(57)【要約】      （修正有）【課題】主部材の変形を観察可能な鉄橋などの構造物に用いるダンパーブレースを提供する。【解決手段】高架橋に対して設置され、軸方向の力を剪断パネル部材５６、５７が剪断変形することによって吸収するダンパーブレースの構造において、第１ブレース２１と第２ブレース２２は同軸上に高架橋に筋交い状に配置され、第１ブレース２１の端部２１Ａと第２ブレース２２の端部２２Ａが向かい合い、ダンパー部３０を介して連結され、ダンパー部３０は、第１ブレース２１の一端部に突設された第１の剪断パネル部材５６、５７と、第２ブレース２２の一端部に突設された第２の剪断パネル部材５６、５７と、第１、第２の剪断パネル部材５６、５７の外方端部を連結する連結部材３１を有し、剪断パネル部材５６、５７は、薄肉部である剪断パネル部５６ａ、５７ａとその周囲に剪断パネル部５６ａ、５７ａより厚みのあるフランジ部５６ｂ、５７ｂを有する。【選択図】図４
2015203296.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
構造物に対して設置され、複数の剪断パネルを有して構成されるダンパー部材と直線上に伸びるブレースとを備え、前記構造物に生じる横揺れを抑えるために、前記ブレースから前記ダンパー部材に伝達された軸方向の力を前記剪断パネルが剪断変形することによって吸収するダンパーブレースにおいて、
前記ブレースは第１ブレースと第２ブレースを含み、前記第１ブレースと前記第２ブレースは同軸上に、前記構造物に筋交い状に配置され、
前記第１ブレースの一端部と前記第２ブレースの一端部とが向かい合って配置されると共に、前記ダンパー部材を介して連結され、
前記第１ブレースの他端部と前記第２ブレースの他端部の少なくともどちらか一方が、前記構造物に連結され、
前記ダンパー部材は、
前記第１ブレースの一端部の外面に、第１の前記剪断パネルが接合され、前記第１の剪断パネルは前記軸方向に沿って放射線状に前記第１ブレースから突設され、前記第１の剪断パネルの外方端部が連結部材の一方と接合され、
前記第２ブレースの一端部の外面に、第２の前記剪断パネルが接合され、前記第２の剪断パネルは前記軸方向に沿って放射線状に前記第２ブレースから突設され、前記第２の剪断パネルの外方端部が前記連結部材の他方と接合され、
前記剪断パネルは、前記連結部材と前記第１ブレース又は前記第２ブレースの外周面との間に中央部の厚みが薄い薄肉部を有し、前記薄肉部の周囲に前記薄肉部より厚みのあるフランジ部を有すること、
を特徴とするダンパーブレース。
【請求項２】
請求項１に記載のダンパーブレースにおいて、
前記第１ブレースの他端部と前記第２ブレースの他端部の少なくともどちらか一方に、前記ダンパー部材が接続され、前記ダンパー部材を介して第３ブレースの一端が連結され、
前記第１ブレースと前記第３ブレースは同軸上に配置されていること、
を特徴とするダンパーブレース。
【請求項３】
構造物に対して設置され、複数の剪断パネルを有して構成されるダンパー部材と直線状に伸びるブレースとを備え、前記構造物に生じる横揺れを抑えるために、前記ブレースから前記ダンパー部材に伝達された軸方向の力を前記剪断パネルが剪断変形することによって吸収するダンパーブレースにおいて、
前記ブレースの一端部に前記ダンパー部材が連結され、
前記ダンパー部材は、
前記ブレースの一端部の外面に、第１の前記剪断パネルが接合され、前記第１の剪断パネルは前記軸方向に沿って前記ブレースから放射線状に突設され、前記第１の剪断パネルの外方端部が連結部材の一方と接合され、
第２の前記剪断パネルには前記構造物と接続する接続部が備えられ、前記第２の剪断パネルは前記軸方向に沿って放射線状に配置され、前記第２の剪断パネルの外方端部が前記連結部材の他方と接合され、
前記剪断パネルは、前記連結部材と前記ブレースの外周面との間に中央部の厚みが薄い薄肉部を有し、前記薄肉部の周囲に前記薄肉部より厚みのあるフランジ部を有すること、
を特徴とするダンパーブレース。
【請求項４】
請求項３に記載のダンパーブレースにおいて、
前記ブレースの他端部に、前記ダンパー部材が接続され、前記ダンパー部材を介して別の前記ブレースの一端が連結され、
前記ブレースは何れも同軸上に配置されていること、
