(57)【要約】【課題】慣性接続要素を最適な配置とすることで刺激係数と振動モードを制御することにより地震応答を制御する設計方法および設計支援システムおよび設計支援プログラムおよび回転体並びに建築構造物を提供する。【解決手段】地震動の影響を受けずに節点の変位差に応じて高速で運動する部材を搭載する複数層を有する構造物の設計方法において、  構造物の各層の構成要素の質量と各層の構成要素のばね定数とから固有値を算出するステップと、  前記質量と前記ばね定数と前記固有値とから刺激係数を算出するステップと、  前記質量と前記刺激係数とから前記部材による慣性質量を算出するステップとからなり複数層からなる構造物の地震応答が１次モードのみとなるよう刺激係数を選択して制御する。【選択図】図１
2005213887.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
地震動の影響を受けずに節点の変位差に応じて高速で運動する部材を搭載する複数層を有する構造物の設計方法において、
地盤上にバネ係数ｋｉと慣性接続要素ｍｉ’と、減衰装置ｃｉとに支持される質量ｍｉの構造物が配置されて地盤に加速度
2005213887.tif 000219
の外乱が前記構造物に入力されるｎ質点系の地動に対する振動方程式に対して、高次の振動モードの刺激係数を０かつm'n=0となるように慣性接続要素に選択して制御する設計方法。
【請求項２】
慣性接続要素を選択して制御する方法は、前記振動方程式の固有ベクトルを変化させずに、１次の固有周期を最適値となるように構成されることを特徴とする請求項１記載の設計方法。
【請求項３】
慣性接続要素を選択して制御する方法は、
構造物の各層の構成要素の質量と各層の構成要素のばね定数とから固有値を算出するステップと、
前記質量と前記ばね定数と前記固有値とから刺激係数を算出するステップと、
前記質量と前記刺激係数とから前記部材による慣性質量を算出するステップとからなり複数層からなる構造物の地震応答が１次モードのみとなるよう刺激係数を選択して制御することを特徴とする請求項１または２記載の設計方法。
【請求項４】
１次の固有値１ω２を算出するステップは、慣性節要素の付加で２次以上の刺激係数が０である場合に構造物の各層の質量miと各層のばね定数ｋと層数ｎとから式１に従うことを特徴とする請求項３記載の設計方法。
【数１】
2005213887.tif 000220
【請求項５】
１次の刺激係数ηiを算出するステップは、慣性節要素の付加で２次以上の刺激係数が０である場合に前記質量miと前記ばね定数ｋと前記固有値１ω２とから式２から算出することを特徴とする請求項３記載の設計方法。
【数２】
2005213887.tif 000221
【請求項６】
慣性接続要素を算出するステップは、前記質量miと前記刺激係数ηiと式３とから前記部材による慣性接続要素mi'を算出することを特徴とする請求項３記載の設計方法。
【数３】
2005213887.tif 000222
【請求項７】
部材は、同軸上に異なる半径の内輪と外輪とを備えて前記内輪より前記外輪に質量が集中する回転体からなることを特徴とする請求項１乃至６いずれかに記載の設計方法。
【請求項８】
回転体は、相対変位可能に互いに接続される第１および第２の連結部材からなり、この第１の連結部材は、少なくともその接続側に案内ねじ部が形成された第一のロッドと、この案内ねじ部に係合すると共に案内ねじ部との相対変位に基づき案内ねじ部上を回転摺動するよう軸支される案内ナットと、前記第１のロッドより大きな径を有すると共にこの径より充分大きな軸方向長さとを有し前記案内ナットを介して回転摺動可能に挿着される円筒形状回転体とからなり、前記第２の連結部材は、前記円筒形状回転体及び案内ナットを収容する円筒形状ケーシングからなる減衰装置において、少なくとも前記円筒形状ケーシングの内壁と前記円筒形状回転体との間隙に減衰用の粘性体および／または粘弾性体を充填する請求項７に記載の設計方法。
【請求項９】
前記円筒形状回転体は、一端部が案内ナットに外挿され他端部が閉塞された円筒体からなり、案内ナットの一側部とこれに対向する回転内筒の閉塞端部が回転可能に軸支される請求項８記載の設計方法。
【請求項１０】
前記円筒形状回転体は、一端部が案内ナットに外挿され他端部が開放端である管状回転体からなり、案内ナットの両側部が回転可能に軸支されると共に、前記粘性体および／または粘弾性体が管状回転体の中空部にも充填される請求項８記載の設計方法。
