(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
浮体構造物本体と平らな地盤または台との間に設けた免震層の側面を囲むシール材を、垂直方向へ免震層間隔のπ／２倍にした長さに地震動の最大振幅を加えた長さ以上に弛ませるとともに、シール材の全域に亘り上下両端の中央部を、水平方向へ一辺あたりに地震動の最大振幅を加えた長さ以上に弛ませることを特徴とする加圧浮体式弛み免震構造を作成するための方法。
【請求項２】
請求項１の加圧浮体式弛み免震構造を作成するための方法において、免震層側面の上下に延出片を設けることを特徴とする加圧浮体式弛み免震構造を作成するための方法。
【請求項３】
請求項２の加圧浮体式弛み免震構造を作成するための方法において、シール材のコーナーまたは曲線部の上下両端の中央部を、水平方向へｗｅの長さをｗｍの長さ以上に弛ませることを特徴とする加圧浮体式弛み免震構造を作成するための方法であって、ここでｗｅ＝πＲ／２、ｗｍ＝π（Ｒ＋ｂ１＋ｈ／２）／２とし、Ｒはコーナーまたは曲線部の半径、ｂ１は地震動の最大振幅の半分、ｈ／２は免震層間隔の半分の長さとする。
【請求項４】
請求項３の加圧浮体式弛み免震構造を作成するための方法において、加圧浮体させた際に浮体構造物本体が一定の高さ以上に浮き上がらないよう抑え込むとともに、水平運動を妨げないよう滑りまたは転がりの機能を有する３以上の浮力支承を設けることを特徴とする加圧浮体式弛み免震構造を作成するための方法。
【請求項５】
請求項４の加圧浮体式弛み免震構造を作成するための方法において、３以上の原点復帰用バネを設けることを特徴とする加圧浮体式弛み免震構造を作成するための方法。
【請求項６】
請求項５の加圧浮体式弛み免震構造を作成するための方法において、シール材をオーダーメイドで上下両端の中央部を水平方向に弛ませて成形できない場合は、上下端部を絞りギャザーを寄せて形成するフリル構造または蛇腹構造で代替させることを特徴とする加圧浮体式弛み免震構造を作成するための方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加圧浮体式弛（ゆる）み免震構造を作成するための方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、地盤中に設けたピットに貯留した液体中に浮体構造物本体を浮かべる浮体式免震構造は一般に広く知られている。しかしこのような大掛りなピットでは小規模な構造物には不向きであることから、図１に示すように、ピットの代わりとして浮体構造物本体と平らな地盤との間に加圧液体を閉じ込める免震層を設けた加圧液体による浮体式免震構造が提案されている。（特許文献１参照）
【０００３】
特許文献１では発明の名称を加圧液体による浮体式免震構造としているが、圧搾空気も用いており加圧気体による浮体式免震構造でもある。
依って本発明において、特許文献１の発明の名称は「液体による」の文言を省き以下、加圧浮体式免震構造と呼ぶ。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−１０２８６１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
加圧浮体式免震構造において、減衰材の抵抗を考慮しなければ、浮体構造物本体の質量をＭ、免震層シール材のバネ定数をＫとすると、免震周期Ｔは概ね次のように表される。
Ｔ＝２π（Ｍ／Ｋ）１／２ 
加圧浮体式免震構造の免震性能を高めるには、免震周期Ｔを長期化させればよい。長期化させるには一般的には、上式ではＭを大きくするかＫを小さくする方法をとるが、何れも限界がある。
【０００６】
本発明は、係る事実を考慮し、加圧浮体式免震構造の免震性能を一層高めるため、Ｍ、Ｋ操作による方法に依らず免震周期を極大化することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、免震層側面を囲み弾性機能を併せ持つシール材を垂直方向へ所定の長さ以上に大きく弛ませて設置することを特徴とする。
