(57)【要約】      （修正有）【課題】複数のパネルが用いられる構造物において、該複数のパネルを一括して制振可能な構造物と制振方法の提供。【解決手段】複数のパネル11が用いられる構造物であって、前記複数のパネル11のうち少なくとも２以上のパネルを含む単位領域において、該単位領域内の全てのパネルは制振装置13を備える連結部材12により連結されている。また該単位領域内に含まれるパネル11には、その表面が対向するように配されたパネル、及び又は側面同士が連結されたパネルが含まれる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のパネルが用いられる構造物であって、
前記複数のパネルのうち少なくとも２以上のパネルを含む単位領域において、
該単位領域内の全てのパネルは制振装置を備える連結部材により連結されていることを特徴とする構造物。
【請求項２】
前記単位領域内に含まれるパネルには、その表面が対向するように配されたパネルが含まれることを特徴とする請求項１に記載の構造物。
【請求項３】
前記単位領域内に含まれるパネルには、側面同士が連結されたパネルが含まれることを特徴とする請求項１又は２に記載の構造物。
【請求項４】
前記構造物が、橋梁構造物であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の構造物。
【請求項５】
複数のパネルが用いられる構造物の制振方法であって、
前記複数のパネルのうち少なくとも２以上のパネルを含む単位領域において、
前記単位領域に含まれる全てのパネルを、制振装置を有する連結部材によりそれぞれ連結して、該単位領域ごとに制振を行うことを特徴とする構造物の制振方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、構造物及び構造物の制振方法に関し、特に、複数のパネルを一括して制振可能な構造物及び複数のパネルを一括して制振が可能な構造物の制振方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、橋脚間又は橋台間、或いは橋脚と橋脚間に架設された主桁、縦桁等の鋼桁上に、レールを直接又は枕木を介して敷設してなる鋼橋（例えば、開閉式の鋼鉄道橋）が広く知られている。鋼桁としては、例えば、図５に示すような、上フランジ５１、下フランジ５２、鉛直補剛材５３、鉛直補剛材５３によって閉じられた複数のウェブパネル５５ａ、５５ｂ、５５ｃを備えたＩ桁５０が広く採用されている。
【０００３】
また、ウェブパネルを有する鋼橋は、コンクリート高架橋などの他の構造物と比べて列車（車両）通過に伴い発生する騒音が概して大きいことが知られている。鋼橋における騒音の主な音源としては、構造物に起因する騒音、具体的には、列車通過時に縦桁、横桁等の鋼桁が振動することにより発生する騒音が挙げられる。特に、上記のように放射面積が大きいウェブパネルを有する鋼橋では、列車通過時に鉛直補剛材に挟まれたウェブパネルが太鼓の膜のように振動することで大きな騒音を発することとなる。
【０００４】
また、トラス橋梁などの縦桁においては、列車通過時に下ラテラルが接続している支材が大きく揺れウェブパネルを面内方向に揺らすこととなる。そうすると、下ラテラルが接続している支材を支える鉛直補剛材下端のウェブパネルでは、下ラテラルからの振動成分も加わりウェブパネルが振動することによる騒音のほか、疲労亀裂が発生しやすい。
【０００５】
このような状況下、構造物に起因する騒音（ウェブパネルの振動）を抑制する試みとして、例えば、モルタルや樹脂をウェブパネルに拭きつけ、モルタルや樹脂のマスの効果で振動を抑制する方法や、磁性制振ゴムと鉄版を複合した制振材（所謂マグダンパー）をウェブパネルに張り付け振動を抑制する方法が用いられている。さらには、建築物や構造物の制振に用いられ、特定の固有振動数に対して効果を発揮する、制振装置（ＴＭＤ）などの手法（例えば、特許文献１）を適用してウェブパネルの制振を行う方法が考えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−８１４９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、ウェブパネルにモルタル等を吹きつける方法では、多少の騒音低減効果は発揮できるものの問題解決までには至っていない。