【請求項１１】
回転体は、相対変位可能に互いに接続される第１および第２の連結部材からなり、この第１の連結部材は、その接続側に案内ねじ部が形成された第一のロッドと、この案内ねじ部に係合すると共に案内ねじ部との相対変位に基づき案内ねじ部上を回転摺動するよう軸支される案内ナットと、前記第１のロッドより充分に大きな径を有し前記案内ナットを介して回転摺動可能に挿着される円盤形状の回転体とからなり、前記第２の連結部材は、第二のロッドと、その接続側に形成される前記回転体及び案内ナットを収容する円筒形状ケーシングとからなる減衰装置において、前記円筒形状ケーシングの内壁と前記回転体との間隙に減衰用の粘性体および／または粘弾性体を充填する請求項７いずれかに記載の設計方法。
【請求項１２】
前記回転体は、案内ナットの外周部から半径方向外側へ延在するよう一体的に形成される請求項１１記載の設計方法。
【請求項１３】
前記回転体は、案内ナットから軸方向に離間した位置に設けられると共に、この案内ナットの一側部と係合するよう形成される請求項１１記載の設計方法。
【請求項１４】
部材は、地盤上に設けられるばね部によって支持される主質量部と、地盤上に立設される固定主軸上にピン結合される補助質量支持棒と接続される補助質量部とが主質量支持棒によって結合されるトグル式補助質量機構からなることを特徴とする請求項１乃至６いずれかに記載の設計方法。
【請求項１５】
補助質量部は、さらに地盤上に第２ばね部と減衰部とによって支持されることを特徴とする請求項１４に記載の設計方法。
【請求項１６】
部材は、地盤上に設けられるばね部によって支持される主質量部と、地盤上に立設される固定主軸の頂上部にピン結合される第一補助質量支持棒と接続される第一補助質量部とが第一主質量支持棒によって前記主質量部と結合されるとともに、前記固定主軸の中間部にピン結合される第二補助質量支持棒と接続される第二補助質量部とが第二主質量支持棒によって前記主質量部と結合されるトグル式補助質量機構からなることを特徴とする請求項１乃至６いずれかに記載の設計方法。
【請求項１７】
第一補助質量部と第二補助質量部とが接続用ばね部と接続用減衰部とを介して接続されることを特徴とする請求項１６に記載の設計方法。
【請求項１８】
地震動の影響を受けずに節点の変位差に応じて高速で運動する部材を搭載する複数層を有する構造物の設計プログラムにおいて、
地盤上にバネ係数ｋｉと慣性接続要素ｍｉ’と、減衰装置ｃｉとに支持される質量ｍｉの構造物が配置されて地盤に加速度
2005213887.tif 000223
の外乱が前記構造物に入力されるｎ質点系の地動に対する振動方程式に対して、高次の振動モードの刺激係数を０かつm'n=0となるように慣性接続要素に選択して制御する設計プログラム。
【請求項１９】
地震動の影響を受けずに節点の変位差に応じて高速で運動する部材を各層に搭載する複数層からなる構造物の設計システムにおいて、
構造物の各層の質量と各層のばね定数とを予め入力する入力手段と、入力されたデータを記憶させる記憶手段と、前記記憶手段に予め記憶されておき計算方法が記述される演算プログラムと、演算プログラムに従って演算する中央演算装置と、演算結果を出力する出力手段とを備え、構造物の各層の構成要素の質量と各層の構成要素のばね定数とから固有値を算出するステップと、
前記質量と前記ばね定数と前記固有値とから刺激係数を算出するステップと、
前記質量と前記刺激係数とから前記部材による慣性質量を算出するステップとからなり複数層からなる構造物の地震応答が１次モードのみとなるよう刺激係数を選択して制御する構造物の設計システム。
【請求項２０】
請求項１乃至１３記載の設計方法によって設計されて同軸上に異なる半径の内輪と外輪とを備えて前記内輪より前記外輪に質量が集中する回転体によって慣性接続要素が発生するよう設定される各層の回転体。
【請求項２１】
請求項１乃至１３記載の設計方法によって設計されて同軸上に異なる半径の内輪と外輪とを備えて前記内輪より前記外輪に質量が集中する回転体によって慣性接続要素が発生するよう設定される各層の回転体。
【請求項２２】
