(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
下部構造体と、該下部構造上に形成された中間構造体と、該中間構造体上に形成された上部構造体とを備え、
前記下部構造体と中間構造体との間、および前記中間構造体と上部構造体との間には、複数の免震支承が介装されることにより、第一および第二の免震層がそれぞれ形成され、
前記免震支承は、前記免震層の上側の構造体に取り付けられた上部支承体と、該免震層の下側の構造体に取り付けられた下部支承体とを備えるとともに、これら上部および下部支承体を、その中心軸線方向の相対変位を規制し、それと直交する方向の相対変位を許容した状態で一体化したものとされ、
なおかつ、前記第一および第二の免震層の少なくとも一方において、各免震支承は、仮想鉛直平面内に描かれる所定の仮想円弧上に位置するようにそれぞれ設けられるとともに、その中心軸線が、前記仮想円弧の中心を通る鉛直軸と前記仮想円弧の交点を通るような向きに配置されていることを特徴とする免震建物。
【請求項２】
請求項１記載の免震建物であって、
前記第一の免震層における免震支承が、第一の仮想鉛直平面内に描かれる第一の仮想円弧上に位置するように設けられ、第二の免震層における免震支承が、第二の仮想鉛直平面内に描かれる第二の仮想円弧上に位置するように設けられ、
これら第一および第二の仮想鉛直平面は互いに交差するように位置していることを特徴とする免震建物。
【請求項３】
請求項１記載の免震建物であって、
前記第一および第二の免震層の一方において、各免震支承は、前記仮想鉛直平面内に描かれる所定の前記仮想円弧上に位置するように設けられ、
同他方において、各免震支承は、同一の水平面上に位置するように配置されていることを特徴とする免震建物。
【請求項４】
請求項１から３のいずれかに記載の免震建物であって、
前記免震支承は、前記上部支承体と前記下部支承体との間に積層ゴムを介装した積層ゴム支承であることを特徴とする免震建物。
【請求項５】
請求項１から３のいずれかに記載の免震建物であって、
前記免震支承は、前記上部支承体と前記下部支承体とが、前記中心軸線に直交する滑り面を介して接する滑り支承であることを特徴とする免震建物。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、上部構造が免震支承を介して下部構造側から支持された免震建物に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
建物の耐震安全性を劇的に向上できる方法として免震構造がある。一般的な免震構造では、積層ゴム支承や滑り支承といった支承装置を、互いに水平に位置するように設置し、支承装置上に支持された上部構造を地面に対し柔らかく水平に相対変位できるようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
こうした免震構造においては、免震効果を大きくしようとすると、上部構造と地面との相対変位が大きくなり、免震クリアランス（免震建物の上部構造と下部構造のピット等の可動隙間寸法）を大きくとらなければならず、計画上のジレンマがあった。
【０００４】
これに対し、仮想の回転中心から一定距離の球面上に支承装置を配置して上部構造を回転可能に支持することが提案されている。これにより、上部構造の回転慣性を活用して長周期化が図れるとともに免震クリアランスを減少させることもできる。
【０００５】
このような建物の例を図１５に示す。図１５に示す建物１は、下部構造２上に免震支承３を介して上部構造４が支持された構成となっている。免震支承３は、所定の回転中心Ｏ１を有する仮想円弧５上にそれぞれ位置するように設けられている。各免震支承３の位置関係をより詳細に示すのが図１６である。この図１６中に示すように、各免震支承３は、その中心軸６が、仮想円弧５の回転中心Ｏ１を通るように配置されている。
【０００６】
しかしながら、図１５，１６のような構造の建物１は、大変形時には、一部の免震支承３において鉛直変位が生じ、積層ゴムによって形成された免震支承３が、この鉛直変位に追随できないという問題点がある。
【０００７】
すなわち、図１６のように、回転中心Ｏ１から半径Ｒの仮想円弧５上に免震支承２が設置されているとする。回転中心Ｏ１を中心に角度φだけ建物１が回転し、免震支承３の天端の点Ａ，Ｂ，Ｃが、Ａ→Ａ’，Ｂ→Ｂ’，Ｃ→Ｃ’に移動したとすると、免震支承３の鉛直剛性が大きい（高さ変化しない）ことから、移動方向ベクトルは仮想円弧５の接線となる。ここで、移動後の回転中心Ｏから免震支承２の天端までの距離をＲ’とすると（図１６参照）、