また、制振材をウェブパネルに貼り付ける方法では、騒音を防止するためにはウェブパネルの全てに制振材を貼り付けなければならずコスト面から好ましくない。また、ＴＭＤは特定の周波数をターゲットにして用いられる。（例えば、ウェブパネルの振動数が７５Ｈｚである場合には７５Ｈｚにアジャストして用いられる。）一方で、ウェブパネルは個々に独立した振動である（ウェブパネルの振動の系が異なる）ことから、制振装置（ＴＭＤ）をウェブパネルに設置するためには全てのパネルの固有振動数を予め測定によって把握しておく必要があり、測定コストや手間がかかり現実的な解決手法とはならない。さらには、全てのパネルの固有振動数を把握した場合であっても、全てのウェブパネルに対して制振を行うためには、例えば、図６に示す構造物６０にあっては、振動の系が異なるウェブパネル６１毎に少なくとも１の制振装置（制振材）６３を設ける必要があり費用がかさんでしまう問題が生ずることとなる。
【０００８】
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、複数のパネルを一括して制振可能な構造物及び複数のパネルを一括して制振可能な構造物の制振方法を提供することを主たる課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するための本発明は、複数のパネルが用いられる構造物であって、前記複数のパネルのうち少なくとも２以上のパネルを含む単位領域において、該単位領域内の全てのパネルが制振装置を備える連結部材により連結されていることを特徴とする。
【００１０】
また、前記単位領域内に含まれるパネルには、その表面が対向するように配されたパネルが含まれていてもよい。
【００１１】
また、前記単位領域内に含まれるパネルには、側面同士が連結されたパネルが含まれていてもよい。
【００１２】
また、前記構造物が、橋梁構造物であってもよい。
【００１３】
上記課題を解決するための本発明は、複数のパネルが用いられる構造物の制振方法であって、前記複数のパネルのうち少なくとも２以上のパネルを含む単位領域において、前記単位領域に含まれる全てのパネルを、制振装置を有する連結部材によりそれぞれ連結して、該単位領域ごとに制振を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、複数のパネルを含む単位領域ごとに制振が可能であることから、少ない制振装置で構造物の制振が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の構造物の概念図である。
【図２】本発明の構造物の概念図である。
【図３】本発明の構造物の概念図である。
【図４】本発明の構造物の一例を示す斜視図である。
【図５】Ｉ桁の構造を示す斜視図である。
【図６】パネル毎に制振装置を設けた概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下に、本発明の構造物について図面を用いて具体的に説明する。なお、図１〜図３は、本発明の構造物の概念図であり、図４は本発明の構造物の一例を示す斜視図である。
【００１７】
図１〜図３に示すように、本発明の構造物１０は、複数のパネル１１のうち少なくとも２以上のパネル（図１に示す場合にあっては、１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ、１１ｅ、１１ｆ）を含む単位領域２０において、単位領域２０内の全てのパネルが、制振装置１３を備える連結部材１２により連結されていることを特徴とする。本発明は、この要件を具備するものであれば他の要件について特に限定はされない。
【００１８】
上記特徴を有する本発明の構造物１０によれば、単位領域２０内の全てのパネルを連結部材１２により連結することで、単位領域２０に含まれる全てのパネル１１を一体化することができる。具体的には、連結部材１２により単位領域２０に含まれるパネル１１（図１に示す場合にはパネル１１ａ〜１１ｆ）を一体化させることで、構造物１０が振動した際に単位領域２０に含まれる全てのパネル１１の振動数（或いは位相）を同一の振動数とすることができる。（以下、単位領域２０に含まれる全てのパネル１１の振動数（位相）を同一化することを「一の系」にするという場合がある。）
