(57)【要約】【課題】本発明は、免震装置の設置数を増やすことなく、地震時に免震装置に作用する引張力を低減することを目的とする。【解決手段】免震構造物１０は、下部構造体２０と、下部構造体２０に設けられる免震装置１２と、免震装置１２を介して下部構造体２０に支持される上部構造体３０と、下部構造体２０に回転可能に連結される荷重受け部材６０と、上部構造体３０に回転可能に連結されるとともに、荷重受け部材６０の斜め下方に配置される荷重伝達部材７０と、荷重受け部材６０と荷重伝達部材７０とを相対変位可能に連結するとともに、下部構造体２０と上部構造体３０との水平方向の相対変位に伴って、荷重伝達部材７０を荷重受け部材６０へ誘導するガイドロッド７６と、を備える。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
下部構造体と、
前記下部構造体に設けられる免震装置と、
前記免震装置を介して前記下部構造体に支持される上部構造体と、
前記下部構造体に回転可能に連結される荷重受け部と、
前記上部構造体に回転可能に連結されるとともに、前記荷重受け部の斜め下方に配置される荷重伝達部と、
前記荷重受け部と前記荷重伝達部とを相対変位可能に連結するとともに、前記下部構造体と前記上部構造体との水平方向の相対変位に伴って、前記荷重伝達部を前記荷重受け部へ誘導するガイド部と、
を備える免震構造物。
【請求項２】
前記荷重受け部及び前記荷重伝達部の少なくとも一方に設けられ、前記荷重伝達部と前記荷重受け部との接触に伴って圧縮される弾性体を備える、
請求項１に記載の免震構造物。
【請求項３】
前記荷重受け部は、前記荷重伝達部よりも前記下部構造体の内側に配置される、
請求項１又は請求項２に記載の免震構造物。
【請求項４】
前記ガイド部は、前記荷重受け部及び前記荷重伝達部の何れか一方に設けられ、前記荷重受け部及び前記荷重伝達部の何れか他方にスライド可能に支持されるガイドロッドを有する、
請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の免震構造物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、免震構造物に関する。
【背景技術】
【０００２】
下部構造体と、下部構造体に第一免震装置を介して支持された上部構造体とを備える免震構造物において、地震時に第一免震装置に作用する引張力（引抜き力）を、圧縮力として負担する第二免震装置を備える免震構造物が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−０９７２４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に開示された技術では、第二免震装置が第一免震装置に作用する引張力を負担するため、第一免震装置の破損等が抑制される。また、第二免震装置は、第一免震装置に作用する引張力を圧縮力として負担するため、第二免震装置の破損等も抑制される。
【０００５】
しかしながら、特許文献１に開示された技術では、免震装置の設置数が増える点で、改善の余地がある。
【０００６】
本発明は、上記の事実を考慮し、免震装置の設置数を増やすことなく、地震時に免震装置に作用する引張力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】
請求項１に記載の免震構造物は、下部構造体と、前記下部構造体に設けられる免震装置と、前記免震装置を介して前記下部構造体に支持される上部構造体と、前記下部構造体に回転可能に連結される荷重受け部と、前記上部構造体に回転可能に連結されるとともに、前記荷重受け部の斜め下方に配置される荷重伝達部と、前記荷重受け部と前記荷重伝達部とを相対変位可能に連結するとともに、前記下部構造体と前記上部構造体との水平方向の相対変位に伴って、前記荷重伝達部を前記荷重受け部へ誘導するガイド部と、を備える。
【０００８】
請求項１に係る免震構造物によれば、下部構造体には、荷重受け部が回転可能に連結される。一方、上部構造体には、荷重伝達部が回転可能に連結される。荷重伝達部は、荷重受け部の斜め下方に配置される。この荷重受け部と荷重伝達部とは、ガイド部によって相対変位可能に連結される。
【０００９】
ここで、ガイド部は、下部構造体と上部構造体との水平方向の相対変位に伴って、荷重伝達部を荷重受け部へ誘導する。この際、荷重受け部が下部構造体に対して回転するとともに、荷重伝達部が上部構造体に対して回転する。そして、荷重伝達部が荷重受け部に接触すると、荷重伝達部から荷重受け部に荷重が伝達される。換言すると、下部構造体と上部構造体とが水平方向に相対変位すると、ガイド部によって荷重伝達部が荷重受け部へ誘導され、当該荷重伝達部が荷重受け部に押し付けられる。