【０００８】
本発明は、垂直方向へ所定の長さ以上に弛ませたシール材を挟み込むようにして免震層側面の上下に延出片を設置することを特徴とする。
【０００９】
本発明は、シール材のコーナーまたは曲線部において上下両端部の中央部を水平方向へ所定の長さ以上に弛ませて設置することを特徴とする。
【００１０】
本発明は、シール材を弛ませて加圧浮体させた際に浮体構造物本体が一定の高さ以上に浮き上がらないよう地盤または台を支えにして抑え込む装置を浮力支承と称し、該支承を設置することを特徴とする。
【００１１】
本発明は、シール材の全域に亘り上下両端部の中央部を水平方向へ所定の長さ以上に弛ませて設置することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、免震層側面を囲み弾性機能を併せ持つシール材を垂直方向へ所定の長さ以上に弛ませることにより、免震性能を向上させ得る。
【００１３】
本発明によれば、垂直方向へ所定の長さ以上に弛ませたシール材を挟み込むようにして免震層側面の上下に延出片を設置することにより、シール材の形状制御を図り運動の安定性と免震性能を向上させ得る。
【００１４】
本発明によれば、シール材のコーナーまたは曲線部において水平方向へ所定の長さ以上に弛ませて設置することにより、コーナーまたは曲線部におけるシール材の曲面形状が歪まないようその断面形状を円弧に保つことができ運動の円滑化を図り得る。
【００１５】
本発明によれば、シール材を弛ませて加圧浮体させた際に浮体構造物本体が一定の高さ以上に浮き上がらないよう地盤または台を支えにして抑え込む浮力支承を設置することにより、浮体構造物本体の垂直方向の運動を制御しローリングやピッチングの回転運動を抑制させ得る。
【００１６】
本発明によれば、シール材の全域に亘り上下両端部の中央部を水平方向へ所定の長さ以上に弛ませて設置することにより、シール材面と同一方向の水平運動に対し免震性能を向上させ得る。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１は従来の加圧浮体式免震構造に係る完全浮体の概要を示した説明図である。
【図２】図２は従来の加圧浮体式免震構造に係るシール材と免震支承を垂直方向に伸ばし免震層間隔を拡大させた完全浮体の概要を示した説明図である。
【図３】図３は完全浮体の概要を示した説明図である。（実施例１）
【図４】図４はシール材断面形状の初期状態の概要を示した説明図である。（実施例１）
【図５】図５はシール材断面形状の半円状態の概要を示した説明図である。（実施例１）
【図６】図６はシール材断面形状の半円を超えた状態の概要を示した説明図である。（実施例１）
【図７】図７はシール材断面の弓面積とθの関係を示した説明図である。（実施例１）
【図８】図８は完全浮体の概要を示した説明図である。（実施例２）
【図９】図９は平面の概要を示した説明図である。（実施例２）
【図１０】図１０はシール材ＷＥ断面形状の初期状態の概要を示した説明図である。（実施例２）
【図１１】図１１はシール材ＷＥ断面形状の接点ＢがＢ２まで水平移動したときの概要を示した説明図である。（実施例２）
【図１２】図１２はシール材ＷＥ断面形状の接点ＢがＢ´まで水平移動したときの概要を示した説明図である。（実施例２）
【図１３】図１３はシール材ＮＳ断面形状の初期状態からＢ´まで水平移動したときの概要を示した矢視図である。（実施例２）
【図１４】図１４は図１３を上方から見たときの説明図である。（実施例２）
【図１５】図１５は図１３を水平に見たときの説明図である。（実施例２）
【図１６】図１６はシール材コーナーまたは曲線部の蛇腹構造での概要を示した説明図である。（実施例２）
【図１７】図１７はシール材コーナーにおける形態を蛇腹構造で対応したときの概要を平面図と断面図で示した説明図である。（実施例２）