を特徴とするダンパーブレース。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、構造物に用いるダンパーブレースに軸力が生じた場合に、剪断力に変換して軸力を吸収する剪断パネルの変形を確認できるようにする技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、鉄橋などの構造物には、地震のエネルギーを吸収することで構造物の耐震性を向上させるダンパーが用いられるようになった。構造物に用いられるダンパーは多種存在するが、橋梁などには構造的に筋交い形状をしたダンパーブレースが用いられるケースが多い。ダンパーブレースは通常時や震動レベルの低い段階では、一般材同様に降伏せず所定の安全率が確保されるように設計され、弾性部材として機能する。震動レベルが高くなった段階で、芯材が降伏して塑性変形を繰り返すことで地震エネルギーを吸収して振動を減衰させる。この結果、構造物に作用する荷重や変位を低減する効果を発揮する。
【０００３】
特許文献１には、鉄骨構造の耐震構造物及び耐震改修方法についての技術が開示されている。トラス鉄骨構造に設置された既存ブレースの端部側の両方又は一方の一部を切断又は切削して断面積を既存ブレースの一般部より縮小し、この断面積縮小部に局部座屈防止用補剛具を取り付ける。局部座屈防止用補剛具は、例えばＨ形のブレースに対してＩ形鋼とＬ形鋼を組み合わせてボルト締めする構成が例示されている。この様な構造を採用することで、場所の制約を受けることなく既存のブレースを改造して耐震性を付与することが可能となる。
【０００４】
特許文献２には、座屈拘束ブレース及びそれを用いた耐力フレームについての技術が開示されている。座屈拘束ブレースは、軸力を負担する長尺板状のブレース芯材と、ブレース芯材の両面から挟む様に溶接された第１の補剛材と第２の補剛材と、その周囲を覆う補剛材とを備えている。そして、第１の補剛材と第２の補剛材とは離間して設けられ、第１の補剛材の端部と第２の補剛材の端部がそれぞれ構造物に設けられたプレートに固定されている。この様な構造であるので、品質を低下させることなく安価に製造可能な座屈拘束ブレースを提供できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−２１３８１５号公報
【特許文献２】特開２０１０−１６８８６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１や特許文献２に示される構造のダンパーは、軸力降伏形であるために座屈拘束する機能を必要とする。この為、構造が複雑となる上にダンパーの主部材は外から観察がし難くなる。地震が発生してダンパーが機能した場合に、振動エネルギーを吸収するダンパーの主部材は、塑性変形して座屈あるいは降伏する。しかし、軸力降伏形であるが故にその変形は確認しづらく、加えて座屈拘束を行う部材でダンパーの主部材の周囲を固めるため、ダンパーの主部材の変形状態を確認するのは困難となる。また、構造の複雑化によってコストが高くなる点も問題である。
【０００７】
そこで、本発明はこのような課題を解決するために、ダンパーの主部材の変形を観察可能なダンパーブレースを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記目的を達成するために、本発明の一態様によるダンパーブレースは、以下のような特徴を有する。
【０００９】
（１）構造物に対して設置され、複数の剪断パネルを有して構成されるダンパー部材と直線上に伸びるブレースとを備え、前記構造物に生じる横揺れを抑えるために、前記ブレースから前記ダンパー部材に伝達された軸方向の力を前記剪断パネルが剪断変形することによって吸収するダンパーブレースにおいて、前記ブレースは第１ブレースと第２ブレースを含み、前記第１ブレースと前記第２ブレースは同軸上に、前記構造物に筋交い状に配置され、前記第１ブレースの一端部と前記第２ブレースの一端部とが向かい合って配置されると共に、前記ダンパー部材を介して連結され、前記第１ブレースの他端部と前記第２ブレースの他端部の少なくともどちらか一方が、前記構造物に連結され、前記ダンパー部材は、前記第１ブレースの一端部の外面に、第１の前記剪断パネルが接合され、前記第１の剪断パネルは前記軸方向に沿って放射線状に前記第１ブレースから突設され、前記第１の剪断パネルの外方端部が連結部材の一方と接合され、前記第２ブレースの一端部の外面に、第２の前記剪断パネルが接合され、前記第２の剪断パネルは前記軸方向に沿って放射線状に前記第２ブレースから突設され、前記第２の剪断パネルの外方端部が前記連結部材の他方と接合され、前記剪断パネルは、前記連結部材と前記第１ブレース又は前記第２ブレースの外周面との間に中央部の厚みが薄い薄肉部を有し、前記薄肉部の周囲に前記薄肉部より厚みのあるフランジ部を有すること、を特徴とする。
