、数式（３）および（４）を用いた固有振動数の計算結果の一例を示すグラフである。図３中、数式（３）を用いて算出されたモード１の固有振動数ｆ１を黒塗りの三角で表し、数式（４）を用いて算出されたモード２の固有振動数ｆ２を黒塗りの菱形で表す。また、浮体式構造物１２０に搭載される搭載機器の固有振動数ｆ３を破線で表す。ここでは、搭載機器の固有振動数ｆ３を一例として５Ｈｚとしている。図３（ａ）は、図２（ｂ）に示す深さｄ_０と固有振動数の関係を表し、図３（ｂ）は、気体収容空間１３２の体積Ｖａと固有振動数の関係を表す。

【0030】

ここで使用したパラメータは、質量ｍ＝１×１０^９ｋｇ、投影面積Ａ＝４００００ｍ^２、液体１１４の密度ρ＝１０００ｋｇ／ｍ^３、液体１１４の体積弾性率Ｋｗ＝２．２５×１０^９Ｎ／ｍ^２、気体１３４の体積弾性率Ｋａ＝１．４０×１０^５Ｎ／ｍ^２である。なお、図３（ｂ）に示す気体収容空間１３２の体積Ｖａを変化させた場合のパラメータは、一例として、気体収容空間１３２の体積Ｖａ＝１００００ｍ^３のとき、比率α＝０．００９７３であり、等価体積弾性率Ｋｖ＝１．４３×１０^７Ｎ／ｍ^２である。

【0031】

図３（ａ）に示すように、モード１の固有振動数ｆ１は、深さｄ_０が変化しても、大凡一定の値となる。一方、モード２の固有振動数ｆ２は、深さｄ_０が大きくなるほど小さい値となり、固有振動数ｆ３より小さい値とすることができる。

【0032】

また、図３（ｂ）に示すように、モード１の固有振動数ｆ１は、気体収容空間１３２の大きさが変化しても、大凡一定の値となる。一方、モード２の固有振動数ｆ２は、気体収容空間１３２の体積Ｖａが大きくなるほど小さい値となり、固有振動数ｆ３より小さい値とすることができる。

【0033】

図４は、気体収容空間１３２の体積Ｖａを変化させた場合の地震応答の計算結果の一例を示すグラフである。図４（ａ）は、地震動の加速度時刻歴波形（入力波）を示す。図４（ａ）に示す入力波として計算に用いた地震波は、防災科学技術研究所のＫ－ｎｅｔで観測された東北太平洋沖地震の築館観測波の上下動成分である。

【0034】

図４（ｂ）は、気体収容空間１３２の体積Ｖａ＝０ｍ^３である場合の浮体式構造物１２０および搭載機器の地震応答の加速度時刻歴波形を示す。図４（ｃ）は、気体収容空間１３２の体積Ｖａ＝１０００ｍ^３である場合の浮体式構造物１２０および搭載機器の地震応答の加速度時刻歴波形を示す。図４（ｄ）は、気体収容空間１３２の体積Ｖａ＝１００００ｍ^３である場合の浮体式構造物１２０および搭載機器の地震応答の加速度時刻歴波形を示す。図４に示すように、気体収容空間１３２の体積Ｖａを大きくするほど、浮体式構造物１２０および搭載機器の地震応答を低減することができる。

【0035】

図５は、気体収容空間１３２の体積Ｖａを変化させた場合の応答スペクトルの一例を示すグラフである。図５中、気体収容空間１３２の体積Ｖａ＝０ｍ ^３ の場合の応答スペクトルを実線で示し、体積Ｖａ＝１０００ｍ ^３ の場合の応答スペクトルを一点鎖線で示し、体積Ｖａ＝１００００ｍ ^３ の場合の応答スペクトルを破線で示す。ここでは、減衰比ｈ＝０．０５である場合に気体収容空間１３２の体積Ｖａを変化させた場合の応答スペクトルの変化を示す。

