(57)【要約】【課題】構造物のフレーム等に「てこの原理」を利用した部品を取り付け、地震や風による構造物の変形量を数倍に拡大してダンパー部に伝え、ダンパー効果を高めることができる構造物の制振方法を提供する。【解決手段】構造物を構成する第１構造部材１と第２構造部材２との間に配置され、第１構造部材と第２構造部材との相対変形を拡大する棒状部材４によって変形を拡大し、棒状部材の端部に取り付けた制振体７に伝達し、構造物の振動を制御することを特徴とする構造物の制振方法。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
構造物を構成する第１構造部材と第２構造部材との間に配置され、第１構造部材と第２構造部材との相対変形を拡大する効果を有する棒状部材によって変形を拡大し、棒状部材の端部に取り付けた制振体に伝達し、構造物の振動を制御することを特徴とする構造物の制振方法。
【請求項２】
構造物を構成する第１構造部材と第２構造部材とが連結されている連結部において、前記第２構造部材に対して軸を中心に揺動自在にピン結合された棒状部材と、前記軸からの距離が短い棒状部材の端部に設けた低摩擦体と、この低摩擦体を案内する前記第１構造部材側のガイドと、前記軸からの距離が長い棒状部材の端部に設けた制振体とを備えていることを特徴とする構造物の制振装置。
【請求項３】
前記低摩擦体は車輪であり，ガイドはレールであることを特徴とする請求項２に記載の構造物の制振装置。
【請求項４】
構造物を構成する第１構造部材と第２構造部材の連結部の付近において、前記第１構造部材にピン結合された第１棒状部材と、前記第１棒状部材にピン結合された第２棒状部材と、第２棒状部材にピン結合された制振体を備え、第２棒状部材が前記第１棒状部材および制振体と結合する両位置に挟まれた位置で前記第２構造部材にピン結合されていることを特徴とする構造物の制振装置。
【請求項５】
前記制振体は構造物に作用する振動荷重による速度が伝達した時、それに対して振動の減衰効果・性能を有する材料からなる部材、または装置であることを特徴とする請求項２〜請求項４のいずれかに記載の構造物の制振装置。
【請求項６】
前記制振体は第２構造部材に結合されていることを特徴とする請求項２〜請求項５のいずれかに記載の制振装置。
【請求項７】
構造物を構成する第１構造部材と第２構造部材の連結部の付近において、前記第１構造部材にピン結合された第１棒状部材と、前記第１棒状部材にピン結合されたくの字状の第２棒状部材と、第２棒状部材の端部にピン結合された制振体を備え、第２棒状部材がくの字状の折れ曲がり部で前記第２構造部材にピン結合されていることを特徴とする構造物の制振装置。
【請求項８】
前記ピン結合とは軸を中心に自在な回転のみ可能な結合構造であることを特徴とする請求項２〜請求項７のいずれかに記載の構造物の制振装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は地震や風等による振動被害から構造物を護るための制振方法およびその装置に関するものであり、さらに詳細には、構造物のフレーム等に「てこの原理」を利用した部品を取り付け、地震や風による構造物の変形量を数倍に拡大してダンパー部に伝え、ダンパー効果を高めることができる構造物の制振方法および装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
地震や風により振動被害から構造物を護るための制振理論の基本的な考え方は次の通りである。
式（１）は地震や風により振動する構造物の運動方程式である。
【０００３】
【数１】
2004044370.tif 000003
【０００４】