【００１０】
これにより、下部構造体と上部構造体とが水平方向に相対変位し、上部構造体に発生する転倒モーメントが大きくなったときに、免震装置に作用する引張力（引抜き力）が低減される。結果として、免震構造物にとって有害な上部構造体の傾き（浮き上がり）が抑制される。
【００１１】
また、本発明では、従来技術（例えば、特許文献１）のような第二免震装置が不要になる。したがって、本発明では、免震装置の設置数を増やすことなく、地震時に免震装置に作用する引張力を低減することができる。
【００１２】
請求項２に記載の免震構造物は、請求項１に記載の免震構造物において、前記荷重受け部及び前記荷重伝達部の少なくとも一方に設けられ、前記荷重伝達部と前記荷重受け部との接触に伴って圧縮される弾性体を備える。
【００１３】
請求項２に係る免震構造物によれば、荷重受け部及び荷重伝達部の少なくとも一方には、弾性体が設けられる。弾性体は、荷重伝達部と荷重受け部との接触に伴って圧縮される。
【００１４】
ここで、下部構造体と上部構造体との水平方向の相対変位量が大きくなると、上部構造体に発生する転倒モーメントが大きくなり、免震装置に作用する引張力が大きくなる可能性がある。
【００１５】
これに対して本発明では、下部構造体と上部構造体とが水平方向に相対変位するに伴い、弾性体の圧縮量が増加し弾性体の復元力が大きくなる。すなわち、上部構造体に発生する転倒モーメントに対する弾性体の抵抗力が大きくなる。したがって、免震装置に作用する引張力を効果的に低減することができる。
【００１６】
請求項３に記載の免震構造物は、請求項１又は請求項２に記載の免震構造物において、前記荷重受け部は、前記荷重伝達部よりも前記下部構造体の内側に配置される。
【００１７】
請求項３に係る免震構造物によれば、荷重受け部は、上側連結部よりも下部構造体の内側に配置される。そのため、下部構造体と上部構造体との水平方向の相対変位に伴って、荷重伝達部が下部構造体の内側へ移動すると、ガイド部によって荷重伝達部が荷重受け部へ誘導される。そして、荷重伝達部が荷重受け部に接触すると、荷重伝達部から荷重受け部に荷重が伝達される。
【００１８】
これにより、下部構造体と上部構造体とが水平方向に相対変位し、上部構造体に発生する転倒モーメントが大きくなったときに、免震装置に作用する引張力が低減される。結果として、免震構造物にとって有害な上部構造体の傾き（浮き上がり）が抑制される。
【００１９】
請求項４に記載の免震構造物は、請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の免震構造物において、前記ガイド部は、前記荷重受け部及び前記荷重伝達部の何れか一方に設けられ、前記荷重受け部及び前記荷重伝達部の何れか他方にスライド可能に支持されるガイドロッドを有する。
【００２０】
請求項４に係る免震構造物によれば、ガイド部は、荷重受け部及び荷重伝達部の何れか一方に設けられるガイドロッドを有する。ガイドロッドは、荷重受け部及び荷重伝達部の何れか他方にスライド可能に支持される。
【００２１】
ここで、下部構造体と上部構造体との水平方向の相対変位に伴って、荷重伝達部が下部構造体の内側へ移動すると、荷重受け部及び荷重伝達部の何れか一方に設けられたガイドロッドが、荷重受け部及び荷重伝達部の何れか他方に対してスライドする。この結果、荷重伝達部が荷重受け部へ誘導される。
【００２２】
そして、荷重伝達部が荷重受け部に接触すると、荷重伝達部から荷重受け部に荷重が伝達される。これにより、下部構造体と上部構造体とが水平方向に相対変位し、上部構造体に発生する転倒モーメントが大きくなったときに、免震装置に作用する引張力が低減される。結果として、免震構造物にとって有害な上部構造体の傾き（浮き上がり）が抑制される。
【発明の効果】
【００２３】
以上説明したように、本発明に係る免震構造物によれば、免震装置の設置数を増やすことなく、地震時に免震装置に作用する引張力を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】一実施形態に係る免震構造物を示す図２の１−１線断面図である。
【図２】図１の２−２線断面図である。
【図３】（Ａ）は、浮上り抑制構造を示す図１の拡大断面図であり、（Ｂ）は、浮上り抑制構造の作動状態を示す図３（Ａ）に相当する断面図である。
【図４】（Ａ）は、図３（Ａ）の一部拡大断面図であり、（Ｂ）は、図３（Ｂ）の一部拡大断面図である。
【図５】（Ａ）及び（Ｂ）は、浮上り抑制構造の他の作動状態を示す図４（Ｂ）に相当する断面図である。