【0036】

本実施形態では、浮体式構造物１２０に搭載機器の固有振動数は、数Ｈｚ（例えば、５Ｈｚ）～数十Ｈｚ（例えば、３０Ｈｚ）である。体積Ｖａ＝０の場合、系のモード２の固有振動数ｆ２は、浮体式構造物１２０に搭載される搭載機器の固有振動数と近似する。そのため、図５に示すように、体積Ｖａ＝０の場合、地震による縦波（粗密波）の波動により浮体式構造物１２０に搭載される搭載機器の応答が励振され、搭載機器が大きく振動してしまう。

【0037】

ここで、流体中を伝播する波動の固有振動特性は、流体の体積弾性率に依存する。本実施形態では、気体収容空間１３２の体積Ｖａを適切に設定することで、液体１１４と気体１３４によって決定される等価体積弾性率Ｋｖを調整し、浮体式構造物１２０および搭載機器の固有振動数から系のモード２の固有振動数ｆ２を離隔させる。これにより、図５中、体積Ｖａ＝１０００ｍ ^３ 、１００００ｍ ^３ に示すように、系の地震応答が励振されることを抑制することができる。

【0038】

以上、本実施形態によれば、液体１１４と気体１３４を含む流体中を伝播する地震波により応答する系の固有振動数に基づいて、気体収容空間１３２の体積Ｖａが設定されている。具体的に、地震波により応答する系の固有振動数が、浮体式構造物１２０および搭載機器の固有振動数より小さくなるように、気体収容空間１３２の体積Ｖａが設定されている。

【0039】

地震波により応答する系の固有振動数は、上記数式（４）で表されるモード２の固有振動数ｆ２である。気体収容空間１３２の体積Ｖａが大きくなるほど、流体の体積弾性率（等価体積弾性率Ｋｖ）が小さくなり、地震波により応答する系の固有振動数が小さくなる。これにより、地震に対する浮体式構造物１２０および搭載機器の励振を低減することができる。

【0040】

また、地震波により応答する系の固有振動数が１Ｈｚ未満となるように、気体収容空間１３２の体積Ｖａが設定されている。通常の地震の固有振動数（卓越振動数）は、例えば、１Ｈｚ～１０Ｈｚである。系の固有振動数を１Ｈｚ未満とすることにより、地震の固有振動数から系の固有振動数を離すことができる。その結果、地震に対する浮体式構造物１２０および搭載機器の励振を低減することができる。

【0041】

（第２実施形態）
図６は、第２実施形態における浮体式免震システム２００の概略構成図である。第１実施形態の浮体式免震システム１００と実質的に等しい構成要素については、同一符号を付して説明を省略する。第２実施形態の浮体式免震システム２００は、第１実施形態の気体収容部１３０の代わりに気体収容部２３０を備える点で、第１実施形態の浮体式免震システム１００と異なっている。それ以外の構成については、第１実施形態の浮体式免震システム１００と同じである。

【0042】

気体収容部２３０は、気体収容空間２３２を形成する。気体収容空間２３２内には、気体１３４が収容される。気体収容空間２３２は、液体１１４と接触する箇所に設けられ、浮体式構造物１２０により密閉して形成される。気体収容空間２３２は、浮体式構造物１２０の底面の中央部よりも外周面側に形成される。本実施形態では、気体収容空間２３２は、浮体式構造物１２０の底面の中心に対し点対称となる位置に２つ設けられる。ただし、これに限定されず、気体収容空間２３２は、浮体式構造物１２０の底面の中心に対し点対称となる位置に３つ以上設けられてもよい。これにより、第１実施形態の浮体式構造物１２０よりも姿勢安定性を向上させることができる。

【0043】

第２実施形態によれば、第１実施形態と同様に、液体１１４と気体１３４を含む流体中を伝播する地震波により応答する系の固有振動数に基づいて、気体収容空間２３２の体積Ｖａが設定されている。具体的に、地震波により応答する系の固有振動数が、浮体式構造物１２０および搭載機器の固有振動数より小さくなるように、気体収容空間２３２の体積Ｖａが設定されている。これにより、第１実施形態と同様の作用および効果を得ることができる。