【図１８】図１８は蛇腹構造の概要を示した説明図である。（実施例２）
【図１９】図１９は蛇腹構造のカエル折りの概要を示した説明図である。（実施例２）
【図２０】図２０はシール材全域に亘り楕円曲線の場合に蛇腹構造で対応した例における免震層の概要を平面図で示した説明図である。（実施例２）
【図２１】図２１は浮力支承を免震層外側に設置した場合の完全浮体の概要を示した説明図である。（実施例３）
【図２２】図２２は浮力支承を免震層外側に設置した場合の浮体していないときの概要を示した説明図である。（実施例３）
【図２３】図２３は浮力支承を浮体構造物本体側に設置した場合の完全浮体の概要を示した説明図である。（実施例３）
【図２４】図２４は蛇腹構造での平面の概要を示した説明図である。（実施例４）
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明では、加圧浮体式免震構造同様に浮体構造物本体と平らな地盤または台との間に、免震ピットの代わりとなる加圧流体を閉じ込め弾性機能を併せ持つシール材で囲まれた免震層を設けることを基本的な形態としており、免震性能向上の目的を、シール材を垂直及び水平の方向に弛ませる形態にて実現した。
【実施例１】
【００１９】
本発明の実施例１について、図１〜図７により以下に説明する。
図１は従来の加圧浮体式免震構造を示す図である。
図１で示すようにシール材の垂直方向の長さをＡ１Ｂ、免震層間隔をｈ１とする。従来の加圧浮体式免震構造の考えではシール材の垂直方向の長さＡ１Ｂと免震層間隔ｈ１は略等しいことを前提としている。
ここで、シール材におけるばね定数をＫ、弾性率をＧ、断面積をＡs、免震周期をＴ１とすると、次のように表される。
Ｋ＝ＧＡs／Ａ１Ｂ  →  Ｔ１＝２π（ＭＡ１Ｂ／ＧＡs）１／２
【００２０】
次に、図１のシール材の垂直方向の長さと免震支承の高さを伸ばし免震層の間隔を大きくした図２を考える。
シール材の垂直方向の長さをＡ２Ｂ、免震層の間隔をｈ２とし、Ａ２Ｂ＝ｈ２とする。
免震周期をＴ２とすると、次のように表される。
Ｔ２＝２π（ＭＡ２Ｂ／ＧＡs）１／２
Ａ１Ｂ＜Ａ２ＢであるからＴ１＜Ｔ２である。従って、免震層間隔を大きくすると免震性能が向上する。
ここまでは従来の加圧浮体式免震構造と基本的に変わらない。
【００２１】
ここで図２の状態から免震支承の高さのみを図１の状態に戻し、シール材の垂直方向の長さをＡ２Ｂ、免震層間隔をｈ１としたのが図３の状態である。
免震周期はＴ２のままである。これは図１においてシール材を垂直方向にＡ１ＢからＡ２Ｂに弛ませたことに等しい。
即ち、弛ませた分だけ免震周期を伸ばすことができ、これを本発明の実施例１とする。
【００２２】
実施例１である図３において、シール材の形状は円弧であり弛みが大きいときはそれが半円を超える。
ここで、実施例１における浮体構造物本体は直方体としその水平運動をシール材に直交する垂直断面で考え、免震層内が液体で満たされている場合は免震層内の体積が一定になる運動を行うことを前提とする。なお、以下液体の重力による影響は除いて考え、観測点を地盤に置き浮体構造物本体が相対的に運動するものとする。
図３の浮体構造物本体の右下部である免震層上部Ｂとシール材との接点を原点Ｏとし、Ｂが水平方向に原点ＯからＢ′まで動く様子を図示したものが図４〜 図６である。免震層内の体積が一定であるということは図４〜 図６のシール材の弧ＡＢと弦ＡＢで囲まれる弓面積Ｓ(ｘ)が一定であることに等しい。
即ち、免震層内が液体で満たされている場合は浮体構造物本体が水平方向に運動するとシール材のＳ(ｘ)を一定にするようシール材が伸縮する。その際に発生する水平方向の力が運動の抗力として働く。
なお、免震層内に気体が含まれる場合は免震層内の圧力に応じて体積も変化することからシール材のＳ(ｘ)は一定とはならない。
【００２３】
免震層内が液体で満たされシール材のＳ(ｘ)が一定である場合の水平運動を説明する。Ｓ(ｘ)の初期値をＳ(０)とすると、前提よりＳ(０)＝Ｓ(ｘ)である。