【図６】免震装置に作用する引張力及び圧縮力と、免震装置の引張変形量との関係を示すグラフである。
【図７】（Ａ）は、免震層の層間変形量と免震装置に作用する引張力との関係を示すグラフであり、（Ｂ）は、免震層の層間変形量と免震装置の引張変形量との関係を示すグラフである。
【図８】（Ａ）は、弾性体の圧縮量と弾性体の復元力との関係を示すグラフであり、（Ｂ）は、免震層の層間変形量と弾性体の圧縮量との関係を示すグラフである。
【図９】免震層の層間変形量と浮上り抑制構造の負担可能軸力との関係を示すグラフである。
【図１０】一実施形態に係る浮上り抑制構造の他の実施形態を示す図３（Ａ）に相当する断面図である。
【図１１】一実施形態に係る浮上り抑制構造の他の実施形態を示す図３（Ａ）に相当する断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、図面を参照しながら、一実施形態に係る免震構造物について説明する。
【００２６】
（免震構造物）
図１には、本実施形態に係る免震構造物１０が示されている。免震構造物１０は、下部構造体２０と、複数の免震装置１２と、上部構造体３０と、浮上り抑制構造４０とを備えている。
【００２７】
（下部構造体）
下部構造体２０は、免震構造物１０の基礎とされている。この下部構造体２０は、基礎スラブ２２と、複数の基礎梁２４とを有して構成されている。基礎スラブ２２は、例えば、鉄筋コンクリート造とされる。
【００２８】
基礎梁２４は、例えば、鉄筋コンクリート造とされる。この基礎梁２４は、基礎スラブ２２の外周部に沿って設けられている。図２に示されるように、基礎梁２４上には、複数の免震装置１２が設置されている。なお、下部構造体２０の構造は、適宜変更可能である。
【００２９】
（免震装置）
複数の免震装置１２は、積層ゴム支承とされている。また、図２に示されるように、複数の免震装置１２は、基礎梁２４の上に所定の間隔を空けて配列されている。なお、免震装置１２は、積層ゴム支承に限らず、転がり支承や滑り支承であっても良い。
【００３０】
（上部構造体）
図１に示されるように、上部構造体３０は、例えば、複数層で構成される。この上部構造体３０は、複数の免震装置１２を介して下部構造体２０に支持されている。これにより、上部構造体３０は、地震時に、下部構造体２０に対して水平方向に移動可能とされている。なお、上部構造体３０と下部構造体２０との間には、免震層１４が形成されており、この免震層１４に複数の免震装置１２が設置されている。
【００３１】
（浮上り抑制構造）
ここで、図１に二点鎖線で示されるように、地震時に、下部構造体２０に対して上部構造体３０が所定方向（矢印Ｘ２方向）へ水平移動すると、上部構造体３０に転倒モーメントＭが発生する。特に、レベル２を超えるような大地震時には、下部構造体２０に対して上部構造体３０の水平移動量が大きくなり、上部構造体３０に発生する転倒モーメントＭも大きくなる。
【００３２】
この転倒モーメントＭに抵抗するため、上部構造体３０の一端３０Ａ側（上部構造体３０の移動方向と反対側）設置された免震装置１２に引張力（引抜き力）Ｔが作用する。この引張力Ｔが過大になると、免震装置１２に有害な引張変形が生じ、上部構造体３０が傾き（矢印Ｍ方向）、免震装置１２が破損に至る可能性もある。
【００３３】
なお、図１には、水平移動前の上部構造体３０の重心Ｇと、水平移動後の上部構造体３０の重心Ｇ’が示されている。
【００３４】
この対策として免震装置１２の周囲には、上部構造体３０の浮き上がりを抑制する浮上り抑制構造（引張防止構造）４０が設けられている。図２に示されるように、浮上り抑制構造４０は、免震構造物１０（下部構造体２０及び上部構造体３０）の外周部に、間隔を空けて設けられている。また、各浮上り抑制構造４０は、免震装置１２の外側に配置されている。
【００３５】
図３（Ａ）に示されるように、浮上り抑制構造４０は、上側取付フレーム４２と、下側取付フレーム５２と、荷重受け部材６０と、荷重伝達部材７０と、剛性付与機構８０とを有している。
【００３６】
（上側取付フレーム）
上側取付フレーム４２は、下部構造体２０に設けられている。また、上側取付フレーム４２は、基礎梁２４の外側面２４Ｓから外側へ延出している。この上側取付フレーム４２の先端部側には、上側連結部４２Ｕが設けられている。
【００３７】
（上側連結部）
上側連結部４２Ｕには、球面を有する上側球面軸受け部４４が形成されている。上側球面軸受け部４４は、上側連結部４２Ｕに形成された球状の空間とされている。また、上側連結部４２Ｕの下面には、上側球面軸受け部４４に通じる連結口４６が形成されている。一方、上側連結部４２Ｕの上面には、上側球面軸受け部４４に通じる突出口４８が形成されている。この上側球面軸受け部４４は、後述する上側球状連結体６２を３６０度回転自在に支持している。