【0044】

（第３実施形態）
図７は、第３実施形態における浮体式免震システム３００の概略構成図である。第１実施形態の浮体式免震システム１００と実質的に等しい構成要素については、同一符号を付して説明を省略する。第３実施形態の浮体式免震システム３００は、第１実施形態の気体収容部１３０の代わりに気体収容部３３０を備える点で、第１実施形態の浮体式免震システム１００と異なっている。それ以外の構成については、第１実施形態の浮体式免震システム１００と同じである。

【0045】

気体収容部３３０は、弾性膜３４０と、弾性膜３４０の内側に形成された気体収容空間３３２を備える。弾性膜３４０は、例えばゴム材により構成され伸縮性を有する。気体収容空間３３２内には、気体１３４が収容される。気体収容空間３３２は、液体と接触する箇所に設けられ、液体１１４中に密閉して形成される。本実施形態では、気体収容空間３３２は、液体貯留部１１０の窪み部１１２の底面１１２ａ（図２参照）と、浮体式構造物１２０の底面１２０ａ（図２参照）との間に位置する。ただし、これに限定されず、気体収容空間３３２は、液体１１４中に密閉されていればよく、大気と連通しなければ、液体１１４中のいずれの位置に設けられてもよい。これにより、例えば、液体１１４に複数の浮体式構造物１２０が浮揚して配置される場合に、各浮体式構造物１２０に気体収容空間１３２を形成することなく、気体収容空間３３２を共用することができる。

【0046】

第３実施形態によれば、第１実施形態と同様に、液体１１４と気体１３４を含む流体中を伝播する地震波により応答する系の固有振動数に基づいて、気体収容空間３３２の体積Ｖａが設定されている。具体的に、地震波により応答する系の固有振動数が、浮体式構造物１２０および搭載機器の固有振動数より小さくなるように、気体収容空間３３２の体積Ｖａが設定されている。これにより、第１実施形態と同様の作用および効果を得ることができる。

【0047】

（第４実施形態）
図８は、第４実施形態における浮体式免震システム４００の概略構成図である。第１実施形態の浮体式免震システム１００と実質的に等しい構成要素については、同一符号を付して説明を省略する。第４実施形態の浮体式免震システム４００は、第１実施形態の気体収容部１３０の代わりに気体収容部４３０を備える点で、第１実施形態の浮体式免震システム１００と異なっている。それ以外の構成については、第１実施形態の浮体式免震システム１００と同じである。

【0048】

気体収容部４３０は、気体収容空間４３２を形成する。気体収容空間４３２内には、気体１３４が収容される。気体収容空間４３２は、液体と接触する箇所に設けられ、液体貯留部１１０に密閉して形成される。これにより、浮体式構造物１２０に気体収容空間１３２を形成することが困難である場合に、浮体式構造物１２０に気体収容空間１３２を形成することなく、液体貯留部１１０に気体収容空間４３２を形成することができる。

【0049】

第４実施形態によれば、第１実施形態と同様に、液体１１４と気体１３４を含む流体中を伝播する地震波により応答する系の固有振動数に基づいて、気体収容空間４３２の体積Ｖａが設定されている。具体的に、地震波により応答する系の固有振動数が、浮体式構造物１２０および搭載機器の固有振動数より小さくなるように、気体収容空間４３２の体積Ｖａが設定されている。これにより、第１実施形態と同様の作用および効果を得ることができる。

【0050】

（第５実施形態）
図９は、第５実施形態における浮体式免震システム５００の概略構成図である。第１実施形態の浮体式免震システム１００と実質的に等しい構成要素については、同一符号を付して説明を省略する。第５実施形態の浮体式免震システム５００は、第１実施形態の気体収容空間１３２にオリフィス５１０を追加した点で、第１実施形態の浮体式免震システム１００と異なっている。それ以外の構成については、第１実施形態の浮体式免震システム１００と同じである。

【0051】

オリフィス５１０は、気体収容空間１３２内に配置される。気体収容空間１３２内にオリフィス５１０が配置されることで、気体１３４がオリフィス５１０を通過する際に抵抗力が生じる。この抵抗力は、浮体式構造物１２０および搭載機器への地震波の波動伝達による振動応答において減衰力として働く。この減衰力によって、地震波の波動伝達による浮体式構造物１２０および搭載機器の振動応答を抑制することができる。