Ｒ’＝Ｒ／cosφ＞Ｒ
となるから、建物１の変形が無い場合、支承が（1／cosφ-1）Ｒだけ伸びなくてはならないことになる。これは、免震支承３の鉛直剛性が大きいことと矛盾するとともに、この構造では、回転中心Ｏ１が不変のままで回転変形ができず、したがって、上部構造３の円滑な回転変位が図れないことを意味する。
【０００８】
本発明は、上記事情に鑑みなされたものであり、上部構造を円滑に回転変位させることができ、これにより安定した免震性能を得るとともに、免震クリアランスを減少させることができるような免震建物を提供することを課題とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明においては以下の手段を採用している。
請求項１記載の免震建物は、下部構造体と、該下部構造上に形成された中間構造体と、該中間構造体上に形成された上部構造体とを備え、
前記下部構造体と中間構造体との間、および前記中間構造体と上部構造体との間には、複数の免震支承が介装されることにより、第一および第二の免震層がそれぞれ形成され、
前記免震支承は、前記免震層の上側の構造体に取り付けられた上部支承体と、該免震層の下側の構造体に取り付けられた下部支承体とを備えるとともに、これら上部および下部支承体を、その中心軸線方向の相対変位を規制し、それと直交する方向の相対変位を許容した状態で一体化したものとされ、
なおかつ、前記第一および第二の免震層の少なくとも一方において、各免震支承は、仮想鉛直平面内に描かれる所定の仮想円弧上に位置するようにそれぞれ設けられるとともに、その中心軸線が、前記仮想円弧の中心を通る鉛直軸と前記仮想円弧の交点を通るような向きに配置されていることを特徴としている。
【００１０】
つまり、請求項１の免震建物では、第一および第二の免震層のうち少なくとも一方において、図１７に模式的に示すように、仮想円弧１０上に各免震支承１１が配置され、さらに、各免震支承１１の中心軸１２が、仮想円弧１０の中心Ｏ２を通過する鉛直軸１３と仮想円弧１０との上側の交点１４を通るように、免震支承１１の向きが決定される。
【００１１】
図１７のように免震支承１１が配置された免震層の作用を示すために、図１８のような構造を考える。図１８の構造は、剛体が傾斜配置された免震支承（高さ方向に変位しない免震支承）によって支持された状況を模擬したものであり、傾斜した長さＬの剛体棒１５が斜面Ｏ−Ａ、Ｏ−Ｂを滑動するようになっている。
【００１２】
変位前に剛体棒１５の両端がＯから距離ａ0の位置にあり、変位後にＯからａ，ｂの位置に移動したとすると、
【数１】
0003700126.tif 000002
となる。
【００１３】
一方、変位前の座標における回転中心をＣ点とすると、剛体棒１５の両端から斜面Ｏ−Ａ、Ｏ−Ｂに垂直方向にＣ点がある。ここで回転半径をＲとする。
【数２】
0003700126.tif 000003
【数３】
0003700126.tif 000004
【００１４】
Ｃ-Ｏ間の距離Ｒ0は、下記で求められる。
【数４】
0003700126.tif 000005
また、角度Ａ-Ｏ-Ｃ（α）は、左側三角形の面積から下式で求められる。
【数５】
0003700126.tif 000006
距離ａが変動した場合のｂは、Ｌを定数として(1)式より求められる。
【数６】
0003700126.tif 000007
【００１５】
一方、下側の三角形の面積から、
【数７】
0003700126.tif 000008
【数８】
0003700126.tif 000009
(2)式より、
【数９】
0003700126.tif 000010
(4)式より
【数１０】
0003700126.tif 000011
したがって、
【数１１】
0003700126.tif 000012
(5)式より、
【数１２】
0003700126.tif 000013
【００１６】
この結果、回転中心Ｃは常に傾斜角２θの二等分線上にあり、剛体棒１５の変位後も回転中心Ｃは水平方向に移動せず、鉛直方向にのみ変位することがわかる。初期状態では、Ｌは水平にあり、回転量Δφにより、剛体棒１５の両端の傾斜面上における点Ｏからの距離がａ，ｂとなるものとする。このときの回転中心Ｃからの鉛直変位量ｖは、初期状態との差異で計算でき、初期状態で斜面と回転中心点が垂直（θ＋φ＝π／2）となる関係から、