式（１）において、右辺は外力であり、左辺はそれに対する構造物の抵抗力である。左辺の第１項が加速度項、第２項が速度項、第３項が変位項である。これらのうち、右辺は人為的に大きさを操作することはできない。しかし左辺については第２項のパラメータ（減衰マトリックス〔Ｃ〕）を変えることにより、第１項〜第３項の割合を変化させることができる。
【０００５】
制振理論の基本的な考え方は、式（１）の左辺の第２項（速度項）を大きくすることにより、残りの第１項、第３項をその分、小さくしようとするものである。第１項（加速度項）、第３項（変位項）が小さくなれば、加速度や変位が小さくなり、構造物に発生する断面力が小さくなり、結果として構造物を破壊から護ことができる。
（１）式の左辺の第２項（速度項）を大きくするために、第２項の減衰マトリックス〔Ｃ〕に含まれる減衰係数ｃを大きくする必要がある。従来の制振装置は以上のような考え方に基づき減衰係数ｃをコントロールするための構造となっている（例えば、特許文献１、特許文献２等）。
【０００６】
【特許文献１】特願２００２−１４１０９１（特許出願明細書図面、第１頁、第１図）
【特許文献２】特開２００１−８２００１（第１ページ、図１）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
従来の制振装置は前述した制振理論にもとづき減衰係数ｃをコントロールしようとするものであるが、その性能を向上させるためには次のような課題がある。即ち、構造物やそれに装着した装置にはガタが含まれるため、そのガタが構造物の変形量と大差なければ、変形量がガタに吸収されてしまい、減衰係数を上手くコントロールすることができない。従って、制振装置の性能を向上させるためには、地震や風による構造物の変形を拡大して取り出し、減衰係数ｃのコントロールに効率的に利用する必要がある。
【０００８】
本発明が解決しようとする一つの課題は地震や風による構造物の変形を拡大して取り出し、減衰係数ｃのコントロールに効率的に利用する制振方法である。またもう一つの課題はシンプルな装置により、低コストで構造物の破壊を防止できる制振装置を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
このため、本発明が採用した課題解決手段は、
構造物を構成する第１構造部材と第２構造部材との間に配置され、第１構造部材と第２構造部材との相対変形を拡大する効果を有する棒状部材によって変形を拡大し、棒状部材の端部に取り付けた制振体に伝達し、構造物の振動を制御することを特徴とする構造物の制振方法である。
また、構造物を構成する第１構造部材と第２構造部材とが連結されている連結部において、前記第２構造部材に対して軸を中心に揺動自在にピン結合された棒状部材と、前記軸からの距離が短い棒状部材の端部に設けた低摩擦体と、この低摩擦体を案内する前記第１構造部材側のガイドと、前記軸からの距離が長い棒状部材の端部に設けた制振体とを備えていることを特徴とする構造物の制振装置である。
また、前記低摩擦体は車輪であり，ガイドはレールであることを特徴とする構造物の制振装置である。
また、構造物を構成する第１構造部材と第２構造部材の連結部の付近において、前記第１構造部材にピン結合された第１棒状部材と、前記第１棒状部材にピン結合された第２棒状部材と、第２棒状部材にピン結合された制振体を備え、第２棒状部材が前記第１棒状部材および制振体と結合する両位置に挟まれた位置で前記第２構造部材にピン結合されていることを特徴とする構造物の制振装置である。
また、前記制振体は構造物に作用する振動荷重による速度が伝達した時、それに対して振動の減衰効果・性能を有する材料からなる部材、または装置であることを特徴とする構造物の制振装置である。
また、前記制振体は第２構造部材に結合されていることを特徴とする制振装置である。
