[其他]遏制建筑物振動的方法及其結構

無效

• 申請號: 88102212
• 申請日: 1988-04-09
• 公開（公告）號: CN88102212A
• 公開（公告）日: 1988-10-26
• 發明（設計）人: 佐藤孝典
• 申請（專利權）人: 清水建設株式會社
• 主分類號: E04B1/98
• 分類號: E04B1/98
• 代理公司: 中國專利代理有限公司
• 代理人: 肖爾剛

本發明涉及一種遏制建筑物振動的方法和結構。

建筑物和民用建筑由于地震、刮風、交通運輸和其他振源等而引起振動。另一方面，大多數現代建筑物和結構由于在現代結構件和精密制造技術方面富于適應性，因此和傳統的建筑物相比具有更大的撓性和更少的減振能力。但是，由于現代建筑允許有比過去更大的位移，現代建筑的振動就會比傳統建筑的振動更大。這樣，就會產生過大的振動，在建筑物內導致各種麻煩和問題，例如建筑物非結構件的破壞、安裝在建筑物內的各種實施的誤動作以及住戶受到不舒適的運動感覺等等。建筑物的結構件自然還要求減小振動。

為解決這些麻煩，本發明人在日本專利申請62-241045的圖1中曾提出一種建筑用振動遏制裝置。該專利申請所公開的一種振動遏制裝置，包括液箱和保持在液箱內的液體，該裝置安裝在建筑物的屋面。當建筑物振動時，建筑物的振動能傳遞給液體，該液體的晃動固有頻率與建筑物的固有頻率一致，液體就以和建筑物諧振的方式晃動。因此，建筑物的振動由失去振動能向被遏制。保持在液箱內的液體重量最好大于建筑物重量的1%，以便有效地遏制建筑物的振動。

前述的遏制建筑物振動的傳統裝置和方法存在一個問題在于，該裝置需要很大的安裝空間，從而安裝該裝置的空間只能是在建筑物頂部。

傳統裝置和方法存在的另一個問題在于，必須安裝許多這樣的液箱，這是因為液箱尺寸的確定應使其液面晃動頻率等于建筑物的頻率，液箱通常較小，而總重量為建筑物重量1%的液體必須全部保持在液箱內的緣故。

存在的下一個問題在于，當液箱安裝在建筑物頂部時，合乎邏輯的結果是該裝置只有有效遏制建筑物的第一振動模式。

本發明的目的在于提供一種遏制建筑物振動的方法和結構，其中設置一種節省空間墻狀結構，可保持液體于其內并調節液體的晃動頻率，使之與建筑物的固有頻率一致。

為使本發明可實際應用，振動遏制結構可包括一對限定其間的內部空間的墻構件，多個將內部空間分隔成小室的分隔墻，以及保持在小室內具有自由液面的液體。

建筑物振動時，保持在小室內的液體隨之晃動。建筑物的振動能傳遞給液體使其晃動。結果，建筑物的振動被遏制。當液面晃動的固有頻率與建筑物的固有頻率一致時，可以更有效地遏制建筑物的振動。換句話說，建筑物和液體組成了單一的振蕩系統，該系統的基頻振動模式是一種液面晃動和建筑物位移一起發生的模式。只要液體的有效質量遠小于建筑物的質量，并且液面晃動的固有頻率與建筑物的固有頻率一致，限定在復合空間內的振蕩系統的本征模式，其所包括的液面晃動的位移相對于建筑物的位移移相90度。在單一振蕩系統的基頻模式中，建筑物的位移要比不帶有液體的建筑物的位移小。因此，當建筑物裝設有振動遏制結構時，振動變得小得多。

本發明的其它目的和優點，從下文的敘述中就會更加清楚。

附圖圖面說明如下：

圖1顯示一種應用于五層建筑物的傳統的振動遏制結構;

圖2顯示兩個自由度振動系統的振動特性;

圖3是本發明的振動遏制結構的一種實施方案的縱向剖視圖;

圖4是圖3所示實施方案的橫剖視圖;

圖5是本發明的振動遏制結構的另一種實施方案的縱向剖視圖;

圖6是圖5所示實施方案的橫剖視圖;

圖7是本發明的又一種實施方案的透視簡圖;

圖8顯示本發明的又一種實施方案的套筒和內管;

圖9顯示本發明的又一種實施方案的套筒和內管所形成的內槽;

圖10（A）和10（B）分別顯示和帶有本發明的振動遏制結構的建筑的位移一時間關系曲線圖。

下面參照附圖詳述本發明的最佳實施方案。