【００１０】
上記（１）に記載の態様により、棒状のダンパーブレースに軸力が働いた結果、剪断パネルに剪断力が生じる。この際に剪断パネルは軸方向に沿って突設され、第１剪断パネルと第２剪断パネルとが連結部材に接合されているので、ダンパーブレースから軸力を受けると剪断パネルには剪断力が働く。一方で、剪断パネルは中央部に厚みを薄く周囲にフランジ部を有するものを配置しており、この剪断パネルが剪断変形することによりダンパーブレースに働く軸力を吸収するダンパー効果を得ることができる。剪断パネルにはフランジ部が形成されていることで、剪断力は剪断パネルに均等に働くこととなる。また、フランジ部とブレースとが接合される構成となっているので、接合部に応力集中が発生することを抑制することができる。このため、このダンパーブレースによってダンパーの履歴を目視で確認できる。
【００１１】
（２）（１）に記載のダンパーブレースにおいて、前記第１ブレースの他端部と前記第２ブレースの他端部の少なくともどちらか一方に、前記ダンパー部材が接続され、前記ダンパー部材を介して第３ブレースの一端が連結され、前記第１ブレースと前記第３ブレースは同軸上に配置されていること、が好ましい。
【００１２】
上記（２）に記載の態様により、複数のダンパー部材を並列に配置することが可能となる。従来技術では、設計変位量を多くとるためにはダンパー部分を大きくするという手法が必要であったが、複数のダンパー部材を並列に配置できれば、変位量を増やすことが可能となる。このため、ダンパー部材の設計変位量を多くとることが可能となる。よって、設計自由度を向上させることに貢献する。
【００１３】
（３）構造物に対して設置され、複数の剪断パネルを有して構成されるダンパー部材と直線状に伸びるブレースとを備え、前記構造物に生じる横揺れを抑えるために、前記ブレースから前記ダンパー部材に伝達された軸方向の力を前記剪断パネルが剪断変形することによって吸収するダンパーブレースにおいて、前記ブレースの一端部に前記ダンパー部材が連結され、前記ダンパー部材は、前記ブレースの一端部の外面に、第１の前記剪断パネルが接合され、前記第１の剪断パネルは前記軸方向に沿って前記ブレースから放射線状に突設され、前記第１の剪断パネルの外方端部が連結部材の一方と接合され、第２の前記剪断パネルには前記構造物と接続する接続部が備えられ、前記第２の剪断パネルは前記軸方向に沿って放射線状に配置され、前記第２の剪断パネルの外方端部が前記連結部材の他方と接合され、前記剪断パネルは、前記連結部材と前記ブレースの外周面との間に中央部の厚みが薄い薄肉部を有し、前記薄肉部の周囲に前記薄肉部より厚みのあるフランジ部を有すること、を特徴とする。
【００１４】
上記（３）に示す態様により、（１）同様に、棒状のダンパーブレースに軸力が働いた結果、剪断パネルに均等に剪断力が働き、その履歴を剪断パネルの塑性変形として目視で確認することが可能となる。また、剪断パネルと接続部とを一体化することで、レイアウトの自由度を上げることが可能となる。
【００１５】
（４）（３）に記載のダンパーブレースにおいて、前記ブレースの他端部に、前記ダンパー部材が接続され、前記ダンパー部材を介して別の前記ブレースの一端が連結され、前記ブレースは何れも同軸上に配置されていること、が好ましい。
【００１６】
上記（４）に示す態様により、（２）と同様に、複数のダンパー部材を並列に配置することが可能となる。従来技術では、設計変位量を多くとるためにはダンパー部分を大きくするという手法が必要であったが、複数のダンパー部材を並列に配置できれば、変位量を増やすことが可能となる。このため、ダンパー部材の設計変位量を多くとることが可能となる。よって、設計自由度を向上させることに貢献する。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】第１実施形態の、耐震構造を有する構造物の正面図である。