【００１９】
これにより、パネル１１毎に個別の制振を行う必要がなく、連結部材１２が備える制振装置１３により複数のパネル１１を単位領域２０毎に一括して制振させることが可能となる。
【００２０】
また、図１に示すように、構造物１０は少なくとも２以上のパネル１１から構成されており、本発明の構造物１０には複数のパネル１１が用いられてなる全ての構造物１０が含まれる。例えば、構造物１０を２以上のパネル１１を直接又は間接的に連結することで構成してもよく、構造物１０を複数のパネル１１を所定の間隔を配することで構成してもよい。また、構造物１０は必ずしも形状の同じパネル１１から構成されている必要はなく、形状の異なる複数のパネルから構成されていてもよい。
【００２１】
パネル１１の材料についても特に限定はなく、例えば、従来公知の金属板（鋼板等）を用いることができる。パネル１１の形状についても特に限定はなく、例えば、矩形状のパネル１１が挙げられる。
【００２２】
また、パネル１１は必ずしも独立している必要はなく、図５に示すように、一体の材料を仕切り材（図５に示す場合にあっては鉛直補剛材５３）で仕切ることにより形成される領域をパネル５５（５５ａ〜５５ｃ）としてもよい。
【００２３】
また、図１〜３に示すように単位領域２０には複数のパネル１１が含まれる。複数のパネル１１の中からいずれのパネル１１を単位領域に含ませるかについて特に限定はなく、連結部材１２により単位領域２０に含まれる全てのパネル１１を一体化させた際に、「一の系」とすることができる範囲を単位領域とする。単位領域２０は、少なくとも２以上のパネルを含むものであればよく、例えば、図１に示すように、パネル１１ａ〜１１ｆのパネル（全てのパネル）を連結部材１２により一体化させた際に、該パネル１１ａ〜１１ｆを「一の系」とすることができるのであれば、パネル１１ａ〜１１ｆを含む領域を単位領域とすることができる。
【００２４】
また、パネル１１ａ〜１１ｆを連結部材１２により連結した際に「一の系」とすることができない場合には、図２に示すようにその側面同士が対向するように配されているパネル１１ａ、１１ｂ、１１ｃを含む領域を単位領域（図２に示す単位領域２０（Ａ））とし、パネル１１ｄ、１１ｅ、１１ｆを単位領域（図２に示す単位領域２０（Ｂ））としてもよい。また、図３に示すように、その表面同士が対向するように配されているパネル１１ａ、１１ｄを単位領域（図３に示す単位領域２０（Ｃ））、１１ｂ、１１ｅを単位領域（図３に示す単位領域２０（Ｄ））、１１ｃ、１１ｆを単位領域（図３に示す単位領域２０（Ｅ））としてもよい。
【００２５】
連結部材１２は、単位領域２０に含まれる全てのパネル１１を連結するために設けられる。連結部材１２は、単位領域２０に含まれる全てのパネル１１を連結して単位領域２０に含まれる全てのパネル１１を一体化させ「一の系」となるようにパネル１１を連結できる機能を有するものであれば特に限定はない。例えば、図１に示すように、１１ａ〜１１ｆのパネルを、棒状の連結部材１２を用いて格子状に連結することで単位領域に含まれる全てのパネル１１を「一の系」とすることができる。
【００２６】
また、必ずしも表面又は側面が対向するパネル１１を含む領域を単位領域２０とする必要はなく、構造物１０が適用される環境に応じて適宜設定することができる。例えば、図１に示すパネル１１ａ、１１ｃを含む領域を単位領域２０としてもよく、パネル１１ｂ、パネル１１ｆを含む領域を単位領域２０としてもよい。
【００２７】
連結部材１２の材質について特に限定はないが、連結部材１２は、剛性が高く単位領域２０に含まれる全てのパネルを連結した際に振動しない（振動しにくい）材質からなることが好ましい。このような材料としては、例えば、鋼などが挙げられる。
【００２８】
また、上述したように、単位領域２０に含まれる全てのパネル１１を「一の系」にすることができれば、連結部材１２とパネル１１との連結位置についても特に限定はない。しかしながら、パネル毎に連結部材１２との接続位置がそれぞれ異なる場合には、構造物の設置面に対して連結部材１２が平行とならず単位領域２０に含まれる全てのパネル１１を「一の系」にすることが困難となる。このような点を考慮すると、単位領域２０に含まれる全てのパネルは、構造物の設置面からの高さが略同等の位置において連結部材１２と接続されていることが好ましく、構造物の設置面からの高さが略同等であって、パネル１１表面の中央部分近傍において連結部材１２と連結されていることがより好ましい。