【数１３】
0003700126.tif 000014
【００１７】
例えば、回転半径Ｒ=50m、Ｌ=16m、積層ゴムの最大水平変形量ｕ=30cmとすると、
【数１４】
0003700126.tif 000015
このときの回転中心Ｃの鉛直変位量は、
【数１５】
0003700126.tif 000016
すなわち、回転中心Ｃが0.91mm下がる（沈下する）ことになる。
【００１８】
(6)式で移動に伴う角度変化Δφは、建物１の基礎部分を剛体仮定すると一定値になる。全ての免震支承１１に対して、回転中心Ｃとの関係で定まるＲ、θが下式を満足すれば、(6)式より鉛直変位量が一定となり不同沈下の問題は生じないことになる。
【数１６】
0003700126.tif 000017
【数１７】
0003700126.tif 000018
【００１９】
そして、この関係を満足するような免震支承の配置が図１７のようになるのである。すなわち、図１７においてｃが直径となるように仮想円弧１０を設定し、その円周上に免震支承１１を、その中心軸１２が回転中心Ｃを通るように設置する。このようにすることで、免震支承１１間で変形に伴う沈下量の差が生じないようにすることができる。ただし、この図１７のような免震支承１１の配置のみでは、仮想円弧１０を含む仮想鉛直平面と直交する方向の揺れに対応することができないため、その上または下に他の免震層を設けるようにしているのである。
【００２０】
請求項２記載の免震建物は、請求項１記載の免震建物であって、
前記第一の免震層における免震支承が、第一の仮想鉛直平面内に描かれる第一の仮想円弧上に位置するように設けられ、第二の免震層における免震支承が、第二の仮想鉛直平面内に描かれる第二の仮想円弧上に位置するように設けられ、
これら第一および第二の仮想鉛直平面は互いに交差するように位置していることを特徴としている。
【００２１】
このような構成によれば、第一および第二の免震層により、中間構造および上部構造が互いに異なる方向にロッキングすることが可能となり、全ての方向の水平振動に対して対処できる。
【００２２】
請求項３記載の免震建物は、請求項１記載の免震建物であって、
前記第一および第二の免震層の一方において、各免震支承は、前記仮想鉛直平面内に描かれる所定の前記仮想円弧上に位置するように設けられ、
同他方において、各免震支承は、同一の水平面上に位置するように配置されていることを特徴としている。
【００２３】
このような構成によれば、第一および第二の免震層のうち一方においてロッキングを生じさせ、他方においてスウェイを生じさせることができる。これにより、第一および第二の免震層のうちの一方においてロッキングが生じる方向と直交する方向の揺れに対処することができる。
【００２４】
請求項４記載の免震建物は、請求項１から３のいずれかに記載の免震建物であって、
前記免震支承は、前記上部支承体と前記下部支承体との間に積層ゴムを介装した積層ゴム支承であることを特徴としている。
【００２５】
請求項５記載の免震建物は、請求項１から３のいずれかに記載の免震建物であって、
前記免震支承は、前記上部支承体と前記下部支承体とが、前記中心軸線に直交する滑り面を介して接する滑り支承であることを特徴としている。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の一実施の形態を模式的に示す図であり、図中、符号２１は免震建物を示す。この免震建物２１は、下部構造体２２と、下部構造体２２上に形成された中間構造体２３と、中間構造体２３上に形成された上部構造体２４とを備えた構成となっている。
【００２７】
下部構造体２２と中間構造体２３との間、および中間構造体２３と上部構造体２４との間には、複数の免震支承２５が介装されており、これにより、第一の免震層２６および第二の免震層２７が形成されている。ここで、免震支承２５としては、図２に示すように上部支承板（上部支承体）２９および下部支承板（下部支承体）３０間に積層ゴム３１が介装されたものが用いられる。
【００２８】
このような免震支承２５は、上部支承板２９が第一の免震層２６または第二の免震層２７の上方に位置する構造体（中間構造体２３または上部構造体２４）に取り付けられるとともに、下部支承板３０が第一の免震層２６または第二の免震層２７の下方に位置する構造体（下部構造体２２または中間構造体２３）に取り付けられることにより、下部構造体２２および中間構造体２３の間、または中間構造体２３および上部構造体２４の間に介装される。