請求項１乃至１０記載の設計方法によって設計されて地震動の影響を受けずに節点の変位差に応じて高速で運動する部材によって慣性接続要素が発生するよう設定される各層の部材と、前記部材を搭載する複数層からなり構造物の地震応答が１次モードのみとなるよう制御される建築構造物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建築構造物の振動系の周期や振動モードを制御することで応答を制御するに設計方法および設計支援システムおよび設計支援プログラムおよび回転体並びに建築構造物に関する。
【背景技術】
【０００２】
建築物の地震動に対する設計は、専らその剛性や耐力を調整することで、近年になっては人為的に減衰を付加することでも、行われている。これは振動方程式においては、剛性マトリックスまたは減衰マトリックスを操作することで構造物の地震応答を制御しようとしてきたものである。この際、質量マトリックスは単に与えられた振動系の質量の対角マトリックスとして一定と考えられることが多かった。
【０００３】
また、質量マトリックスを人為的に連成化して操作することで、振動系の周期や振動モードの制御をして応答制御をすると、剛性、減衰の制御のみでは達成困難な種類の振動系の応答制御が可能である。
【０００４】
そこで、真の質量を変化させることなく質量マトリックスを連成化し操作するために回転部による慣性要素について図２１について検討する。
【０００５】
図２１に示すように、一体となった内輪２５０と外輪２５２とがありその質量が外輪２５２に集中している回転体２５４を、内輪２５０をその接線方向に加力することで回転させることを考える。内輪２５０に対する外輪２５２の変位、速度、加速度の増幅率は内輪２５０と外輪２５２の半径の比
2005213887.tif 000003
である。
【数４】
2005213887.tif 000004
従って、内輪を接線方向に加速度αで動かすと、外輪の質量mfを加速するための慣性力の大きさは
【数５】
2005213887.tif 000005
（５）式に示すとおりであり、内輪を押すべき力Ｒは
【数６】
2005213887.tif 000006
即ち、系の外部から内輪にかかる加速度αに対して
【数７】
2005213887.tif 000007
（７）式に相当する大きさの慣性力が発生する。
【０００６】
ここで図２２のような1質点系の振動系に上記の回転体が組み込まれた振動系を考える。回転体の回転運動は質点の地盤からの変位Ｘの影響のみを受けており直接的に地動ｙの影響は受けていない。ここで、系全体の運動エネルギーをＴ、エネルギーの消散関数をＦ、ポテンシャルエネルギーをＶとする。
【数８】
2005213887.tif 000008
【数９】
2005213887.tif 000009
【数１０】
2005213887.tif 000010
であり、Euler-Lagrangeの方程式は、
【数１１】
2005213887.tif 000011
【数１２】
2005213887.tif 000012
【数１３】
2005213887.tif 000013
【数１４】
2005213887.tif 000014
となる。ここで、この回転体のような振動系の節点間を結び、節点の速度差に応じて運動エネルギーを生じる要素を慣性接続要素（質点間擬似質量）と呼ぶこととする。また、この慣性質量は実際の節点質量ではないのでダッシュをつけて
2005213887.tif 000015
と表記する。
2005213887.tif 000016
の
2005213887.tif 000017
に対する比γを慣性接続質量比と呼ぶこととする。
【数１５】
2005213887.tif 000018
【０００７】
(１４)式から、慣性接続要素は振動系の周期を伸長し、減衰定数を低下させ、地動加速度に対して入力低減効果を発揮するなどの応答制御効果があることが予測される。このような補助質量による振動系の制御は他にも知られている。
【０００８】
図２３に非特許文献１に示される補助質量付梃子機構を示す。補助質量をｍｄ、梃子の増幅倍率をβｄとすると、この場合の系全体の運動エネルギーＴは
【数１６】
2005213887.tif 000019
【数１７】
2005213887.tif 000020
となるので、Euler-Lagrangeの方程式より、この系の振動方程式は
【数１８】
2005213887.tif 000021