また、弧ＡＢの長さ＝ｂ(x)、弦ＡＢの長さ＝ｃｈ(ｘ)とする。
図４〜図６において、弧ＡＢと弦ＡＢからなる円の中心をＣとし、その扇角ＢＣＡを２θ、半径をｒと定義する。θの条件は０＜θ＜πである。
弧、弦及び弓面積の関係式は次のとおり表せる。なお、免震層間隔をｈとする。
ｂ(ｘ) ＝２θｒ   …(1)
ｃｈ(ｘ)＝２ｒsinθ＝（ｘ２＋ｈ２）１／２   …(2)
Ｓ(ｘ)＝ｒ２（θ−sinθcosθ）   …(3)
これらの３式と初期値から近似値としてｂ(ｘ)を求めれば、その伸縮差である△ｂ(ｘ)のｘ方向の成分△ｂｘ(ｘ)からシール材の抗力を算出することが可能である。
【００２４】
上式からある弧長ｂ(ｘ)におけるＳ(ｘ)とθの関係を求めると図７が得られる。図７の意味は、ある弧長においてθ＝π／２でＳ(ｘ)が最大となることである。従って、水平運動に直交するシール材において運動が収束するのは原点ではなく、最もポテンシャルが低くなるθ＝π／２となる点であり、それは図５におけるＢs点でシール材の形状は半円である。
実施例１においては、シール材が外側に大きく膨れて実用的な形態でないことと、シール材を弛ませてその断面形状が半円を超えるときは水平運動が原点からずれた最も低いポテンシャル位置に不安定な状態で収束する力が生じることに問題がある。
【実施例２】
【００２５】
本発明の実施例２について、図８〜図２０により以下に説明する。
図８は実施例１の免震層側面の上下に延出片を付加したものである。
図９は図８の平面図であり、斜線部は延出片を付加した概要を示す説明図である。
【００２６】
図１０は延出片を付加したシール材の初期状態における図９のＷＥ断面による概要を表したものである。また、図１１は初期状態で原点Ｏにあった接点ＢがＢ２まで移動したときの状態を表したものである。Ｂ２点以内の範囲において挟み込まれたシール材の先端部断面形状は常に半円となる。
Ｂ２を超えた図１２ではθ＜π／２で伸びた円弧となる。
従って、大きく弛ませたシール材を挟み込むようにしてシール材の上下に延出片を付加することにより、シール材の先端部断面形状は半円を超えることはなく実施例１におけるポテンシャルの問題は解消され、延出片がシール材の運動の安定性を向上し得ることが分かる。
【００２７】
実施例２においても、免震層内が液体で満たされている場合は免震層内の体積が一定になる運動を行うことを前提とする。
免震層内が液体で満たされている場合におけるＷＥ断面によるシール材の水平運動を説明する。
ここで、図１０のシール材の垂直方向の長さをｂwe(ｘ)としＯＢ２＝２ｂ１とすると、図１０の初期状態で右上または右下の延出片とシール材が接触している長さはｂ１である。なお、ＯＢ２は地震動の最大振幅を意味する。
図１２で弧Ａ′Ｂ′＝ｂ(ｘ)とすると、ｂwe(ｘ)＝２ｂ１＋ｂ(ｘ)となり、初期値ｘ＝０では次式となる。
ｂwe(０)＝２ｂ１＋πｈ／２  …(4) 
ここでｈは免震層間隔である。なお、初期値である(4)式のｂwe(０)が垂直方向へ所定の長さに弛ませる値であり、これは免震層内が気体であっても変わらない。
図１０〜図１２において、シール材により形成される免震層内の断面積は両端の弓面積Ｓ(ｘ)を除いて等しい。
従って、実施例１の図４における検討と同じく、免震層内の体積が一定との前提によればＳ(ｘ)は常に一定でなくてはならない。
【００２８】
ここでの弧、弦及び弓面積の関係式は(1)、(2)、(3)式と同じであり、初期値は既知、未知数はｘ、ｒ、θである。
Ｓ(０)＝Ｓ(ｘ)であるから、関係式は次のとおり表される。
ｃｈ(ｘ)２（θ−sinθcosθ）−４Ｓ(０) sin２θ＝0  …(5)
上式をｆ(θ)と置き近似値としてθを算出すればｂ(ｘ)を求め得る。
円弧ｂ(ｘ)の伸び△ｂ(ｘ)を求め、その際のｘ方向の成分△ｂｘ(ｘ)を算出することにより抗力Ｆweを求め得る。
【００２９】
図１０と図１１のとおり、シール材の先端部断面形状は上下の延出片によりＢがＯＢ２間では直径をｈとする半円形状に制御され抗力は発生しない。