【００２９】
そして、この免震支承２５は、上部支承板２９および下部支承板３０の中心軸線３２方向の相対変位を規制し、それと直交する方向の相対変位を許容するように機能する。すなわち、水平方向にのみ容易に可動であり、高さ方向には殆ど変形できないものとなっている。
【００３０】
また、図１に示すように、第一の免震層２６の上下に位置する下部構造体２２の上面２２ａおよび中間構造体２３の下面２３ａと、第二の免震層２７の上下に位置する中間構造体２３の上面２３ｂと上部構造体２４の下面２４ａは、それぞれ一定曲率をもって湾曲した構成となっている。ここで、下部構造体２２の上面２２ａおよび中間構造体２３の下面２３ａは、図１中ｘ方向に、一定曲率をもって湾曲し、ｘ方向と直交するｙ方向に、平坦に形成された凹曲面として形成されている。一方、中間構造体２３の上面２３ｂおよび上部構造体２４の下面２４ａは、図１中ｙ方向に一定曲率をもって湾曲し、ｘ方向に平坦に形成された凹曲面とされている。
【００３１】
図３は、第二の免震層２７における中間構造体２３の上面２３ｂと免震支承２５との位置関係を模式的に示す図である。なお、図３においては、中間構造体２３の上面２３ｂと免震支承２５とを、ｙ方向に延在する仮想鉛直平面を断面として示している。
【００３２】
図３中に示すように、各免震支承２５は、その天端が、仮想鉛直平面内に描かれる所定の仮想円弧３３上に位置するようにそれぞれ設けられるとともに、それぞれの中心軸線３２が、仮想円弧３３の中心３４を通る鉛直軸３５と仮想円弧３３との交点Ｏ３を通るように、その向きが決定されている。すなわち、この交点Ｏ３が、各免震支承２５の中心軸線３２同士の交点Ｏ４と一致した状態で配置される。
【００３３】
この第二の免震層２７における各免震支承２５の位置関係をより詳細に示すのが図４である。図４中に示すように、仮想円弧３３とその中心３４を通る鉛直軸３５との交点Ｏ３と、その直下に位置する免震支承２５ｂとの間をの距離をＲ0とすると、各免震支承２５の天端は、交点Ｏ３と免震支承２５ｂとの中間点から半径Ｒ0／２の仮想円弧３３上に位置することとなる。
【００３４】
このとき、鉛直軸３５に関して互いに対称な位置にある免震支承２５ａ、２５ｃのみで上部構造体２４を支持したとき、上部構造体２４が角度φだけ回転したときの中心軸線３２同士の交点Ｏ４の鉛直変位ｖは、上述の(6)式より、
ｖ＝Ｒ／sinθ(1-cosφ)＝Ｒ0(1-cosφ)
となる。
一方、免震支承２５ｂのみで上部構造体を支持したとき、上部構造体２４が角度φだけ回転したときの交点Ｏ４の鉛直変位ｖ’は、
ｖ’＝(1-cosφ)Ｒ0＝ｖ
したがって、図４のような配置とすれば、全ての免震支承２５において高さ変化を生じることなく、スムーズに上部構造体２４が中間構造体２３に対してｙ方向に回転変位できることになる。
【００３５】
なお、第一の免震層２６における免震支承２５の配置は、丁度、図３および図４を上下逆転させた構成となっている。すなわち、第一の免震層２６においては、ｘ方向に延在する仮想鉛直断面から見た場合に、各免震支承２５の下端が所定の仮想円弧３３’上に位置するように配置されており、なおかつ、各免震支承２５が、その中心軸線３２が仮想円弧３３’の中心３４’を通る鉛直軸３５’と仮想円弧３３’との交点Ｏ３’を通るような向きに配置されている（図３参照）。これにより、第一の免震層２６においても、全ての免震支承２５において高さ変化を生じることなく、スムーズに中間構造体２３が下部構造体２２に対してｘ方向に回転変位できることになる。
【００３６】
なお、図１に示した下部構造体２２、中間構造体２３および上部構造体２４は、免震支承２５が変形した場合において、免震支承２５が取り付けられた部分が、剛体的に挙動するものとなっている。すなわち、免震建物２１は、下部構造体２２、中間構造体２３、上部構造体２４が相対変位した場合も免震支承２５同士の相対位置関係が変化することなく、免震支承２５の部分のみで変形するものとなっている。
【００３７】
以上述べたような免震建物２１においては、大変形時においても、第一の免震層２６および第二の免震層２７において、免震支承２５に高さ方向の変形が生じることなく、下部構造体２２に対して中間構造体２３が、また、中間構造体２３に対して上部構造体２４が、それぞれスムーズに回転変位（ロッキング）することができる。