また、構造物を構成する第１構造部材と第２構造部材の連結部の付近において、前記第１構造部材にピン結合された第１棒状部材と、前記第１棒状部材にピン結合されたくの字状の第２棒状部材と、第２棒状部材の端部にピン結合された制振体を備え、第２棒状部材がくの字状の折れ曲がり部で前記第２構造部材にピン結合されていることを特徴とする構造物の制振装置である。
また、前記ピン結合とは軸を中心に自在な回転のみ可能な結合構造であることを特徴とする構造物の制振装置である。
【００１０】
【発明の実施形態】
以下、図面を参照して本発明に係る第１実施形態である構造物の制振装置の構成を説明すると、図１は同装置を構造物に取り付けた状態の図である。
図において、１は梁、２は柱であり、これらは何れか一方が構造物の第１構造部材、他方が第２構造部材を構成している（例えば梁１を第１構造部材とすれば、柱２は第２構造部材となる）。梁１と柱２の接続部において、梁１の下面にはレール３が取り付けられ、また柱２には棒状部材（てこ棒）４が軸５によって揺動自在にピン結合されている。棒状部材４を取り付ける軸５の位置は、てこの原理を活用するために、棒状部材４の中間よりも上方に設けられている。棒状部材４の上端には低摩擦体（たとえば車輪等）６が軸５によって回転自在に取り付けられており、前述した梁１に取り付けたガイド（たとえばレール等）３によってガイドされながらスライドできる構造となっている。なお、ガイドは省略することも可能である。
また、棒状部材４の下端は柱２に固定されている制振体（たとえばオイルダンパー等）７の可動軸８に連結されている。
【００１１】
上記構造からなる制振装置の動作を説明すると、図２は図１の装置の原理を説明するために装置を模式的に表したものである。本図に示すように、梁１、柱２からなる４角形の構造部材ＡＢＣＤが、地震や風の作用により、ＡＢ’Ｃ’Ｄのように変形した場合を想定する。その際柱ＣＤに取り付けられた棒状部材ｐｑはｐ’ｑ’のように変形する。即ち柱ＣＤがＣ’Ｄに示すように右側に傾くことにより、ｐ点は梁ＢＣに沿ってレール上をスライドし、ｐ’点に到る。これは柱ＣＤが傾くことにより、棒状部材の軸支点Ｏと線分ＢＣ間の距離Ｌ１が小さくなるため、元の距離ｐＯを維持するためｐＯがｐ’Ｏ’の位置に移動するためである。
【００１２】
軸支点Ｏにおいて、棒状部材が柱とピン結合されているので、以上の動きに対応して、棒状部材の点ｑは点ｑ’の位置に移動する。このとき点ｑの移動量ｑｑ’をｙとし、点Ｃの移動量ＣＣ’をｘとすると、ｙとｘの間には式（２）が成立する。式（２）におけるαは増幅率であり、図２における幾何学的関係から式（３）で与えられる。
ｙ＝αｘ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（２）
α＝２（Ｌ２　／Ｌ１　）（Ｌ１　／Ｌ３　）＝２（Ｌ２　／Ｌ３　）　　（３）
但し、Ｌ１　は点Ｏから梁ＢＣまでの距離、Ｌ２　は点Ｏからダンパ連結点ｑまでの距離、Ｌ３　は梁ＢＣと梁ＡＤの間の距離である。
【００１３】
点ｑ（点ｑ’）の移動速度はｘの一次微分を（ｄｘ）とするとα（ｄｘ）である。ダンパーの減衰係数をｃとすれば、点ｑ（点ｑ’）の速度による抵抗力はｃα（ｄｘ）である。従って、てこの原理により点Ｃ（点Ｃ’）に作用する抵抗力はそのα倍のｃα２　（ｄｘ）となる。
ちなみにＬ２　＝２．５ｍ、Ｌ３　＝３ｍの場合について試算すると、α＝１．６７となり、点Ｃ（点Ｃ’）に作用する抵抗力はｃα２　（ｄｘ）＝２．８ｃ（ｄｘ）となる。つまり点Ｃ（点Ｃ’）の変位を約３倍にした変位に相当する抵抗力を得ることができる。
このようにして本発明では、構造物の変形量をてこの原理を利用して拡大してダンパーに伝達し、構造物の振動を効果的に制御することが可能となる。
【００１４】