となる。(１３)式と比較すると地動加速度の影響を表す右項に違いが生じている。これは図２３の補助質量付梃子機構の場合は、補助質量の運動に地動の直接の影響が生じるのに対し、回転体機構では生じないからである。梃子機構にトグルを用いて、補助質量の運動方向を地動と直交させてやれば、その影響が排除され、(１８)式は(１３)式と同じ形となる。また、変位の増幅点にばねや減衰装置を組み込めば、慣性質量の増幅と同様に変位の増幅率の自乗倍のばね反力や減衰力が得られる。
【０００９】
実際の構造物を考えると、(１８)式型の制御機構を組み込むことより、(１３)式型の制御機構を組み込むことの方が容易なことも多い。非特許文献２は対向ピストン式、ラックピニオン式などの機構で(１３)式型の「慣性接続要素」を実現し、特定の振動数において変位伝達率が0になることを利用する「振動遮断接続機構」を提案している。
【００１０】
【非特許文献１】石丸辰治：構造物の地震応答制御概論、「応用力学シリーズ２  建築構造物の設計力学と制御動力学」、日本建築学会、pp.199〜202、1994.11
【非特許文献２】奥村敦史：振動遮断接続機構、「早稲田大学技術シリーズ」、NO.TLO 2000-02、2000.3
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
慣性接続要素を活用する場合に、慣性接続要素には地動加速度の大きさやその変化に依存することなく生じることが望ましい。しかし、図２３に示すモデルでは回転運動を行なう補助質量は、地動加速度に応じて質点の加速度も変動するため影響が生じてしまい、十分な慣性効果が得られないという課題を有している。
【００１２】
一方、非特許文献２に示される「振動遮断接続機構」は、特定の振動数において変位伝達率が0になるものである。このため、常時特定の振動数の発生の予測できる人工機器による振動に対して、その振動に限定して振動を制限する効果が十分得られるものである。しかしながら、地震のように複数の振動数成分を有する場合は、特定の振動数以外は伝達されるため十分な効果が得られない。
【００１３】
また、従来より振動モードを制御することで地震応答を制御する手法や、刺激係数による制御については、これまで多質点系の場合で確固たる算定方法は提案されていなかった。
【００１４】
そこで、本発明の目的は、慣性接続要素を最適な配置とすることで刺激係数と振動モードを制御することにより地震応答を制御する設計方法および設計支援システムおよび設計支援プログラムおよび回転体並びに建築構造物の提供にある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記の目的を達成するために本発明に係る設計方法は、地震動の影響を受けずに節点の変位差に応じて高速で運動する部材を搭載する複数層を有する構造物の設計方法において、
地盤上にバネ係数ｋｉと慣性接続要素ｍｉ’と、減衰装置ｃｉとに支持される質量ｍｉの構造物が配置されて地盤に加速度
2005213887.tif 000022
の外乱が前記構造物に入力されるｎ質点系の地動に対する振動方程式に対して、高次の振動モードの刺激係数を０かつm'n=0となるように慣性接続要素に選択して制御する。
また、慣性接続要素を選択して制御する方法は、前記振動方程式の固有ベクトルを変化させずに、１次の固有周期を最適値となるように構成されてもよい。
さらに慣性接続要素を選択して制御する方法は、構造物の各層の構成要素の質量と各層の構成要素のばね定数とから固有値を算出するステップと、前記質量と前記ばね定数と前記固有値とから刺激係数を算出するステップと、前記質量と前記刺激係数とから前記部材による慣性質量を算出するステップとからなり複数層からなる構造物の地震応答が１次モードのみとなるよう刺激係数を選択して制御する。
【００１６】
また、この設計方法は、１次の固有値１ω２を算出するステップは、慣性節要素の付加で２次以上の刺激係数が０である場合に構造物の各層の質量miと各層のばね定数ｋと層数ｎとから式１９に従うことができる。
【数１９】
2005213887.tif 000023
【００１７】
さらに、この設計方法は、１次の刺激係数ηiを算出するステップは、慣性節要素の付加で２次以上の刺激係数が０である場合に前記質量miと前記ばね定数ｋと前記固有値１ω２とから式２０から算出することを特徴とする。
【数２０】
2005213887.tif 000024
【００１８】
次にこの設計方法は、慣性接続要素を算出するステップは、前記質量miと前記刺激係数ηiとから式３から前記部材による慣性接続要素mi'を算出することを特徴とする。
