2019.07.18

研發工作 第 06

高效芯棒減振係統

通過放入芯棒提高效率的減振技術。

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※在本影片中,為了在概唸上表達芯棒的運動,我們通過放大地震響應分析的變形和顯示速度來表達它。

減振技術是設備吸收摩天大樓搖晃產生的力量並保護建築物。一般是將那個裝置分散設置在各層。然而,這一次,我們開發了一種技術,通過在建築物中結合像硬芯棒這樣的框架,將減振裝置集中在底部。芯棒分配給電梯井等,假設高層建築的核心。一種減振係統,可將裝置數量減少1/3~1/4,使該裝置的工作效率提高5倍。

芯棒減振的想法

減震能量的減震器和層壓橡膠等減震裝置配置在哪裡效率更高?研究這個課題的結果,開發了叫做芯棒結構的新型減振係統技術。減震裝置設置在因地震引起的建築物構件的搖晃、變位變大的地方會很有效。

因此,我嘗試在建築物底部的中心插入一個獨立於周圍環境的硬框架“芯棒”。芯棒是剛性的,因此其自身的變形很小,與周邊部分的位移差集中在底部。每個樓層發生的相對位移被傳遞到最底部。在與周圍位移最大的地方配置減振裝置的話,效率會提高。

減震結構建築物搖晃的樣子。

高效芯棒減振係統分析模型

讓我舉一個結構模型。假設是地上30層鋼筋構造,地下3層鋼筋混凝土構造的大樓。在低層部,從地下3層到地上5層,插入相當於芯棒的高剛性混凝土係的框架。這個芯棒與周圍的構造分離,留有間隙,可以移動。同時在底面作為支承材料安裝了層壓橡膠,與基礎也沒有邊緣。因此,大樓搖晃的時候,這個芯棒和周圍的鋼筋構造的搖晃幅度會有差別。在那裡設置粘性係油阻尼器。減震器作為減震裝置發揮作用,會衰減因搖晃幅度之差引起的搖晃。將該車型與在基準層分散配置減震裝置的普通車型進行比較時,粘性類減震器的所需數量為1/5。換句話說,結果是設備有效地工作了五倍。

芯棒和周圍環境之間提供間隙,但通過使用芯棒區域作為建築物的核心,規劃不是不合理的。例如作為中高層用電梯井使用的話,就不需要在低層連接樓層。它也符合近年來超高層建築的用途,其中5層以下用於商業和設備。

另一方面,如何將這種低層的硬芯棒與中高層的柔性鋼結構連接起來是一個大問題。應力集中在連接部分。因此,在芯棒的上部中層部設置了堅硬的鋼材係阻尼器。是在最硬的芯棒上,鋼筋造的硬芯連續延伸的印象。在這個樓層,阻尼器部分不需要間隙,可以連續規劃。起到將中高層地震時的力適當地傳遞到芯棒的作用。

  • 芯棒的高度是建築物高度的1/6以上1/2以下,最少也要30米左右。

高效核心減振系統
[專利註冊] 註冊號碼:專利號64908621 *詳情新聞稿參考


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Update : 2019.01.17

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