図３は第１実施形態を組み込んだ構造物の例を示している。図では４、５階建ての建物の地階部分の柱に第１実施形態に係る装置を東西南北方向に一か所ずつ配置した状態が示されている。この例のように、本発明のような制振装置は、通常、構造物の地階、または１階部分に設置されることが多い。
【００１５】
続いて図面を参照して第２実施形態を説明する。
図４は第２実施形態に係る制振装置（制振構造）を構造物に取り付けた状態の図、図５は地震・風の作用による図４の構造の変形状態を表している図、図６は数値解析による本制振装置の効果の確認に用いた解析モデル、図７は制振体の減衰係数ｃ＝０の時の最大変形状態（数値解析結果）を示す図、図８は制振体の減衰係数ｃ＝３０ｋＮｓ／ｃｍの時の最大変形状態（数値解析結果）を示す図、図９は制振体の減衰係数ｃ＝０の時の梁の水平変位の時刻歴応答（数値解析結果）を示す図、図１０は制振体の減衰係数ｃ＝３０ｋＮｓ／ｃｍの時の梁の水平変位の時刻歴応答（数値解析結果）を示す図である。
【００１６】
図４において、２３は梁、２４は柱であり、これらは何れか一方が構造物の第１構造部材、他方が第２構造部材を構成している（例えば、梁２３を第１構造部材とすれば、柱２４は第２構造部材となる）。梁２３と柱２４の接続部の近傍において、梁２３に第１棒状部材２１がその一方の端部でピン結合２６されている。ピン結合とは軸を中心に自在な回転のみ可能な結合方式を意味する。
一方、第２棒状部材２２はてこの原理を利用するために、その中間位置よりも片側にずれた位置で、かつ第２棒状部材２２が前記第１棒状部材２１および制振体２５と結合する両位置に挟まれた位置で前記第２構造部材である柱２４にピン結合２８されている。そして、第２棒状部材２２の一方の端部は第１棒状部材２１とピン結合２７され、他方の端部は第２構造部材である柱２４に結合された制振体２５の可動軸２５ａとピン結合２９されている。制振体２５は構造物に作用する振動荷重による速度が伝達した時、それに対して振動の減衰効果・性能を有する材料からなる部材、または装置（例えば、ダンパー等）である。
第１棒状部材２１と第２棒状部材２２、それぞれの中心線がなす角は図４に示すように上向きに凸な方がより効果が高いが、下向きに凸でも効果が期待できる。
【００１７】
上記構造からなる制振装置の動作を説明する。図５は図４の構造を模式的に表し、風・地震時における構造体の変形状態を示している。図５において点線は変形前の状態、実線は変形後の状態を表している。
図５において部材ＣＤの長さをＬ、部材ＭＣの長さをａ，部材ＭＮおよび部材ＮＯの長さをｂ、部材ＯＳの長さをｅとする。また角度θ１　、θ２　を図のように定義する。図５に示すように、地震・風の作用により点Ｃがδ移動した時、それに対応して点Ｎはｘ移動し、点Ｓはｙ移動する。部材の剛性が十分高く、伸縮や曲げが小さい場合、これらδ、ｘ、ｙの間には幾何学的関係として数２が成立する。
【００１８】
【数２】
2004044370.tif 000004
【００１９】
つまり、点Ｃにおいて変位δが生じる時、数２にδの値を代入して計算すれば、点Ｓの変位ｙを求めることができる。
ちなみに、δ＝１０ｃｍ、Ｌ＝２２０ｃｍ，ａ＝５０ｃｍ、ｂ＝５８ｃｍ、ｅ＝１１６ｃｍの場合について、
数２を用いて計算すると、ｙ＝４４ｃｍが得られる。つまり、点Ｃに生じた変位は点Ｓまで伝達する間に４．４倍（以下の説明ではこの値をαで表す）に拡大されることがわかる。
【００２０】
点Ｃの移動速度は点Ｃの移動量の１次微分で与えられるが、その点Ｃの移動速度をｖで表すと、点Ｓの移動速度はαｖである。制振体２５の減衰係数をｃとすれば、点Ｓの速度による抵抗力（減衰力）はｃαｖである。その抵抗力は点Ｃに作用するまでに、てこの原理によりα倍に拡大されるので、点Ｃにおける抵抗力はＣα２　ｖとなる。つまり、先の例で言えば、制振体２５の効果は１９倍（＝４．４２　）になって、構造体の変形に対する抵抗力に寄与すると言える。