【００３８】
（下側取付フレーム）
下側取付フレーム５２は、上部構造体３０に設けられている。また、下側取付フレーム５２は、上部構造体３０と一体化されている。これにより、下側取付フレーム５２は、地震時に、上側取付フレーム４２に対して上部構造体３０と一体に水平方向に移動可能とされている。
【００３９】
下側取付フレーム５２は、全体としてフック状（鉤状）に形成されており、その先端部側が、上側取付フレーム４２の上側連結部４２Ｕの斜め下方に配置されている。具体的には、下側取付フレーム５２は、横フレーム部５２Ａと、縦フレーム部５２Ｂと、下側連結部５２Ｌとを有している。
【００４０】
横フレーム部５２Ａは、上部構造体３０の外側面３０Ｓから、上側連結部４２Ｕよりも免震構造物１０の外側へ延出している。この横フレーム部５２Ａの先端部には、縦フレーム部５２Ｂが設けられている。縦フレーム部５２Ｂは、横フレーム部５２Ａの先端部から上側連結部４２Ｕよりも下方へ延出している。この縦フレーム部５２Ｂの先端部（下端部）には、下側連結部５２Ｌが設けられている。
【００４１】
下側連結部５２Ｌは、縦フレーム部５２Ｂの先端部から上側取付フレーム４２の下側へ向けて延出している。また、下側連結部５２Ｌは、上側取付フレーム４２の上側連結部４２Ｕの斜め下方に配置されている。この下側連結部５２Ｌと上側連結部４２Ｕとは、荷重受け部材６０、荷重伝達部材７０、及び剛性付与機構８０を介して水平方向に相対変位可能に連結されている。
【００４２】
（荷重受け部材）
荷重受け部材６０は、上側球状連結体６２を有している。上側球状連結体６２は、上側連結部４２Ｕに回転可能に連結されている。なお、荷重受け部材６０は、荷重受け部の一例である。
【００４３】
（上側球状連結体）
図４（Ａ）に示されるように、上側球状連結体６２は、球状に形成されており、上側球面軸受け部４４に回転可能に嵌め込まれている。また、上側球状連結体６２には、荷重受け面６２Ａが形成されている。荷重受け面６２Ａは、平坦面とされており、上側球面軸受け部４４の連結口４６から露出している。この荷重受け面６２Ａには、ガイド孔６４が形成されている。
【００４４】
ガイド孔６４は、上側球状連結体６２の中心を通る断面円形状の貫通孔とされている。このガイド孔６４には、後述するガイドロッド７６がスライド可能に挿入されている。また、荷重受け面６２Ａの斜め下方には、荷重伝達部材７０が配置されている。
【００４５】
（荷重伝達部材）
荷重伝達部材７０は、荷重受け部材６０と下側連結部５２Ｌとの間に傾倒した状態で配置されている。また、荷重伝達部材７０は、後述する剛性付与機構８０を介して下側連結部５２Ｌに回転可能に支持されている。
【００４６】
荷重伝達部材７０は、地震時に下部構造体２０に対して上部構造体３０が所定方向（矢印Ｘ２方向）に水平移動したときに、起き上がり、荷重受け部材６０に接触される。これにより、図１に示されるように、上部構造体３０の一端３０Ａ側が浮き上がろうとしたきに、上部構造体３０から免震装置１２に作用する引張力Ｔの一部が、荷重伝達部材７０から荷重受け部材６０を介して下部構造体２０に伝達される。
【００４７】
換言すると、荷重伝達部材７０は、地震時に上部構造体３０の一端３０Ａ側が浮き上がろうとしたきに、上側連結部４２Ｕと下側連結部５２Ｌとの上下方向の接近を制限するストッパ（突っ張り棒）として機能する。これにより、上部構造体３０の一端３０Ａ側の浮き上りが抑制されるため、免震装置１２に作用する引張力Ｔが低減される。したがって、免震装置１２の破損等が抑制される。
【００４８】
具体的には、図４（Ａ）に示されるように、荷重伝達部材７０は、上下方向に対し、免震構造物１０（下部構造体２０及び上部構造体３０）の内側へ所定の傾倒角度θで傾倒した状態で、下側連結部５２Ｌと荷重受け部材６０との間に配置されている。この荷重伝達部材７０は、下側球状連結体７２と、軸部７４と、ガイドロッド７６とを有している。なお、荷重伝達部材７０は、荷重伝達部の一例である。
【００４９】
（下側球状連結体）
下側球状連結体７２は、球状に形成されており、後述する剛性付与機構８０の連結ベース８２に回転可能に連結されている。この下側球状連結体７２には、軸部７４が設けられている。
【００５０】
（軸部）
軸部７４は、円柱状に形成されている。また、軸部７４は、下側球状連結体７２から荷重受け部材６０側へ向けて突出されている。この軸部７４は、上下方向に対して、所定の傾倒角度θで荷重受け部材６０側に傾倒されている。また、軸部７４の先端部には、地震時に、前述した荷重受け面６２Ａに荷重を伝達する荷重伝達面７４Ａが形成されている。