【図２】第１実施形態の、ダンパーブレースの側面断面図である。
【図３】第１実施形態の、ダンパー部の斜視図である。
【図４】第１実施形態の、ダンパー部の分解斜視図である。
【図５】第１実施形態の、ダンパー部の断面図である。
【図６】第１実施形態の、取付部の部分拡大図である。
【図７】第１実施形態の、ダンパー部の圧縮変形状態の断面図である。
【図８】第１実施形態の、ダンパー部の引っ張り変形状態の断面図である。
【図９】（Ａ）第１実施形態の、一定振幅の低サイクル疲労試験の結果を表すグラフである。（Ｂ）第１実施形態の、一定振幅の低サイクル疲労解析の結果を表すグラフである。
【図１０】（Ａ）第１実施形態の、漸増振幅の低サイクル疲労試験の結果を表すグラフである。（Ｂ）第１実施形態の、漸増振幅の低サイクル疲労解析の結果を表すグラフである。
【図１１】第２実施形態の、ダンパーブレースの側面断面図を示す。
【図１２】第２実施形態の、ダンパー部の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
まず、本発明の第１の実施形態であるダンパーブレース構造について、図面を用いて説明する。
【００１９】
図１に、第１実施形態の耐震構造を有する構造物を示す。構造物は鉄道車両の線路を支持する高架橋１００であり、地面から垂直に立設している２本の橋脚１０２と、その上に渡された横梁１０３とを有するラーメン構造となっている。そして、２本の橋脚１０２にはダンパーブレース１０が備えられている。ダンパーブレース１０は、２本の橋脚１０２の間に筋交い状に配置されて設けられている。高架橋１００にダンパーブレース１０を設けることで、地震による水平方向の揺れに対して、制振効果を得ることが可能である。
【００２０】
図２に、ダンパーブレース１０の側面断面図を示す。図２は、部分断面図としてダンパー部３０の断面を示すように構成されている。ダンパーブレース１０は２本のブレース２０（第１ブレース２１、第２ブレース２２）と、ダンパー部３０を備えている。第１ブレース２１及び第２ブレース２２は例えば一般構造用炭素鋼鋼管（例えばＳＴＫ４９０）、或いは一般構造用圧延鋼材（例えばＳＳ４００）を用いた角型鋼管を用いるのが望ましい。第１実施形態では鋼管を用いた様子を示している。第１ブレース２１の一端部である端部２１Ｂには切欠部２１ｂが、第２ブレース２２の一端部である端部２２Ｂには切欠部２２ｂがそれぞれ円周を４等分するように設けられている。切欠部２１ｂ及び切欠部２２ｂには、それぞれ継手２５が組み込まれる。
【００２１】
継手２５は、継手プレート２５ａが十字になるように組まれたものであり、継手プレート２５ａには橋脚１０２と接合するためのボルト孔２５ｂが設けられている。継手２５は第１ブレース２１の端部２１Ｂに設けられた切欠部２１ｂ、及び第２ブレース２２の端部２２Ｂに設けられた切欠部２２ｂにそれぞれ差し込まれて、溶接されて固定される。継手２５の材質は建築構造用鋼材（例えばＳＮ４００、ＳＮ４９０）などが望ましい。図３に、ダンパー部３０の斜視図を示す。図４に、ダンパー部３０の分解斜視図を示す。ダンパー部３０は、芯材となるダンパーユニット５５と、ダンパーユニット５５同士を繋ぐ連結部材３１と、連結部材３１と連結部材３１を繋ぐように配置される外板３２を有する。
【００２２】
ダンパーユニット５５は、１枚の剪断パネル部材５６と２枚の剪断パネル部材５７を組み合わせて形成されているユニットである。剪断パネル部材５６及び剪断パネル部材５７は、十数ｍｍの板厚の低降伏点鋼（例えばＬＹ２２５）を用いて形成されるのが望ましい。この剪断パネル部材５６には、板厚が３ｍｍの剪断パネル部５６ａが２カ所に備えられている。又、剪断パネル部材５７には剪断パネル部５７ａが１カ所に備えられている。又、剪断パネル部５６ａ又は剪断パネル部５７ａの周囲にはフランジ部５６ｂ又はフランジ部５７ｂが設けられている。
【００２３】
剪断パネル部５６ａ又は剪断パネル部５７ａは機械加工によって切削されて形成されており、フランジ部５６ｂ又はフランジ部５７ｂの幅は数ｍｍ程度に設定されている。そして、フランジ部５６ｂ又はフランジ部５７ｂが四方に配置されるように剪断パネル部材５６と剪断パネル部材５７を十字に組み合わせたものがダンパーユニット５５となる。つまり、剪断パネル部材５６と剪断パネル部材５７はダンパーユニット５５の中心から放射状に配置されることとなる。