Ｂ２を超えると図１２のとおり半円からθ＜π／２の円弧の形状となる。その場合(5)式を計算するまでもなく、図７の意味するところにより円弧ｂ(ｘ)は伸びて抗力Ｆweが生じることが分かる。
依って、地震動の最大振幅はＯＢ２であり、±Ｂ２以内ではＷ側及びＥ側におけるシール材には抗力Ｆweが発生しない。この抗力が発生しない区間を弛み区間と呼ぶ。弛み区間は地震動の最大振幅の２倍であり４ｂ１としている。そのときのシール材の垂直方向の長さは(4)式のｂwe(０)であり、ｂwe(０)の長さ以上であれば抗力Ｆweは発生しない。
ＷＥ断面運動において弛み区間では抗力Ｆweが０であることから、実施例２では延出片付加した効果によりシール材を弛ませた以上に免震性能が向上することが分かる。
【００３０】
次にＮＳ断面によるシール材の水平運動を図１３により説明する。
図１３はＳ側斜め上方からＳ側シール材のＥ側部分を見た矢視図である。
ここで、Ｓ側シール材の曲面上にあるＢＪＤＭＡの長さを初期値ｂns(０)とし、原点にあるＢがＢ′にｘだけ移動したときの曲面上のＢ′Ａの最短経路であるＢ′Ｊ′Ｄ′Ｍ′Ａの長さをｂns(ｘ)とする。
【００３１】
図１３を上方から見た図が図１４で水平に見た図が図１５である。
経路Ｂ′Ｊ′Ｄ′Ｍ′Ａは最短であることより、図のとおり経路上の各点において各軸との角度は全て等しくαとしている。従ってＮＳ断面は平らではなく捻じれている。
また、線分Ｊ′Ｍ′は円弧Ｊ′Ｍ′の弦ｃｈ(ｘ)である。
【００３２】
免震層内が液体で満たされている場合に浮体構造物本体がｘ軸方向に運動しても免震層内の体積が一定であるためには、原点にあるＢがＢ′に移動しても、円弧ＪＭによるＳ(０)と円弧Ｊ′Ｍ′によるＳ(ｘ)の比が、弦ＪＭと弦Ｊ′Ｍ′の比になることが条件となる。
以上の条件から、原点にあるＢがＢ′にｘだけ移動したときシール材の垂直の長さに相当する初期値ｂns（０)がｂns(ｘ)へと伸びた差分△ｂns(ｘ）を算出する。その差分のｘ方向の成分△ｂnsｘ(ｘ)を求め生じる抗力Ｆnsを知ることが解析の目的となる。
なお、ＮＳ断面によるＮ側とＳ側のシール材は水平方向への横ずれにより伸びる。
【００３３】
全側面シールの抗力はＫをバネ定数として次のとおり表される。
Ｆwe＋Ｆns＝−Ｋｙ・△ｂｘ(ｘ）・２−Ｋｘ・△ｂnsｘ(ｘ）・２
上式に減衰項を加えれば、加圧浮体式弛み免震構造の運動方程式となる。
【００３４】
実施例２においても、免震層内に気体が含まれる場合は浮体構造物本体の運動に応じ免震層内の体積が変化する。
特にＮＳ断面によるシール材の水平運動において、図１３でＢがＢ′まで水平移動すると免震層内の体積が減少しシール材の曲面が内部に引き寄せられるように運動する。
これは模型実験でも確かめられており、気体が含まれるほど同じ水平距離を運動しても曲面上の最短経路Ｂ′Ｊ′Ｄ′Ｍ′Ａが短くなることを意味し、抗力Ｆnsの発生が減少することになる。
即ち、免震層内を気体化するほど免震性能が向上する。
【００３５】
延出片を付加することにおいて、シール材のコーナーまたは曲線部では弛ませた円弧の断面形状を維持したままシール材を曲げることができなくなるという問題点がある。
そのまま曲げるとその外側部分が引きつった形状となり、滑らかな運動ができなくなる。
その問題点を解決するためには、シール材のコーナーまたは曲線部の上下両端部の中央部を水平方向へシール材の曲面形状が歪まない長さ以上に弛ませる必要がある。
【００３６】
図１６はシール材のコーナーまたは曲線部における形態の概要を示す図である。シール材のコーナーまたは曲線部において、その上下端の中央部をｗｅからｗｍ以上になるよう水平方向へ弛ませて形成することによりシール材の曲面形状が歪まなくなる。
シール材をコーナーまたは曲線部に合わせたオーダーメイドで水平方向の弛みを成形できない場合は、シール材の上下両端部の中央部に弛みを持たせる目的で、コーナーまたは曲線部におけるシール材の上下両端部を絞りギャザーを寄せて形成するフリル構造または蛇腹構造で代替させる。