【数２１】
2005213887.tif 000025
【００１９】
部材は、同軸上に異なる半径の内輪と外輪とを備えて前記内輪より前記外輪に質量が集中する回転体からなってもよい。
そのうえ、この設計方法に記載の回転体は、相対変位可能に互いに接続される第１および第２の連結部材からなり、この第１の連結部材は、少なくともその接続側に案内ねじ部が形成された第一のロッドと、この案内ねじ部に係合すると共に案内ねじ部との相対変位に基づき案内ねじ部上を回転摺動するよう軸支される案内ナットと、前記第１のロッドより大きな径を有すると共にこの径より充分大きな軸方向長さとを有し前記案内ナットを介して回転摺動可能に挿着される円筒形状回転体とからなり、前記第２の連結部材は、前記円筒形状回転体及び案内ナットを収容する円筒形状ケーシングからなる減衰装置において、少なくとも前記円筒形状ケーシングの内壁と前記円筒形状回転体との間隙に減衰用の粘性体および／または粘弾性体を充填する。
【００２０】
そして、この設計方法は、前記円筒形状回転体は、一端部が案内ナットに外挿され他端部が閉塞された円筒体からなり、案内ナットの一側部とこれに対向する回転内筒の閉塞端部が回転可能に軸支される。
【００２１】
また、前記円筒形状回転体は、一端部が案内ナットに外挿され他端部が開放端である管状回転体からなり、案内ナットの両側部が回転可能に軸支されると共に、前記粘性体および／または粘弾性体が管状回転体の中空部にも充填される。
【００２２】
さらに、回転体は、相対変位可能に互いに接続される第１および第２の連結部材からなり、この第１の連結部材は、その接続側に案内ねじ部が形成された第一のロッドと、この案内ねじ部に係合すると共に案内ねじ部との相対変位に基づき案内ねじ部上を回転摺動するよう軸支される案内ナットと、前記第１のロッドより充分に大きな径を有し前記案内ナットを介して回転摺動可能に挿着される円盤形状の回転体とからなり、前記第２の連結部材は、第二のロッドと、その接続側に形成される前記回転体及び案内ナットを収容する円筒形状ケーシングとからなる減衰装置において、前記円筒形状ケーシングの内壁と前記回転体との間隙に減衰用の粘性体および／または粘弾性体を充填する。
【００２３】
その上、前記回転体は、案内ナットの外周部から半径方向外側へ延在するよう一体的に形成される。
【００２４】
次に前記回転体は、案内ナットから軸方向に離間した位置に設けられると共に、この案内ナットの一側部と係合するよう形成される。
また、部材は、地盤上に設けられるばね部によって支持される主質量部と、地盤上に立設される固定主軸上にピン結合される補助質量支持棒と接続される補助質量部とが主質量支持棒によって結合されるトグル式補助質量機構から構成されてもよく、補助質量部は、さらに地盤上に第２ばね部と減衰部とによって支持されてもよい。
さらに部材は、地盤上に設けられるばね部によって支持される主質量部と、地盤上に立設される固定主軸の頂上部にピン結合される第一補助質量支持棒と接続される第一補助質量部とが第一主質量支持棒によって前記主質量部と結合されるとともに、前記固定主軸の中間部にピン結合される第二補助質量支持棒と接続される第二補助質量部とが第二主質量支持棒によって前記主質量部と結合されるトグル式補助質量機構から構成されてもよく、第一補助質量部と第二補助質量部とが接続用ばね部と接続用減衰部とを介して接続されてもよい。
【００２５】
本発明に係る設計プログラムは、地震動の影響を受けずに節点の変位差に応じて高速で運動する部材を搭載する複数層を有する構造物の設計プログラムにおいて、
地盤上にバネ係数ｋｉと慣性接続要素ｍｉ’と、減衰装置ｃｉとに支持される質量ｍｉの構造物が配置されて地盤に加速度
2005213887.tif 000026
の外乱が前記構造物に入力されるｎ質点系の地動に対する振動方程式に対して、高次の振動モードの刺激係数を０かつm'n=0となるように慣性接続要素に選択して制御する。
前記質量と前記刺激係数とから前記部材地震動の影響を受けずに節点の変位差に応じて高速で運動する部材を各層に搭載する複数層からなる構造物の設計システムにおいて、
構造物の各層の質量と各層のばね定数とを予め入力する入力手段と、入力されたデータを記憶させる記憶手段と、前記記憶手段に予め記憶されておき計算方法が記述される演算プログラムと、演算プログラムに従って演算する中央演算装置と、演算結果を出力する出力手段とを備え、構造物の各層の構成要素の質量と各層の構成要素のばね定数とから固有値を算出するステップと、