【００３８】
通常の免震支承２５は、その高さ方向の剛性が極めて大きく、わずかな高さ方向の変形でも過大な応力を生じるが、この免震建物２１においては、このような問題を解決することができるとともに、中間構造体２３および上部構造体２２を円滑にロッキングさせ、容易に固有周期を大きくしたり、免震層の変形を小さくすることが可能になる。これにより、安定した免震性能を得るとともに、免震クリアランスを減少させることが可能である。また、免震建物２１の回転変形により、各免震支承２５の面圧（軸力）が変動することが無く、各免震支承２５が良好にその機能を発揮することができる。
【００３９】
しかも、免震建物２１においては、第一の免震層２６および第二の免震層２７が上下に積層された構成となっているために、免震建物２１を直列バネ状態に形成して長周期化を図ることができる。さらに、長周期化によって応答変位が小さくなるとともに、第一の免震層２６および第二の免震層２７を二段重ねしたことから、免震層１箇所あたりの変形量をさらに小さくすることができる。そして、免震支承２５でのせん断変形量を小さくできるために、積層ゴム３１の面圧（軸力をゴム断面積で除した値）を大きくとることができ、より長周期化を図り免震効果を顕著なものとすることができる。
【００４０】
さらに、免震層を２段重ねとしたことで、自由度を２つもたせることができるため、大地震時に免震効果を大きく取ることができる。そして、重心と地面との相対変位が大きくなった場合には、上下２段でせん断変形量を変化させれば、建物の回転を抑制し、振動時の居住性の向上等を図ることが可能である。
【００４１】
また、免震建物２１においては、中間構造体２３および上部構造体２４の回転中心位置が上下に変化するために、固有周期や振動モードをコントロールすることも可能である。また、免震建物２１における免震支承２５の配置計画は、従来の免震構造の配置計画に幾何学的な規則性を与えただけであるため、従来の免震構造と比較して同等のコストで実現することができる。また、この免震建物２１に使用する免震支承２５は、一般的な従来のものであり、その製造には、特別な材料や特殊な技能は要しない。
【００４２】
また、免震支承２５の設置時には、その位置と角度の管理は必要であるが、特別な配慮や高度な技能を要しないので、従来と同様の施工手順を採用できる。また、免震層の変形を小さくできることに伴い、免震ピットなどのクリアランスを小さくすることができ、敷地の有効活用を図ることができる。また、エキスパンションジョイントを用いる場合には、その変形量も小さくすることができるため、仕上げ材のコストダウンが図れる。
【００４３】
さらに、上述の免震建物２１においては、第一の免震層２６において免震支承２５が配置される仮想鉛直断面がｘ方向に延在するものであり、一方、第二の免震層２７において免震支承２５が配置される仮想鉛直断面がｙ方向に延在するものであることから、中間構造体２３および上部構造体２４をそれぞれｘ方向およびｙ方向にロッキングさせることができる。これによって、地震動がどのような方向のものであっても、中間構造体２３および上部構造体２４を円滑にロッキングさせ、容易に固有周期を大きくしたり、第一の免震層２６および第二の免震層２７の変形を小さくすることが可能になり、安定した免震性能を得るとともに、免震クリアランスを減少させることが可能である。
【００４４】
なお、上記実施の形態において、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で他の構成を採用することが可能である。例えば、上記実施の形態における免震支承２５に代えて、滑り支承を用いて形成された免震支承２５を利用するようにしてもよい。この場合、滑り支承は、例えば、上部支承板２９と下部支承板３０（図２参照）とを免震支承の中心軸線に直交するような滑り面を介して滑動可能に当接させたものを用いる。
【００４５】
また、上記実施の形態において、回転中心（交点Ｏ４，Ｏ３’）の位置は設計者が任意に設定できるが、一般的には、建物の重心位置を通る鉛直線上のいずれかの高さ位置に設定することが望ましい。
【００４６】
また、上記実施の形態において、免震支承２５の数は任意であるが、回転中心（交点Ｏ４，Ｏ３’）を通る鉛直軸３５に対し、線対称になるように配置することが望ましい。