以上は図４、図５において、地震時に柱４が右へ傾いた場合について原理を説明したが、柱４が左へ傾いた場合も原理は同様である。すなわち、左傾斜の場合、右傾斜の場合との相違点は梁２３と柱２４のなす角θが右傾斜とは逆に大きくなる点である。これにより点Ｓが柱２４の右傾斜の場合とは逆に右方向へ変位する。この方向の相違のみであり、抵抗力等、効果は左傾斜の場合も右傾斜と同じである。
【００２１】
〔数値解析による発明の効果の確認〕
地震時において上述した理論どおりに本発明の構造が挙動し、かつ大きな効果が期待できるかかどうかを確かめるために数値解析を実施した。解析法として有限要素法を用いた。図６は解析モデルである。
本解析モデルは本発明の基本的なしくみを構造モデルに置き換えたものである。中央の柱２４に取り付けられた第２棒状部材２２の上端を第１棒状部材２１を介して梁２３に結合し、第２棒状部材２２の下端を制振体２５に結合している。構造部材は全て１種類の鋼材（断面積Ａ＝７１，５３ｃｍ２　、断面２次モーメントＩ＝４，９８０ｃｍ４　）　）を用い、部材と部材の交点はすべてピン結合としている。その理由は制振体２５の減衰係数の効果をより鮮明にするためである。地震荷重として八戸ＮＳ２９０ｃｍ／ｓ（継続時間１５秒）を解析モデルの下端部に入力した。制振体２５の減衰係数はｃ＝０〜３０ｋＮｓ／ｃｍの範囲で変化させて解析した。また、上載荷重として梁２３の部分に１０ｋＮ／ｍ２　の等分布荷重を与えた。
【００２２】
図７〜図１０はその解析の結果である。図７、図８に地震前と地震時における最大変形状態が示されている。ただし、変形特性を明確にするために変形量は実際の３０倍に拡大して表示されている。図７は制振体２５の減衰係数ｃ＝０の時の最大変形状態であり、図８は制振体２５の減衰係数ｃ＝３０ｋＮｓ／ｃｍ時の最大変形状態である。これらのうち、図７（制振体２５の減衰係数がゼロ）が本発明を適用しない構造（従来の構造）に近い状態とすれば、図８に示すように本発明を適用することにより地震時における変形を著しく低減できる様子が観察される。
【００２３】
図９は前述の制振体２５の減衰係数ｃ＝０のケース（図７）の梁２３（ｊｏｉｉｎｔ６）の水平変位の時刻歴応答である。横軸に時間（秒）、縦軸に水平変位（ｍ）を採って表示している。図によれば、このケースの水平変位の最大値は１９．５ｍｍである。
一方、図１０は前述の制振体２５の減衰係数ｃ＝３０Ｋ　Ｎｓ／ｃｍのケース（図５）の梁２３（ｊｏｉｎｔ６）の水平変位の時刻歴応答である。図によれば、このケースの水平変位の最大値は１．２ｍｍである。すなわち、制振体２５の減衰係数を増加（０→３０Ｋ　Ｎｓ／ｃｍ）させることにより、梁２３の水平変位を大きく低減できることがわかる。
【００２４】
以上の解析の結果、次の点が明らかになった。
１）第２実施形態の制振装置は理論どおりに挙動しており、振動による構造物の変形抑制に大きな効果がある。
２）振動の抑制効果は制振体２５の減衰係数の設定値に大きく依存しており、減衰係数の値が大きいほど振動による構造物の変形をより効果的に抑制できる。
【００２５】
続いて、図１１に上記第３実施形態を示す。
この第３実施形態は第２棒状部材３２をくの字形状とし、折れ曲がり点を柱にピン結合３８したものである。
図において、３３は梁、３４は柱であり、これらは何れか一方が構造物の第１構造部材、他方が第２構造部材を構成している（例えば、梁３３を第１構造部材とすれば、柱３４は第２構造部材となる）。梁３３と柱３４の接続部の近傍に第１棒状部材３１がその一方の端部でピン結合３６されている。ピン結合とは軸を中心に自在な回転のみ可能な結合方式を意味する。