【００５１】
荷重伝達面７４Ａは、荷重受け面６２Ａの斜め下方に配置されている。換言すると、荷重受け面６２Ａは、荷重伝達面７４Ａよりも免震構造物１０（下部構造体２０及び上部構造体３０）の内側に配置されている。より詳細には、荷重受け面６２Ａは、荷重伝達面７４Ａよりも免震構造物１０の中央部側に配置されている。
【００５２】
荷重伝達面７４Ａは、荷重受け面６２Ａとの間に所定の間隔Ｄを空けて配置されている。また、荷重伝達面７４Ａは、荷重受け面６２Ａと対向する平坦面とされている。これにより、荷重伝達面７４Ａは、地震時に、荷重受け面６２Ａと面接触可能とされている。この荷重伝達面７４Ａには、ガイドロッド７６が設けられている。
【００５３】
（ガイドロッド）
ガイドロッド７６は、軸部７４と同軸上に配置されている。このガイドロッド７６は、荷重伝達面７４Ａから荷重受け面６２Ａへ向けて突出されている。また、ガイドロッド７６の先端部側は、上側球状連結体６２のガイド孔６４にスライド可能に挿入されている。このガイドロッド７６によって、荷重受け部材６０と荷重伝達部材７０とが相対変位可能に連結されている。また、地震時に、ガイドロッド７６がガイド孔６４に沿ってスライドすることにより、荷重伝達部材７０の荷重伝達面７４Ａが荷重受け部材６０の荷重受け面６２Ａに誘導（案内）される。なお、ガイドロッド７６は、ガイド部の一例である。
【００５４】
（剛性付与機構）
剛性付与機構８０は、連結ベース８２と、複数の弾性体８６とを有している。連結ベース８２は、ブロック状に形成されており、下側連結部５２Ｌの上側に配置されている。この連結ベース８２の上面には、球面を有する下側球面軸受け部８４が形成されている。
【００５５】
下側球面軸受け部８４は、連結ベース８２の上面に形成された半球状の凹みとされている。この下側球面軸受け部８４には、下側球状連結体７２が回転可能に嵌め込まれている。つまり、下側球面軸受け部８４は、下側球状連結体７２を３６０度回転自在に支持している。この連結ベース８２は、複数の弾性体８６を介して下側連結部５２Ｌの上面に支持されている。
【００５６】
（弾性体）
複数の弾性体８６は、例えば、皿ばねとされている。また、複数の弾性体８６は、連結ベース８２の外周部に間隔を空けて配置されている。これらの弾性体８６は、地震時に、連結ベース８２と下側連結部５２Ｌとの間で圧縮され、復元力Ｆ（図５（Ｂ）参照）を発生する。この復元力Ｆによって、浮上り抑制構造４０に上下方向の剛性が付与される。
【００５７】
なお、各弾性体８６は、せん断ピン８８を介して連結ベース８２及び下側連結部５２Ｌに取り付けられている。また、弾性体８６は、皿ばねに限らず、ゴム等であっても良い。
【００５８】
（作用）
次に、本実施形態の作用について説明する。
【００５９】
（上部構造体の矢印Ｘ１方向の水平移動）
図３（Ａ）及び図４（Ａ）には、荷重伝達部材７０が下部構造体２０の内側が傾倒した状態が示されている。この状態から、地震時に、下部構造体２０に対して上部構造体３０が所定方向（矢印Ｘ１方向）に水平移動し、上側連結部４２Ｕと下側連結部５２Ｌとが水平方向に離間すると、次のようになる。
【００６０】
すなわち、図３（Ｂ）及び図４（Ｂ）に示されるように、荷重受け部材６０が上側球状連結体６２を中心として回転するとともに、荷重伝達部材７０が下側球状連結体７２を中心として回転し、荷重受け部材６０のガイド孔６４からガイドロッド７６が徐々に引き出される。これにより、荷重伝達部材７０が傾倒される。つまり、荷重伝達部材７０の傾倒角度θ（図４（Ａ）参照）が大きくなる。
【００６１】
このように上側連結部４２Ｕと下側連結部５２Ｌとが水平方向に離間した場合は、ガイド孔６４からガイドロッド７６が引き出される。これにより、下部構造体２０と上部構造体３０との相対変位が許容される。
【００６２】
なお、ガイドロッド７６は、ガイド孔６４から完全に引き出されず（引き抜かれず）、荷重受け部材６０に連結された状態で保持される。これにより、下部構造体２０に対して上部構造体３０が反対側（矢印Ｘ２側）へ水平移動したときに、ガイド孔６４にガイドロッド７６が挿入され、荷重伝達面７４Ａが荷重受け面６２Ａへ誘導される。
【００６３】
また、図示を省略するが、図３（Ａ）の状態から、紙面奥行方向（図２の矢印Ｙ方向）に上側連結部４２Ｕと下側連結部５２Ｌとが離間した場合も、上記と同様に、ガイド孔６４からガイドロッド７６が引き出され、下部構造体２０と上部構造体３０との相対変位が許容される。
【００６４】
（上部構造体の矢印Ｘ２方向の水平移動）