前記質量と前記ばね定数と前記固有値とから刺激係数を算出するステップと、
前記質量と前記刺激係数とから前記部材による慣性質量を算出するステップとからなり複数層からなる構造物の地震応答が１次モードのみとなるよう刺激係数を選択して制御する。
【００２６】
本発明に係る各層の回転体は、前記の設計方法によって設計されて同軸上に異なる半径の内輪と外輪とを備えて前記内輪より前記外輪に質量が集中する回転体によって慣性接続要素が発生するよう設定される。
本発明に係る建築構造物は、前記の設計方法によって設計されて地震動の影響を受けずに節点の変位差に応じて高速で運動する部材によって慣性接続要素が発生するよう設定される各層の部材と、前記部材を搭載する複数層からなり構造物の地震応答が１次モードのみとなるよう制御される。
【発明の効果】
【００２７】
本発明の設計方法は、慣性接続要素が回転機構などの変形増幅機構を用いて実際の質量より非常に大きい慣性質量効果をもつ装置を製作することで実現が可能であり、振動系の真の質量を変化させることなく振動に関わる質量を増加させるので、振動系に対して周期伸長変動、減衰低減変動、入力低減変動効果といった特性変動を誘導する。また、慣性接続要素は、振動方程式において質量マトリックスを連成化するものであり、地動に対する応答には「慣性接続要素を介して直接伝達される加速度」の剛なモードが現れる。一方、各層の慣性接続要素の値を調整することにより、振動系の固有値、固有ベクトルを制御することが可能となる。具体的には振動系の固有ベクトルを変化させることなく各次の固有周期を変化させたり、高次モードの刺激係数を0にするなど、地震動に対する応答制御が可能となる。この方法は、従来の剛性、減衰の制御のみではなし得なかった構造物の新たな地震応答制御を可能にすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
本発明について図１〜２０を用いて説明するとともに、以下の順序で設計方法および設計支援システムおよび設計支援プログラムおよび回転体並びに建築構造物について説明する。
（１）慣性接続要素を有する多質点系の応答性状
（２）慣性接続要素を有する系のn+1次モードの性質
（３）固有ベクトルを変化させずに固有値の変化
（４）1次モード以外の刺激係数の0化
（５）すべての高次モードの刺激係数を0化
（６）シリンダ型減衰コマ
（７）ディスク型減衰コマ
（８）補助質量
（９）設計システム
（１０）設計フロー
（実施例１〜２）
【００２９】
すなわち、（１）〜（５）において本発明の原理について示し、（６）、（７）で本発明に係る減衰コマへの適用例について示し、（８）、（９）で本発明に係る設計システムとその方法及びプログラムについて示す。最後に実施例１〜２について示す。
（１）慣性接続要素を有する多質点系の応答性状
【００３０】
図１に本発明の原理を多質点系に適用するモデル図を示す。地盤上にバネ係数ｋｉと慣性接続要素ｍｉ’（図面では○で示される）と、減衰装置ｃｉとに支持される質量ｍｉの構造物が配置され、地盤に加速度
2005213887.tif 000027
の外乱がこの構造物に入力するものとする。慣性接続要素を有するn質点系の地動に対する振動方程式は下式で表される。
【数２２】
2005213887.tif 000028
ここに、
【数２３】
2005213887.tif 000029
【００３１】
2005213887.tif 000030
は節点質量のみの質量マトリックス
【数２４】
2005213887.tif 000031
【００３２】
2005213887.tif 000032
は慣性接続要素のみの質量マトリックス
【数２５】
2005213887.tif 000033
【００３３】
2005213887.tif 000034
は減衰係数を示す。
【数２６】
2005213887.tif 000035
【００３４】
2005213887.tif 000036
はばね定数を示す。
【数２７】
2005213887.tif 000037
【００３５】
2005213887.tif 000038
は外力の作用を表すベクトルを示す。
【数２８】
2005213887.tif 000039
【００３６】