【００２９】
また、パネル１１と連結部材１２との接続方法についても特に限定はなく、圧着、接着等従来公知の接続方法を適宜選択して接続することができる。
【００３０】
また、連結部材１２は、単位領域２０に含まれるパネル１１の振動を制振させるための制振装置１３を備える。制振装置１３は、上述した「一の系」となった単位領域２０に含まれる全てパネル１１の振動を一括で制振（抑制）するために設けられる。具体的には、連結部材１２により、単位領域２０に含まれる全てのパネル１１の振動（固有振動数）は同一の挙動を示すことから、該振動に対応する制振装置１３を設けることで、単位領域２０に含まれる全てのパネル１１の制振を一括で行うことが可能となる。
【００３１】
制振装置１３は、単位領域２０に含まれるパネル１１の振動を低減する機能を有するものであればよく制振装置１３について特に限定はない。このような制振装置１３としては、ＴＭＤを好適に用いることができる。なお、ＴＭＤとは振動の周期（固有振動数）に対し、おもり固有の周期をあわせることにより、それぞれに発生する力を互いに打ち消しあわせることで振動を低減させる機能を備えた制振装置である。
【００３２】
なお、構造物１０の設置位置によっては、設置位置の環境により２以上の振動数（２以上の固有振動数）が生じる場合がある。例えば、構造物１０を縦桁として適用した場合には、列車通過時の振動と、風による振動の２つ振動が生ずる。この場合には、予め固有振動数を測定しておき、各固有振動数に対応する制振装置１３を設けることで全ての振動に対する制振を一括で行うことができる。
【００３３】
次に、本発明の構造物の適用範囲について説明する。本発明の構造物１０は、制振が要求されるあらゆる分野、例えば、橋梁、道路橋の鋼桁（主桁、縦桁、横桁）や、制振が必要とされる壁などのあらゆる分野に適用可能でありその適用範囲についても限定はされない。例えば、図４に示すように、矩形状のパネル１１の側面同士を連結してなる第１の縦桁（主桁）４１（Ａ）及び、第２の縦桁４１（Ｂ）を、その表面が対向するように配置することで構成される構造物４０は、該構造物４０上に、にレール（図示しない）を直接又は枕木（図示しない）を介して敷設することで橋梁構造物としての適用が可能となる。
【００３４】
なお、図４に示す構造物４０は、複数のパネル１１（図４に示す場合にあっては斜線で示されるパネル１１）からなる単位領域４０（Ａ）と、複数のパネル１１（図４に示す場合にあっては白抜きで示されるパネル１１）からなる単位領域４０（Ｂ）から構成されており、単位領域に含まれる全てのパネル１１は、それぞれ制振装置１３を有する連結部材１２により連結されている。
【００３５】
このように、１の構造物を「一の系」とすることが可能な単位領域に分割して、該単位領域毎に制振を行うことで、橋梁等の長い構造物の制振を効果的に行うことが可能となる。
【００３６】
次に、本発明の構造物の制振方法について説明する。本発明の構造物の制振方法は、複数のパネルが用いられる構造物の制振方法であって、複数のパネルのうち少なくとも２以上のパネルを含む単位領域において、前記単位領域に含まれる全てのパネルを、制振装置を有する連結部材によりそれぞれ連結して、該単位領域ごとに制振を行うことを特徴とするものである。なお、構造物の構成については上記と同様であり詳細な説明は省略する。
【００３７】
本発明の構造物の制振方法によれば、単位領域に含まれる複数のパネルを連結部材により一体化させることができることから、パネル毎に制振を行うことなく一体化されたパネルの振動に対応する制振装置を設けるのみで、単位領域に含まれる全てのパネルを一括で制振させることが可能となる。
【符号の説明】
【００３８】
１０、４０・・・構造物
１１・・・パネル
１２・・・連結部材
１３・・・制振装置
２０・・・単位領域
４１・・・縦桁
５０・・・Ｉ桁
５１・・・上フランジ
５２・・・下フランジ
５３・・・鉛直補剛材
５５、６１・・・ウェブパネル
【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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