次に、図５（Ａ）に示されるように、地震時に、下部構造体２０に対して上部構造体３０が所定方向と反対方向（矢印Ｘ２方向）に水平移動し、上側連結部４２Ｕと下側連結部５２Ｌとが水平方向に接近すると、次のようになる。
【００６５】
すなわち、荷重受け部材６０が上側球状連結体６２を中心として回転するとともに、荷重伝達部材７０が下側球状連結体７２を中心として回転し、荷重受け部材６０のガイド孔６４にガイドロッド７６が徐々に挿入される。これにより、荷重伝達部材７０が起き上がる。つまり、荷重伝達部材７０の傾倒角度θ（図４（Ａ）参照）が小さくなり、荷重伝達部材７０の荷重伝達面７４Ａが荷重受け部材６０の荷重受け面６２Ａに徐々に接近する。この際、ガイドロッド７６によって、荷重伝達面７４Ａが荷重受け面６２Ａに誘導される。
【００６６】
そして、荷重伝達部材７０の荷重伝達面７４Ａが荷重受け部材６０の荷重受け面６２Ａに接触すると、連結ベース８２と下側連結部５２Ｌとの間で複数の弾性体８６が圧縮される。
【００６７】
さらに、図５（Ｂ）に示されるように、上側連結部４２Ｕと下側連結部５２Ｌとが接近すると、ガイド孔６４にガイドロッド７６が挿入され、荷重伝達部材７０がさらに起き上がる。つまり、荷重伝達部材７０の傾倒角度θがさらに小さくなり、荷重伝達部材７０が略鉛直状態となる。
【００６８】
ここで、図１に示されるように、レベル２を超えるような大地震によって上側連結部４２Ｕと下側連結部５２Ｌとの水平方向の接近量が大きくなると、上部構造体３０に発生する転倒モーメントＭが増加する。この転倒モーメントＭに抵抗するため、上部構造体３０の一端３０Ａ側に設置された免震装置１２に引張力Ｔが作用する可能性がある。この引張力Ｔが過大な場合には、上部構造体３０の当該一端３０Ａ側に有害な浮き上がりが生じる可能性がある。
【００６９】
これに対して本実施形態では、前述したように、上側連結部４２Ｕと下側連結部５２Ｌとの水平方向の接近量が大きくなり、図５（Ｂ）に示されるように、荷重伝達部材７０が略鉛直状態に近づくと、荷重伝達面７４Ａが荷重受け面６２Ａに押し付けられ、下側連結部５２Ｌと連結ベース８２との間で複数の弾性体８６が圧縮され、複数の弾性体８６に復元力Ｆが発生する。
【００７０】
この復元力Ｆは、上部構造体３０から免震装置１２に作用する引張力Ｔ（図１参照）の一部Ｔ’として、荷重伝達面７４Ａから荷重受け面６２Ａを介して下部構造体２０に伝達される。この結果、免震構造物１０の一端３０Ａ側に設置された免震装置１２に作用する引張力Ｔ（図１参照）が低減される。したがって、免震装置１２の破損等が抑制される。
【００７１】
このように本実施形態では、下部構造体２０に対して上部構造体３０が所定方向（矢印Ｘ２方向）へ水平移動すると、ガイドロッド７６によって荷重伝達面７４Ａが荷重受け面６２Ａに誘導され、荷重伝達面７４Ａが荷重受け面６２Ａに押し付けられる。これにより、上部構造体３０の一端３０Ａ側の浮き上がりを抑制する力が発生する。したがって、上部構造体３０の一端３０Ａ側に設置された免震装置１２に作用する引張力Ｔが低減される。
【００７２】
なお、図３（Ｂ）及ぶ図４（Ｂ）で前述したように、下部構造体２０に対して上部構造体３０が矢印Ｘ１方向へ水平移動した場合は、上部構造体３０の移動方向と反対側（矢印Ｘ２側）の浮上り抑制構造４０において、荷重伝達部材７０が荷重受け部材６０に接触される。これにより、上部構造体３０の移動方向と反対側の浮き上がりが抑制される。
【００７３】
また、本実施形態では、従来技術（例えば、特許文献１）のような第二免震装置が不要になる。したがって、本実施形態では、免震装置１２の設置数を増やすことなく、地震時に免震装置１２に作用する引張力Ｔを低減することができる。
【００７４】
さらに、浮上り抑制構造４０には、剛性付与機構８０が設けられている。剛性付与機構８０には、複数の弾性体８６が設けられている。これらの弾性体８６は、荷重受け面６２Ａと荷重伝達面７４Ａとの接触に伴って圧縮される。
【００７５】
また、弾性体８６の圧縮量は、下部構造体２０に対する上部構造体３０の水平移動量が大きくなり、荷重伝達部材７０が鉛直状態に近づくに従って大きくなる。つまり、免震装置１２に作用する引張力Ｔに応じて、当該引張力Ｔに対する浮上り抑制構造４０の抵抗力（荷重伝達部材７０の軸方向の力）も大きくなる。したがって、免震装置１２に作用する引張力Ｔ（図１参照）を効果的に低減することができる。
【００７６】
（浮上り抑制構造の設計例）
次に、浮上り抑制構造４０の設計例を示す。
【００７７】