【００４７】
また、第一の免震層２６および第二の免震層２７における免震支承２５の積層ゴム３１の剛性や免震支承２５から回転中心までの距離は、同じであってもよいし異なっていてもよい。また、第一の免震層２６に滑り支承を、第二の免震層２７に積層ゴムを用いるなど、２種類の支承を組み合わせて用いるようにしてもよい。さらに、免震支承２５の物性や、回転中心までの距離を調整することで、免震構造としての応答をコントロールすることができ、免震建物２１の地面に対する移動量（クリアランス）や、上部構造体２４、中間構造体２３の加速度を所定の範囲に制御することが可能となる。
【００４８】
また、上記実施の形態においては、中間構造体２３が、図５のような構造、すなわち、その上面２３ｂおよび下面２３ａともに凹面とされた構造となっていたが、これに限らず、図６から図９のような構成を採用してもよい。
【００４９】
図６から図９に示す中間構造体３７は、その下面３７ａがｘ方向に一定曲率で湾曲しｙ方向に平坦な凸曲面とされ、その上面３７ｂがｙ方向に一定曲率で湾曲しｘ方向に平坦な凹曲面とされている。また、これら下面３７ａおよび上面３７ｂに配置される免震支承２５は、それぞれｘ方向およびｙ方向に延在する仮想鉛直面（図示略）内に存在する仮想円弧（図示略）上に位置するように配置され、なおかつ、各免震支承２５の中心軸線３２が仮想円弧の中心を通る鉛直軸と仮想円弧の交点Ｏ1，Ｏ2を通るような向きに配置されている。
【００５０】
このような構成によっても、中間構造体３７の上下に形成された免震層（第一および第二の免震層）における免震支承２５の変形により、中間構造体３７およびその上部に支持された上部構造体（図示略）をｘ方向およびｙ方向にそれぞれロッキングさせることができ、上記実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００５１】
また、この他にも、図１０のように、中間構造体３８の上面３８ａおよび下面３８ｂをともに凸曲面となるように形成してもよい。
なお、以上のような場合において、回転中心を免震支承２５よりも下方に位置させる際には、長周期化は図れるが、不安定構造とならないように注意する必要がある。（回転半径を小さくしすぎると不安定構造になる。）
【００５２】
また、建物の平面形状が一方向に細長い場合には、その短辺方向にロッキングさせることは有効であるが、長辺方向には、建物の外端部の鉛直変形量が過大となるために、ロッキング変形は妥当でない。このような場合には、一方向にのみ回転し、他方には並進のみとする免震層の配置計画が有効となる。
【００５３】
この場合の中間構造体の形状の一例を図１１に示す。図１１に示す中間構造体４０は、その下面４０ａは水平面として形成されているが、その上面４０ｂはｘ方向に平坦かつｙ方向に一定曲率で湾曲する凸曲面として形成されている。そして、上面４０ｂに配置された免震支承２５は、それぞれｙ方向に延在する仮想鉛直面（図示略）内に存在する仮想円弧（図示略）上に位置するように配置され、なおかつ、各免震支承２５の中心軸線３２が仮想円弧の中心を通る鉛直軸と仮想円弧の交点Ｏ５を通るような向きに配置される。
【００５４】
このような構成によれば、中間構造体４０の上部に支持される上部構造体（図示略）をｙ方向にロッキングさせることができ、これによって、上部構造体自体の回転慣性モーメントを利用して建物の固有周期を大きくし、優れた免震効果を得ることができる。しかも、中間構造体４０の下面４０ａに形成される並進（スウェイのみ）の第一の免震層４１と、中間構造体４０の上面４０ｂに形成される回転変形可能な第二の免震層４２とが、互いに積層状態に配置されることから、地震時に重心と地面の相対変位が生じた際にかなりの部分の振動エネルギーを下側の第一の免震層４１における並進変形によって消化することができる。これによって、上部構造体の回転量が小さくなり、居住者への心理的な悪影響を小さくすることができる。
【００５５】
また、以上のような構成において、上記実施の形態において、各免震層にオイルダンパーなどのエネルギー吸収機構を付加することで、さらに振動応答を低下させることができる。