【００２４】
図５に、図２のＡＡ断面図を示す。ダンパーユニット５５は、第１ブレース２１の他端部となる端部２１Ａに設けられた切欠部２１ａ、又は第２ブレース２２の他端となる端部２２Ａに設けられた切欠部２２ａに差し込まれて溶接される。この際に、切欠部２１ａ又は切欠部２２ａは、剪断パネル部材５６のフランジ部５６ｂ又は剪断パネル部材５７のフランジ部５７ｂに溶接される。そして、ダンパーユニット５５の外周側、つまり外方端部と連結部材３１とが溶接される。つまり、ダンパーユニット５５は、図３に示される様に２つ並べられて連結部材３１に溶接される。そして、その周囲に外板３２が接合されている。
【００２５】
図６に、接続部の部分拡大図を示す。高架橋１００の橋脚１０２には、定着部材４０を用いてダンパーブレース１０を取り付けている。定着部材４０は、橋脚１０２に抱き付くように固定されている。定着部材４０は高架橋１００に対して対角の位置に配置されるように固定され、定着部材４０にはプレート４５が備えられている。プレート４５と継手２５とは接合プレート４６を用い、図示しないボルトで結合される。したがって、高架橋１００に対して対角にダンパーブレース１０が備えられる。
【００２６】
第１実施形態のダンパーブレース１０は上記構成で高架橋１００に備えられるので、以下に説明する作用及び効果を奏する。
【００２７】
第１実施形態のダンパーブレース１０を高架橋１００に用いることで、ダンパー部３０の剪断パネル部材５６又は剪断パネル部材５７が変形することを観察可能となる。これは、高架橋１００に備えられたダンパーブレース１０が、以下の構成を有するためである。高架橋１００に対して設置され、剪断パネル部材５６と剪断パネル部材５７を有して構成されるダンパー部３０と直線上に伸びるブレース２０とを備え、高架橋１００に生じる横揺れを抑えるために、ブレース２０からダンパー部３０に伝達された軸方向の力を剪断パネル部材５６又は剪断パネル部材５７が剪断変形することによって吸収するダンパーブレース１０の構造において、ブレース２０は第１ブレース２１と第２ブレース２２を含み、第１ブレース２１と第２ブレース２２は同軸上に配置されている。
【００２８】
高架橋１００に筋交い状に配置され、第１ブレース２１の一端部となる端部２１Ａと第２ブレース２２の一端部となる端部２２Ａが向かい合って配置され、ダンパー部３０を介して連結され、第１ブレース２１の他端部となる端部２１Ｂと第２ブレースの他端部となる端部２２Ｂの少なくともどちらか一方が、高架橋１００に連結され、ダンパー部３０は、第１ブレース２１の一端部の外面に、第１の剪断パネル部材５６又は第１の剪断パネル部材５７の内方端部が接合され、第１の剪断パネル部材５６及び第１の剪断パネル部材５７は軸方向に沿って放射線状に突設され、第１の剪断パネル部材５６又は第１の剪断パネル部材５７の外方端部と連結部材３１の一方とが接合され、第２ブレース２２の一端部の外面に、第２の剪断パネル部材５６又は第２の剪断パネル部材５７の内方端部が接合され、第２の剪断パネル部材５６及び第２の剪断パネル部材５７は軸方向に沿って放射線状に突設され、第２の剪断パネル部材５６又は第２の剪断パネル部材５７の外方端部と連結部材３１の他方とが接合され、剪断パネル部材５６又は剪断パネル部材５７は、中央部に厚みが薄い薄肉部として設けられた剪断パネル部５６ａ又は剪断パネル部５７ａを有し、周囲に厚みが厚いフランジ部５６ｂ又はフランジ部５７ｂを有する。
【００２９】
図７に、ダンパー部３０の圧縮変形状態の断面を示す。図８に、ダンパー部３０の引っ張り変形状態の断面を示す。図７及び図８には、ダンパーブレース１０に軸力が発生した場合に生じる変化を模式的に示している。第１ブレース２１及び第２ブレース２２に、図７に示すようにダンパー部３０の内向きに荷重Ｐ１（圧縮荷重）がかかる、或いは図８に示すようにダンパー部３０の外向きに荷重Ｐ２（引っ張り荷重）がかかる場合に、ダンパー部３０に備えられた剪断パネル部材５６又は剪断パネル部材５７が剪断変形することで、ダンパー部３０はダンパー機能を発揮する。この結果、ダンパーユニット５５の剪断変形によって剪断パネル部材５６又は剪断パネル部材５７は変形し、目視がし易くなる。