図６には、標準的な直径１ｍ程度の積層ゴム支承を例として、免震装置１２に作用する引張力Ｔ及び圧縮力と、免震装置１２の引張変形量（上下方向の変形量）との関係が示されている。免震装置１２には、上部構造体３０の鉛直荷重（圧縮力）が導入される。図６に示されるように、直径１ｍ程度の積層ゴム支承の場合には、１００００ｋＮ程度（−１００００ｋＮ）の鉛直荷重が導入される。
【００７８】
一方、図１に示されるように、例えば、地震時の転倒モーメントＭによって上部構造体３０の一端３０Ａ側が浮き上がると、免震装置１２に引張力Ｔが作用する。この引張力Ｔによって、免震装置１２に作用する上部構造体３０の鉛直荷重（圧縮力）が減少する。
【００７９】
ここで、本実施形態では、レベル２の地震時に、免震装置１２に作用する引張力Ｔによって免震装置１２に導入される上部構造体３０の鉛直荷重（圧縮力）がゼロになると仮定する。
【００８０】
また、図７（Ａ）に示されるように、レベル２の地震時の免震層１４の層間変形量を４００ｍｍとする。また、複雑な計算を省略するために、免震層１４の層間変形量が４００ｍｍ以上になると、免震装置１２に作用する引張力Ｔが線形的に増加するものとする。なお、図７（Ａ）では、免震装置１２の層間変形量が６００ｍｍに達したときに、免震装置１２に作用する引張力Ｔが９００ｋＮとなっている。
【００８１】
この場合、図７（Ｂ）に示されるように、免震装置１２の層間変形量が６００ｍｍに達し、免震装置１２（積層ゴム支承）の引張変形量が１０ｍｍ以上になると、免震装置１２の軸方向の剛性が急激に低下する（グラフの鉛直部ａ参照）。そのため、免震装置１２の挙動が不安定になる可能性がある。若しくは、免震装置１２を構成するゴム内にボイドが発生し、免震装置１２が破損する可能性がある。
【００８２】
したがって、免震装置１２の引張変形量は、少なくとも１０ｍｍ未満に抑えることが望ましく、ゼロ以下に抑えることがより望ましい。ここで、免震装置１２の引張変形量をゼロ以下に抑えるためには、浮上り抑制構造４０は、例えば、次のように設計される。
【００８３】
先ず、荷重伝達部材７０の軸部７４は、負担する圧縮力を１０００ｋＮとすると、直径１００ｍｍ程度の鋼棒（ＳＭ４９０材）によって形成される。
【００８４】
次に、荷重伝達部材７０の軸方向の長さは、免震層１４の層間変形量が４００ｍｍになったときに、荷重伝達部材７０の荷重伝達面７４Ａが荷重受け部材６０の荷重受け面６２Ａに接触するように設定される。
【００８５】
具体的には、本実施形態では、図４（Ａ）に示される浮上り抑制構造４０の初期状態において、上側球状連結体６２の中心（回転中心）と下側球状連結体７２の中心（回転中心）との鉛直方向の距離Ｈが１２００ｍｍとされ、水平方向の距離Ｌが６００ｍｍとされている。
【００８６】
この状態から浮上り抑制構造４０が作動し、図５（Ａ）に示されるように、荷重伝達面７４Ａと荷重受け面６２Ａとが接触したときに、上側球状連結体６２の中心と下側球状連結体７２の中心との鉛直方向の距離Ｈ’が、例えば１２１７ｍｍになるように荷重伝達部材７０の長さが設定される。この場合、免震層１４の層間変形量が６００ｍｍに達し、図５（Ｂ）に示されるように、荷重伝達部材７０が略鉛直状態になったときに、剛性付与機構８０の弾性体８６の圧縮量（＝Ｖ１−Ｖ２）が１７ｍｍとなる。
【００８７】
次に、剛性付与機構８０の弾性体８６の剛性は、図８（Ａ）に示されるように、例えば、６０ｋＮ／ｍｍに設定される。この場合、弾性体８６に９００ｋＮの圧縮力が作用すると、弾性体８６の圧縮量が１５ｍｍとなる。
【００８８】
ここで、弾性体８６は、傾倒された荷重伝達部材７０が起き上がることにより徐々に圧縮される。つまり、弾性体８６は、回転運動する荷重伝達部材７０によって徐々に圧縮される。そのため、図８（Ｂ）に示されるように、免震層１４の層間変形量と弾性体８６の圧縮量との関係は非線形（曲線）となる。
【００８９】
具体的には、弾性体８６の圧縮量は、免震層１４の層間変形量４００ｍｍから急激に増加し、層間変形量６００ｍｍ付近で、その増加量が緩やかになる。この弾性体８６の変形特性から、浮上り抑制構造４０が負担可能な軸力（圧縮力）を算定すると、図９のグラフ９０のようになる。
【００９０】
ここで、図９に示される破線のグラフ９２は、地震時に、上部構造体３０から免震装置１２に作用する引張力Ｔである。この破線のグラフ９２を実線のグラフ９０が上回るように、弾性体８６の剛性を設定することにより、免震装置１２に引張力Ｔが作用することを防止することができる。つまり、地震時に、免震装置１２の引張変形量をゼロ以下に抑えることができる。
【００９１】
（他の実施形態）
次に、上記実施形態の他の実施形態について説明する。
【００９２】