図１７はシール材のコーナーにおける形態を蛇腹構造で対応した場合の概要を、平面図と断面図で示したものである。
図１６のコーナーでのシール材の端部の長さｗｅ、中央部の長さｗｍ、及びその比は、図１７のコーナーの半径Ｒとｂ１及びｈにより次のとおり表される。
ｗｅ＝πＲ／２、ｗｍ＝π（Ｒ＋ｂ１＋ｈ／２）／２
∴ｗｍ／ｗｅ＝（Ｒ＋ｂ１＋ｈ／２）／Ｒ  …(6)
【００３７】
図１８は蛇腹構造の概要を示す図である。蛇腹に折り畳んだ上下両端部は接着し、中央部は解放している。
蛇腹の折り方は、水平方向に長さｐで折り次に長さｎで逆に折る。これを１サイクルとし繰り返す。但し、ｐ＞ｎである。
接着した上下両端部の２サイクル目はｐ−ｎの位置から始まる。
１サイクルにおいて、元のシール材の上下両端部の中央部の水平の長さはｐ＋ｎであり、接着した上下両端部の長さはｐ−ｎである。蛇腹の中央部と上下両端部の長さの比ｆｒは次のとおり表される。
ｆｒ＝（ｐ＋ｎ）／（ｐ−ｎ）…(7)
従って、 (6)、 (7) 式において、（ｗｍ／ｗｅ）≦ｆｒとなるようｐとｎを設定し、シール材のコーナーまたは曲線部の上下両端部の中央部を水平方向へ弛ませればよい。
図１９は図１８の蛇腹折りを１サイクルごと逆折したカエル折りの概要である。
【００３８】
シール材が全域に亘り曲線の場合は、シール材全域に亘り上下両端部の中央部を水平方向に弛ませることにより対応する必要がある。
図２０はシール材が全域に亘り楕円曲線の場合に蛇腹構造で対応した例における免震層の平面図である。
【実施例３】
【００３９】
本発明の実施例３について以下に説明する。
実施例１及び実施例２において、垂直方向の運動であるローリングやピッチングの回転運動が生じるという問題点がある。これら垂直方向の回転運動を抑える手段が実施例３である。
【００４０】
従来の加圧浮体式免震構造では、浮力Ｆｂと浮体構造物本体の荷重ＷにおいてＦｂ＞Ｗになるよう加圧し浮体させ、Ｆｂ−Ｗの力によりシール材が下方に引っ張る状態で完全浮体となる。
同じ完全浮体でも、加圧する圧力を大きくするほど浮力が大きくなり、シール材により下方に引っ張られる力も大きくなる。下方に引っ張られる力が大きくなるとシール材は一層張りつめた形状となり、浮体構造物本体は垂直方向に安定化し、ローリングやピッチングの回転運動が生じ難くなる。
【００４１】
一方、本発明における実施例１と実施例２では、シールが弛んでいることから常にＦｂ＝Ｗである。即ち、シール材が下方に引っ張る力は０であり、これらの形態では浮体構造物本体は垂直方向の抑えがきかず常に不安定である。
なお、シール材は加圧された流体から内圧を受け円筒殻の形状に膨らみ円周方向応力が生じるが、相対圧力は１気圧以下であり円周方向応力はＦｂに比し極めて小さい値である。
【００４２】
垂直方向の運動を抑えるには、シール材で下方に引っ張るのと同様に下方に抑え込めばよい。即ち、浮力に対抗し浮体構造物本体を抑え込めば安定する。
図２１のとおり浮体構造物本体を浮体させた際に免震層上方の延出片面と接するように３以上の浮力支承を均等に設置する。また該支承は浮体構造物本体の水平運動を妨げないよう滑りまたは転がり機能を有する。
図２２は浮体させていないときの実施例３である。
【００４３】
図２１は地盤または台から支えを出して該支承を免震層外側に設置し、該支承で浮体構造物本体の免震層上方の延出片面を抑え込む例である。
図２３は浮体構造物本体側に該支承を設置し、地盤または台に繋がる免震層下方の延出片面を通して浮体構造物本体を抑え込む例である。
【実施例４】
【００４４】
本発明の実施例４について以下に説明する。
実施例３に対し、免震層側面のシール材全域に亘り上下両端部の中央部を水平方向に弛ませる形態を実施例４とする。
実施例２でコーナーまたは曲線部において円弧の断面形状を維持したままシール材を曲げる目的で水平方向に弛ませたが、ここでは免震性能を向上させる目的で更にシール材の全域に亘り水平方向に弛ませる。