一方、第２棒状部材３２は中間点よりも片側（図では上方）にずれた位置でくの字状に折れ曲がって形成され、その折り曲がり点でてこの原理を利用するために第２構造部材である柱３４にピン結合３８されている。そして、第２棒状部材３２の一方の端部は第１棒状部材３１とピン結合３７され、他方の端部は柱３４に結合された制振体３５の可動軸３５ａとピン結合されている。制振体３５は構造物に作用する振動荷重による速度が伝達した時、それに対して振動の減衰効果・性能を有する材料からなる部材、または装置（例えば、ダンパー等）である。なお、本例では制振体３５はピン結合３８された柱３４とは別体の柱に取り付けられているが、当然のことながら、ピン結合３８された柱３４そのものに取り付けることもできる。
【００２６】
この第３実施形態も図１１に示すように梁と柱の結合部の変位ｘが第２棒状部材の端部で変位ｙに拡大され（抵抗力は（ｙ／ｘ）２　に増幅される）、制振体３５により変形が軽減される。
【００２７】
以上、本発明に係る制振装置の一例について説明したが、上記各実施形態は現在最も実現し易い方法、装置を例にとって説明しているにすぎない。例えば、上記てこの原理を利用することができれば、棒状部材は必ずしも直線である必要はなく、また、第１実施形態において、棒状部材の上端と梁との連結方法は車輪とレールとの連結方法に限定される必要はない。また、棒状部材と車輪、ダンパ可動軸との連結部は、棒状部材の揺動動作に支障のない連結構造で連結されることになる。また各実施形態において制振体（ダンパー）は上記例のように柱側に取り付ける必要はなく、他の構造部材に取り付けることも可能であり、ダンパーも油圧ダンパーに限定されることはなく、適当な減衰係数をもった摩擦、空気、電磁気などを利用したダンパーやあるいは装置ではなく単なる減衰効果を示す棒状材料等を使用することも可能である。さらに各実施形態で示した制振装置の取り付け位置は梁と柱の間のみでなく、構造物を構成する連結された二つの構造部材の間に取り付けることができる。また、各実施形態のいずれもが、例えば壁を構成する一つのパネル材（壁材）の中に予め組み込むことも可能であり、さらに在来工法の梁と柱の間に後付けで取り付けることも可能である。
さらに、本発明はその精神または主要な特徴から逸脱することなく、他のいかなる形でも実施できる。そのため、前述の実施形態はあらゆる点で単なる例示にすぎず限定的に解釈してはならない。
【００２８】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば、てこの原理を利用して構造物の変形量を拡大して制振体に伝達できるため、構造物の振動を効果的に制御することが可能となる。また装置構成が極めてシンプルであるため、従来は対象とされなかった一般家庭用の住宅（戸建住宅等）にも安価に適用することができ、さらに既存の住宅にも取り付けることができるなど、優れた効果を奏することができる。また、地震・風等により構造物のフレーム等に発生する変形・速度を数倍にして制振体に伝え、制振体による振動の減衰効果を高めることができる。それにより地震・風等の大きさや特性に応じて制振体の減衰係数を操作すれば、自在に効果的に構造物の振動を制御することができる、優れた効果が期待できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態に係る制振装置を構造物に取り付けた状態の図である。
【図２】図１の装置の原理を説明するための模式図である。
【図３】第１実施形態を組み込んだ構造物の例を示す図である。
【図４】第２実施形態に係る制振装置を構造物に取り付けた状態の図である。
【図５】地震・風の作用による図４の構造の変形状態を表している。
【図６】数値解析による本構造の効果の確認に用いた解析モデルである。
【図７】制振体の減衰係数ｃ＝０の時の最大変形状態（数値解析結果）である。