(２２)式と地動加速度に対する一般的な振動方程式との違いは、外力の作用を表すベクトルが
2005213887.tif 000040
ではなく
2005213887.tif 000041
であることである。
2005213887.tif 000042
であり、
2005213887.tif 000043
は一種の入力低減変動効果を表している。この効果は地動加速度が節点質量だけに作用して運動エネルギーを発生させていることから生じている。
【００３７】
(２２)式は以下のような解釈もできる。振動系に地動加速度
2005213887.tif 000044
が作用すると、慣性接続要素を介して直接加速度が伝達することから、各節点には絶対加速度
2005213887.tif 000045
が生じる。地盤から見た場合、各節点には
2005213887.tif 000046
という加速度が生じ、
2005213887.tif 000047
という慣性力が生じている。従って、動的な力の釣り合い方程式を（２９）式に示す。
【数２９】
2005213887.tif 000048
あるいは慣性接続要素を有するn質点系の地動に対する振動方程式は2質点振動系の場合と同様に地盤の動きを表すダミー質点m0を追加した形で、(１９)式に第n+1行、第n+1列を追加して下式（３０）〜（３６）で表される。
【数３０】
2005213887.tif 000049
ここに、各項目を式で以下に示す。
【数３１】
2005213887.tif 000050
【数３２】
2005213887.tif 000051
【００３８】
2005213887.tif 000052
は節点質量のみの質量マトリックスであり（３３）式に示される。
【数３３】
2005213887.tif 000053
【００３９】
2005213887.tif 000054
は慣性接続要素のみの質量マトリックスであり（３４）式に示される。
【数３４】
2005213887.tif 000055
【数３５】
2005213887.tif 000056
【数３６】
2005213887.tif 000057
【００４０】
ここで、
2005213887.tif 000058
は、(２２)式の各マトリックスを示す。ただし、
2005213887.tif 000059
と仮定する。(２２)式と(３０)式で地動の作用を表すベクトルが
2005213887.tif 000060
から
2005213887.tif 000061
に変わっている。これはダミー節点を設けることで、その下に慣性接続要素がないので形式的には地動加速度が慣性接続要素を介して直接に各節点に伝わらなくなっているので、
【数３７】
2005213887.tif 000062
となり、(３０)式の右辺は
【数３８】
2005213887.tif 000063
と変形することができ、(２８)式より、(２２)式の右辺と同じになる。ただし、(３０)式では実際には地盤と同じ動きをするダミー節点m0の加速度が慣性接続要素を介して上部に伝わるようになっている。
【００４１】
動的な力の釣り合いで考えれば、地動加速度が直接に各節点に伝わらないので動的な力の釣り合い方程式を
【数３９】
2005213887.tif 000064
と表せる。
【００４２】
2005213887.tif 000065
を無限大にするという条件のもとで、(３０)式に対する固有値および刺激関数は、1〜n次モードが「有意の振動数、減衰定数を有し、かつ低減された入力に対する応答」という形の振動特性を有し、n+1次モードは
2005213887.tif 000066
の剛なモードを有する。これは以下に示す方法で確認できる。(３０)式の固有値問題におけるs次の固有値を
2005213887.tif 000067
、固有ベクトルを
2005213887.tif 000068
として、
【数４０】
2005213887.tif 000069
とおく。いま、粘性減衰項を無視して、固有値問題を構成すれば、（４１）式で示される。
【数４１】
2005213887.tif 000070
(４１)式と(４０)式の条件から、(２２)式に対する固有値問題は
【数４２】
2005213887.tif 000071
が構成される。ここで、
2005213887.tif 000072
である。
【００４３】
(４１)式に対する刺激係数は(４２)式を考慮すれば、（４３）式のようになる。