コーナーまたは曲線部と同様にオーダーメイドで成形できないときは、フリル構造または蛇腹構造で代替させる。
図２４はシール材の全域に亘り上下両端部の中央部を水平方向に弛ませる形態を蛇腹構造で代替させた平面の概要を示す図である。
【００４５】
図１３のとおりＮＳ断面によるＮ側とＳ側のシール材は、運動により水平方向に横ずれし、シール材の横弾性係数による抗力Ｆnsが生じる。
弛み区間の運動において各側面の一辺につき地震動の最大振幅以上にシール材の上下両端部の中央部を水平方向へ弛んだ形状とすれば、横ずれは弛んだ形状に吸収され抗力Ｆnsが発生しなくなる。
抗力が０ということはバネ定数Ｋが０の場合に等しい。従って、免震周期Ｔは無限大となり究極の免震性能を得ることになる。
即ち、免震層周囲のシール材を垂直方向と水平方向へ所定の長さ以上に弛ませる形状とする実施例４によれば、弛み区間に収まる振幅の地震動に対し理論上全く抗力が生じないため、免震周期は極大化し絶対的免震性能により、地盤または台が揺れても浮体構造物本体は全く揺れることなく静止状態を保つことが可能な絶対免震となる。
なお、ここまで免震層を囲むシール材は弾性機能を併せ持つとしてきたが、絶対免震においてシール材は抗力が発生する伸縮や横ずれをしないことより弾性膜である必然性がなく、非弾性膜を用いることも可能である。
【００４６】
シール材を弛ませて弛み区間を設けることは、地震動が収まっても振動前の原点位置に復帰する力が働かないようにすることでもある。そこで実施例４では原点に引っ張るよう図２１のとおり３以上の原点復帰用バネを均等に設置する。
なお、該バネはシール材に比し極めて弱いバネであり免震性能に影響しない。
【符号の説明】
【００４７】
１    加圧浮体式免震構造物または加圧浮体式弛み免震構造物
２    浮体構造物本体
３    免震層
４    流体
５    シール材
６    地盤または台
７    免震支承
８    液体加圧機構
９    圧搾ガス機構
１０   延出片
１１   浮力支承
１２   蛇腹構造
１３   原点復帰用バネ
Ａ    免震層下部と地盤または台の接点
Ｂ    免震層上部と浮体構造物本体の接点
Ｃ    シール材断面円弧形状における円の中心点
Ｏ    座標軸原点
ｒ    シール材断面円弧形状における円の半径
θ    シール材断面円弧形状における扇角の１／２
【要約】
【課題】流体による加圧浮体式免震構造において質量を増大させたりバネ定数を小さくさせたりする方法に依らずに免震周期を極大化し免震性能の向上を図るため、加圧浮体式弛み免震構造を作成するための方法を提供する。
【解決手段】浮体構造物本体と平らな地盤または台の間に、流体を閉じ込める免震層側面を囲むシール材を垂直方向に弛ませ、その弛ませたシール材の形状と運動を制御するために延出片を設けることを特徴とする。さらに免震層のコーナーまたは曲線部においてシール材の円弧の断面形状を維持するため、シール材の全域に亘り横ずれによる抗力を抑えるためシール材を水平方向に弛ませることを特徴とする。また垂直方向の運動を防ぐため浮力を抑え込む浮力支承を設けることを特徴とする。
【選択図】図２１【図１】
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【図２】
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【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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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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