【図８】制振体の減衰係数ｃ＝３０ｋＮｓ／ｃｍの時の最大変形状態（数値解析結果）である。
【図９】制振体の減衰係数ｃ＝０の時の梁の水平変位の時刻歴応答（数値解析結果）である。
【図１０】制振体の減衰係数ｃ＝３０ｋＮｓ／ｃｍの時の梁の水平変位の時刻歴応答（数値解析結果）である。
【図１１】第３実施形態に係る制振装置を構造物に取り付けた状態の図および第３実施形態による変形の増幅原理を示す図である。
【符号の説明】
１　　　　　　梁
２　　　　　　柱
３　　　　　　ガイド
４　　　　　　棒状部材
５　　　　　　軸
６　　　　　　低摩擦体（車輪）
７　　　　　　制振体（ダンパー）
８　　　　　　制振体の可動軸
２１　　　　　　第１棒状部材
２２　　　　　　第２棒状部材
２３　　　　　　梁
２４　　　　　　柱
２５　　　　　　制振体
２５ａ　　　　　制振体の可動軸
２６、２７、２８、２９　　ピン結合
３１　　　　　　第１棒状部材
３２　　　　　　第２棒状部材
３３　　　　　　梁
３４　　　　　　柱
３５　　　　　　制振体
３５ａ　　　　　制振体の可動軸
３６、３７、３８、３９　　ピン結合
【図１】
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【図２】
2004044370.tif 000006
【図３】
2004044370.tif 000007
【図４】
2004044370.tif 000008
【図５】
2004044370.tif 000009
【図６】
2004044370.tif 000010
【図７】
2004044370.tif 000011
【図８】
2004044370.tif 000012
【図９】
2004044370.tif 000013
【図１０】
2004044370.tif 000014
【図１１】
2004044370.tif 000015
【手続補正書】
【提出日】平成15年7月2日(2003.7.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
【数式２】
2004044370.tif 000016
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
つまり、点Ｃにおいて変位δが生じる時、数２にδの値を代入して計算すれば、点Ｓの変位ｙを求めることができる。
ちなみに、δ＝５ｃｍ、Ｌ＝３５０ｃｍ，ａ＝４２ｃｍ、ｂ＝２９．７ｃｍ、ｅ＝３００ｃｍの場合について、
数２を用いて計算すると、ｙ＝３３ｃｍが得られる。つまり、点Ｃに生じた変位は点Ｓまで伝達する間に６．６倍（以下の説明ではこの値をαで表す）に拡大されることがわかる。


【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
点Ｃの移動速度は点Ｃの移動量の１次微分で与えられるが、その点Ｃの移動速度をｖで表すと、点Ｓの移動速度はαｖである。制振体２５の減衰係数をｃとすれば、点Ｓの速度による抵抗力（減衰力）はｃαｖである。その抵抗力は点Ｃに作用するまでに、てこの原理によりα倍に拡大されるので、点Ｃにおける抵抗力はＣα２　ｖとなる。つまり、先の例で言えば、制振体２５の効果は４３倍（＝６．６２　）になって、構造体の変形に対する抵抗力に寄与すると言える。
以上は図４、図５において、地震時に柱４が右へ傾いた場合について原理を説明したが、柱４が左へ傾いた場合も原理は同様である。すなわち、左傾斜の場合、右傾斜の場合との相違点は梁２３と柱２４のなす角θが右傾斜とは逆に大きくなる点である。これにより点Ｓが柱２４の右傾斜の場合とは逆に右方向へ変位する。この方向の相違のみであり、抵抗力等、効果は左傾斜の場合も右傾斜と同じである。