上記実施形態では、免震装置１２の外側に浮上り抑制構造４０が設けられるが、浮上り抑制構造４０の配置は、これに限らない。浮上り抑制構造４０は、免震装置１２に作用する引張力Ｔに対して抵抗可能であれば良く、例えば、図１０に示されるように、免震装置１２に対して免震構造物１０の内側に配置されても良い。
【００９３】
また、図１１に示されるように、免震装置１２と浮上り抑制構造４０とは、免震構造物１０の外周部に並んで配置されても良い。なお、図１１では、基礎梁２４が構造性能上切断可能であるとして部分的に切除することにより、浮上り抑制構造４０の設置スペースを確保している。
【００９４】
ここで、免震装置１２に対して免震構造物１０の外側に浮上り抑制構造４０を配置した場合は、上部構造体３０に発生する転倒モーメントＭを浮上り抑制構造４０によって効率的に処理することができる。一方、免震装置１２に対して免震構造物１０の内側に浮上り抑制構造４０を配置した場合は、免震構造物１０の外側に抑制構造４０の設置スペースを確保する必要がなく、敷地の有効利用を図ることができる。
【００９５】
次に、上記実施形態では、免震構造物１０の外周部に複数の浮上り抑制構造４０が設けられるが、浮上り抑制構造４０の数や配置は、適宜変更可能である。また、免震構造物１０には、少なくとも１つの浮上り抑制構造４０を設けることができる。また、荷重受け部材６０及び荷重伝達部材７０の形状や構造は、適宜変更可能である。
【００９６】
また、上記実施形態では、剛性付与機構８０が荷重伝達部材７０側に設けられるが、剛性付与機構８０は、荷重受け部材６０側に設けられても良いし、荷重伝達部材７０側及び荷重受け部材６０側の両方に設けられても良い。つまり、剛性付与機構８０を構成する弾性体８６は、荷重伝達部材７０及び荷重受け部材６０の少なくとも一方に設けることができる。
【００９７】
また、剛性付与機構８０は、少なくとも弾性体８６を有していれば良く、その構成は適宜変更可能である。さらに、剛性付与機構８０は、適宜省略可能である。
【００９８】
また、上記実施形態では、ガイドロッド７６が荷重伝達部材７０に設けられ、ガイド孔６４が荷重受け部材６０に設けられるが、これとは逆に、ガイドロッドを荷重受け部材に設け、ガイド孔を荷重伝達部材に設けても良い。
【００９９】
また、上記実施形態では、ガイドロッド７６及びガイド孔６４によって、荷重伝達面７４Ａが荷重受け面６２Ａに誘導されるが、上記実施形態はこれに限らない。ガイド部は、地震時に、荷重伝達面７４Ａを荷重受け面６２Ａへ誘導可能であれば良く、例えば、ガイドレール及びスライダ等の種々のガイド機構を用いることができる。
【０１００】
また、上記実施形態の荷重受け部材６０は、上側球状連結体６２及び上側球面軸受け部４４に限らず、ユニバーサルジョイント等の他の連結構造によって下部構造体２０に回転可能に連結されても良い。これと同様に、荷重伝達部材７０は、下側球状連結体７２及び下側球面軸受け部８４に限らず、ユニバーサルジョイント等の他の連結構造によって上部構造体３０に回転可能に連結されても良い。
【０１０１】
また、上記実施形態では、浮上り抑制構造４０に上側取付フレーム４２及び下側取付フレーム５２が設けられるが、上記実施形態はこれに限らない。荷重受け部の斜め下方に荷重伝達部が配置可能であれば、上側取付フレーム４２及び下側取付フレーム５２は適宜省略可能である。
【０１０２】
また、上記実施形態に係る浮上り抑制構造４０は、基礎免震構造とされた免震構造物１０に適用されるが、上記実施形態に係る浮上り抑制構造４０は、中間階免震構造とされた免震構造物にも適宜適用可能である。
【０１０３】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明はこうした実施形態に限定されるものでなく、一実施形態及び各種の他の実施形態を適宜組み合わせて用いても良いし、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得ることは勿論である。
【符号の説明】
【０１０４】
１０  免震構造物
１２  免震装置
２０  下部構造体
３０  上部構造体
６０  荷重受け部材（荷重受け部）
７０  荷重伝達部材（荷重伝達部）
７６  ガイドロッド（ガイド部）
８６  弾性体
【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】
2018168565.tif 000010
【図９】
2018168565.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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