【００３０】
また、剪断パネル部材５６に剪断パネル部５６ａが設けられ、その周囲にフランジ部５６ｂが形成され、又は剪断パネル部材５７に剪断パネル部５７ａが設けられ、その周囲にフランジ部５７ｂが形成されているので、剪断パネル部材５６又は剪断パネル部材５７は均等に変形すると考えられる。図９（Ａ）に、一定振幅の低サイクル疲労試験の結果をグラフに示す。縦軸に軸力［ｋＮ］を、横軸に変位［ｍｍ］を示している。この試験は、試験体に所定の応力を繰り返し与えることで、試験体に発生する累積塑性変形を確認することができる。低サイクル疲労試験は３度行い、それぞれに対応して解析を行っている。試験１は一回目の試験結果を、試験２は２回目の試験結果を、試験３は３回目の試験結果を示している。図９（Ｂ）は、一定振幅の低サイクル疲労試験の解析結果である。図９（Ａ）と図９（Ｂ）はほぼ同様の結果を示している。
【００３１】
１回目は１２回の繰り返し試験を行い、剪断パネル部材５６又は剪断パネル部材５７に累積する累積ひずみは４５０％となった。２回目は４回の繰り返し試験を行い、累積ひずみは６００％となった。３回目は４回の繰り返し試験を行い、累積ひずみは７５０％となった。そして３回の試験を行った結果、ダンパーブレース１０に備えるダンパー部３０は、破損することなく機能を維持できていることが確認できた。１回の大地震で生じる累積ひずみは９３％程度と見込まれるため、７５０％で凡そ８回の大地震に相当する。つまり、この試験結果から、凡そ８回の大地震に耐えてなお使用が可能であることを示している。一方、フランジ部５６ｂ又はフランジ部５７ｂを設けない場合は、同条件の試験において、早々に剪断パネル部材５６又は剪断パネル部材５７と連結部材３１との接合部分に応力集中が発生して破断することが確認されている。
【００３２】
図１０（Ａ）に、漸増振幅低サイクル疲労試験の結果をグラフに示す。図９（Ａ）同様に、縦軸に軸力［ｋＮ］を、横軸に変位［ｍｍ］を示している。この試験は、徐々にワークに与える応力を増やしていくことで、その挙動を確認する試験である。図１０（Ｂ）は、漸増振幅低サイクル疲労解析の結果をグラフに示している。この結果、ダンパーブレース１０の目標性能である最大塑性変形１２％を大きく上回り、１９％に至っても耐荷力低下は認められず亀裂発生も無かった事が確認された。
【００３３】
図９（Ａ）及び図１０（Ａ）の試験結果より、ダンパーブレース１０に備えられるダンパー部３０の性能は、目標値よりも高い。これは剪断パネル部材５６に剪断パネル部５６ａとフランジ部５６ｂを設け、剪断パネル部材５７に剪断パネル部５７ａとフランジ部５７ｂを設けることで、剪断パネル部５６ａ又は剪断パネル部５７ａにかかる応力が均等に分散される結果だと考えられる。つまり、図９（Ａ）、図１０（Ａ）で示される試験結果によって、地震後にダンパー部３０に残留変形を生じてもダンパー部３０を交換する必要が無いという結果が示されている。
【００３４】
剪断パネル部材５６にフランジ部５６ｂを設けない場合、又は剪断パネル部材５７にフランジ部５７ｂを設けない場合には、剪断パネル部分で破断してしまっている。このことから、第１実施形態のダンパーブレース１０は、上記構成を採ることで耐久性が向上したことが分かる。
【００３５】
この理由としては、フランジ部５６ｂ又はフランジ部５７ｂによる応力分散効果で、剪断パネル部５６ａ又は剪断パネル部５７ａの塑性変形が均一に行われることと、接合部分の応力集中が防げることが挙げられる。剪断パネル部材５６又は剪断パネル部材５７と連結部材３１或いは第１ブレース２１、第２ブレース２２とは、溶接によって接合されている。剪断パネル部材５６、５７にフランジ部５６ｂ、５７ｂが設けられない場合には、溶接によって鋼材の靱性が低下し、溶接部分に応力集中が発生して破壊に至ったと考えられる。一方、剪断パネル部材５６にフランジ部５６ｂを設け、剪断パネル部材５７にフランジ部５７ｂを設けることで、剪断パネル部５６ａ又は剪断パネル部５７ａには応力が集中しにくい構造となる。この結果、ダンパーブレース１０の低サイクル疲労強度を向上させたものと推測される。
【００３６】