【0052】

図１０は、減衰比ｈを変化させた場合の応答スペクトルの一例を示すグラフである。図１０中、減衰比ｈ＝０．００の場合の応答スペクトルを二点鎖線で示し、ｈ＝０．０５の場合の応答スペクトルを一点鎖線で示し、ｈ＝０．１０の場合の応答スペクトルを破線で示す。ここでは、気体収容空間１３２の体積Ｖａ＝１００００ｍ^３である場合に減衰比ｈを変化させた場合の応答スペクトルの変化を示す。

【0053】

図１０に示すように、減衰比ｈを大きくするほど、応答加速度を小さくすることができ、地震波の波動伝達による浮体式構造物１２０および搭載機器の振動応答を抑制することができる。

【0054】

第５実施形態によれば、気体収容空間１３２にオリフィス５１０が設けられる。これにより、第１実施形態の作用および効果に加え、地震波の波動伝達による浮体式構造物１２０および搭載機器の振動応答をさらに抑制することができる。

【0055】

（第６実施形態）
図１１は、第６実施形態における浮体式免震システム６００の概略構成図である。第２実施形態の浮体式免震システム２００と実質的に等しい構成要素については、同一符号を付して説明を省略する。第６実施形態の浮体式免震システム６００は、第２実施形態の気体収容空間２３２にオリフィス６１０を追加した点で、第２実施形態の浮体式免震システム２００と異なっている。それ以外の構成については、第２実施形態の浮体式免震システム２００と同じである。

【0056】

オリフィス６１０は、２つの気体収容空間２３２内にそれぞれ配置される。気体収容空間２３２内にオリフィス６１０が配置されることで、第２実施形態の作用および効果に加え、地震波の波動伝達による浮体式構造物１２０および搭載機器の振動応答をさらに抑制することができる。

【0057】

（第７実施形態）
図１２は、第７実施形態における浮体式免震システム７００の概略構成図である。第４実施形態の浮体式免震システム４００と実質的に等しい構成要素については、同一符号を付して説明を省略する。第７実施形態の浮体式免震システム７００は、第４実施形態の気体収容空間４３２にオリフィス７１０を追加した点で、第４実施形態の浮体式免震システム４００と異なっている。それ以外の構成については、第４実施形態の浮体式免震システム４００と同じである。

【0058】

オリフィス７１０は、気体収容空間４３２内に配置される。気体収容空間４３２内にオリフィス７１０が配置されることで、第４実施形態の作用および効果に加え、地震波の波動伝達による浮体式構造物１２０および搭載機器の振動応答をさらに抑制することができる。

【0059】

以上、添付図面を参照しながら本開示の実施形態について説明したが、本開示はかかる実施形態に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。

【0060】

また、上記各実施形態の浮体式免震システム１００、２００、３００、４００、５００、６００、７００は、それぞれ組み合わせ可能である。例えば、上記第１実施形態の浮体式免震システム１００、第２実施形態の浮体式免震システム２００、第３実施形態の浮体式免震システム３００は、上記第４実施形態の気体収容部４３０を備えてもよい。また、上記第１実施形態の浮体式免震システム１００、第２実施形態の浮体式免震システム２００は、上記第３実施形態の気体収容部３３０を備えてもよい。また、上記第１実施形態の浮体式免震システム１００は、第２実施形態の気体収容部２３０を備えてもよい。

【産業上の利用可能性】

【0061】

本開示は、浮体式免震システムに利用することができる。

【符号の説明】

【0062】

１００ 浮体式免震システム
１１０ 液体貯留部
１１４ 液体
１２０ 浮体式構造物
１３２ 気体収容空間
１３４ 気体
２００ 浮体式免震システム
２３２ 気体収容空間
３００ 浮体式免震システム
３３２ 気体収容空間
３４０ 弾性膜
４００ 浮体式免震システム
４３２ 気体収容空間
５００ 浮体式免震システム
５１０ オリフィス
６００ 浮体式免震システム
６１０ オリフィス
７００ 浮体式免震システム
７１０ オリフィス

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】