【００５６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る免震建物によれば、少なくとも、上部構造体をスムーズに回転変位（ロッキング）することができる。これにより、容易に固有周期を大きくしたり、免震層の変形を小さくすることが可能となり、安定した免震性能を得るとともに、免震クリアランスを減少させることが可能である。しかも、第一の免震層および第二の免震層が上下に積層された構成となっているために、免震建物を直列バネ状態に形成することができ、長周期化を図り、応答変位を小さくして、より顕著な免震効果を得ることができる。
さらに、免震層を２段重ねとしたことで、自由度を２つもたせることができるため、大地震時に免震効果を大きく取ることができ、さらに、重心と地面との相対変位が大きくなった場合にも、上下２段でせん断変形量を変化させる等により、建物の回転を抑制し、振動時の居住性の向上等を図ることができる。
【００５７】
この場合、第一、第二の免震層において、互いに交差する仮想鉛直面内の仮想円弧上に位置するように各免震支承を配置するようにすれば、地震動がどのような方向のものであっても、中間構造体および上部構造体の双方をに円滑なロッキングを発生させることができる。これにより、容易に固有周期を大きくしたり、第一および第二の免震層の変形を小さくすることが可能になり、安定した免震性能を得るとともに、免震クリアランスを減少させることが可能である。
【００５８】
また、第一および第二の免震層の他方を水平面上に形成して免震支承が並進状態に変形できるようにすれば、建物の平面形状が一方向に細長い場合において、ロッキング発生方向を建物の短辺方向に設定することにより、長辺方向の外端部の鉛直変形量が過大とならないようにすることができる。これにより、上部構造体の回転量が小さくなり、居住者への心理的な悪影響を小さくすることができる。また、このように並進（スウェイのみ）の免震層と、回転変形できる免震層とを、互いに積層状態に配置することによって、地震時に重心と地面の相対変位が生じた際に、かなりの部分の振動エネルギーを一方の免震層の並進変形によって消化することができる。これによって、上部構造体の回転量をさらに小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】   本発明の一実施の形態である免震建物を模式的に示す斜視図である。
【図２】   図１に示した免震建物に用いられる免震支承の斜視図である。
【図３】   図１に示した免震建物における各免震支承の位置関係を、図１中ｙ方向（またはｘ方向）に延在する仮想鉛直平面を断面として見た場合の立断面図である。
【図４】   図３に示した各免震支承の位置関係をより詳細に示した模式図である。
【図５】   図１に示した免震建物における中間構造体の概略形状を示す斜視図である。
【図６】   本発明の他の実施の形態を模式的に示す免震建物の中間構造体の斜視図である。
【図７】   同、平面図である。
【図８】   同、側面図である
【図９】   同、立面図である。
【図１０】   本発明のさらに他の実施の形態を模式的に示す免震建物の中間構造体の概略形状の斜視図である。
【図１１】   本発明のさらに他の実施の形態を模式的に示す免震建物の中間構造体の斜視図である。
【図１２】   同、平面図である。
【図１３】   同、側面図である
【図１４】   同、立面図である。
【図１５】   一定距離の球面上に支承装置を配置した従来の免震建物の立断面図である。
【図１６】   図１５に示した免震建物における各免震支承の位置関係を示す模式図である。
【図１７】   本発明の課題を解決するための手段を示す図であって、本発明における免震支承の配置例を示す模式図である。
【図１８】   剛体が、傾斜配置された高さ方向に変形しない免震支承によって支持された状況を模擬するために、傾斜面上に剛体棒を配置した場合の状況を示す模式図である。
【符号の説明】
２１  免震建物
２２  下部構造体
２３，３７，３８，４０  中間構造体
２４  上部構造体
２５  免震支承
２５  上部支承板
２６，４１  第一の免震層
２７，４２  第二の免震層
２９  上部支承板
３０  下部支承板
３１  積層ゴム
３２  中心軸線
３３  仮想円弧
３４  中心
３５  鉛直軸
【図１】
0003700126.tif 000019
【図２】
0003700126.tif 000020
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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