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。第２実施形態は第１実施形態の構成とほぼ同じであるが、ダンパーブレース１１に２つのダンパー部３０を備える点や、細部において若干構成が異なるので、その点について図面を用いて説明を行う。
【００３７】
図１１に、第２実施形態のダンパーブレース１１の側面断面図を示す。図１１は、図２同様に部分断面図としてダンパー部３０の断面を示すように構成されている。図１２は、図１１のＢＢ断面に相当する断面図を示す。また、図１１のＡＡ断面は図５と同じとなるので割愛する。図１１に示すように、第２実施形態のダンパーブレース１１は、継手２５の側にそれぞれダンパー部３０が設けられている。即ち、ダンパーブレース１１には２つのダンパー部３０が設けられている。
【００３８】
そして、第３ブレース２３の両側にダンパーユニット５５がそれぞれ溶接され、ダンパーユニット５５の外側端部には連結部材３１が溶接される。連結部材３１の両端側にダンパーユニット５５が溶接され、継手２５と一体となったダンパーユニット５５がダンパーブレース１１の両端に使用されている。なお、継手２５と一体になったダンパーユニット５５は図１２に示すように、周囲に外平板２７が溶接されて設けられている。
【００３９】
第２実施形態のダンパーブレース１１は上記構成である為、第１実施形態のダンパーブレース１０と同等の効果を奏する。ただし、ダンパーブレース１０にはダンパー部３０が２カ所に設けられることで、ダンパーブレース１１の変位量は２倍となる。つまり、ダンパーブレース１１の設計変位量を多くとることが可能となり、設計自由度を向上させることができる。
【００４０】
通常、ダンパーブレース１０の設計変位量を大きくする場合、ダンパーの主部材となる剪断パネル部材５６又は剪断パネル部材５７のサイズを大きくするという手法が一般的である。しかしながら、第１実施形態や第２実施形態のダンパーブレース１０を用いれば、ダンパー部３０を複数並列に接続することができるため、剪断パネル部材５６又は剪断パネル部材５７を大きくすることなく、設計変位量を大きく設定することが可能となる。この結果、設計自由度を向上させることが可能となる。また、ダンパーユニット５５と継手２５とを一体化して形成していることでも、ダンパー部３０を配置するレイアウトの自由度を広くしている。
【００４１】
以上、本実施形態に則して発明を説明したが、この発明は前記実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱することのない範囲で構成の一部を適宜変更することにより実施することもできる。例えば、第１実施形態では第１ブレース２１の端部２１Ｂと第２ブレース２２の端部２２Ｂとには継手２５を接合しているが、ブレースを増やしてダンパー部３０を増やす事を妨げないし、第２実施形態と組み合わせてダンパー部３０を増やす事を妨げない。
【００４２】
また、第１実施形態及び第２実施形態で示した第１ブレース２１乃至第３ブレース２３は何れも円管材を用いて居るが、角型鋼管を用いることを妨げない。さらに連結部材３１同士を外板３２で接続しているが、これはダンパー部３０のねじれを防止することを目的として設けられているものの、必ずしも設置する必要性は無い。また、実施例には構造物として高架橋１００を紹介しているが、ビルなどの建物や大型建造物など様々な構造物に適用が可能である。また、第１実施形態及び第２実施形態に剪断パネル等の寸法を示したが、この数値に限定されるものではない。
【符号の説明】
【００４３】
１０      ダンパーブレース
２０      ブレース
２１      第１ブレース
２２      第２ブレース
２３      第３ブレース
２５      継手
２７      外平板
３０      ダンパー部
３１      連結部材
３２      外板
４０      定着部材
４５      プレート
４６      接合プレート
５５      ダンパーユニット
５６、５７      剪断パネル部材
５６ａ、５７ａ      剪断パネル部
５６ｂ、５７ｂ      フランジ部
【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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