【数４３】
2005213887.tif 000073
なぜならば、
【数４４】
2005213887.tif 000074
一方、(２２)式に対する刺激係数は
【数４５】
2005213887.tif 000075
であるが、(２８)式の
2005213887.tif 000076
の定義により
【数４６】
2005213887.tif 000077
となるので、(４４)式と(４６)式は一致し、(４３)式が成立する。即ち、(４０)式の条件で(３０)式を解いても、(２２)式を解いた結果と一致する。
【００４４】
次は
2005213887.tif 000078
の場合、
【数４７】
2005213887.tif 000079
が成立するか否かである。これも2質点系の場合同様に(４２)式に、
2005213887.tif 000080
を代入すれば次のような展開ができる。
【数４８】
2005213887.tif 000081
上式の上からn行について、
2005213887.tif 000082
として整理すれば次式を得る。
【数４９】
2005213887.tif 000083
従って(４３)式も成立する。なお、(２２)式での刺激関数の全次数の和は
2005213887.tif 000084
であるから、(３０)式の全次数の刺激関数の和はダミー質点の値を除けば
2005213887.tif 000085
である。しかし、全次数に対する和は
2005213887.tif 000086
であり、(３０)式のn+1次の刺激係数は1となるので、(４５)式はダミー質点の刺激関数でもある。
【００４５】
以下、特に断わらない限り減衰は比例減衰として、(２２)、(３０)式のs次（1≦s≦n）の広義質量
2005213887.tif 000087
、広義剛性
2005213887.tif 000088
、広義減衰係数
2005213887.tif 000089
は、su0 =0であるので等しく、それぞれ下記となる。
【数５０】
2005213887.tif 000090
【数５１】
2005213887.tif 000091
【数５２】
2005213887.tif 000092
【数５３】
2005213887.tif 000093
【数５４】
2005213887.tif 000094
【００４６】
（２）慣性接続要素を有する系のn+1次モードの性質
慣性接続要素を有するn質点系の地動に対する振動方程式である(２２)、(３０)式は1〜n次が同一である。ところで(３０)式はn+1次のモードを有する。このモードは慣性接続要素を介して直接伝わる加速度を表している。n+1次の固有ベクトルの条件式を（５５）式に示す。
【数５５】
2005213887.tif 000095
（５５）式が成立する条件から、(５６)式が求まる。
【数５６】
2005213887.tif 000096
ここで、
2005213887.tif 000097
とおくと、(５６)式は
【数５７】
2005213887.tif 000098
と示されて、
【数５８】
2005213887.tif 000099
となる。従って下記の漸化式が成り立つ。
【数５９】
2005213887.tif 000100
また、このモードの刺激係数は下記のとおり1となる。
【数６０】
2005213887.tif 000101
【数６１】
2005213887.tif 000102
【００４７】
以上、(３０)式のn+1次モードは剛性項に関係ない質量項のみの固有ベクトルをもつ。係数
2005213887.tif 000103
は
2005213887.tif 000104
と上から順に求まり、固有ベクトル
2005213887.tif 000105
は
2005213887.tif 000106
と下から順に求めることができる。ある層で慣性接続要素
2005213887.tif 000107
となるとそれより上の層ではすべて
2005213887.tif 000108
となる。
【００４８】
（３）固有ベクトルを変化させずに固有値の変化
構造物の地震応答制御を考えるとき、慣性接続要素にはいくつかの有用な利用法がある。（２２）式のs次（s=1〜n）の固有値、固有ベクトルを
2005213887.tif 000109
とすると（６２）式が成り立つ。
【数６２】
2005213887.tif 000110
ここで(６２)式の両辺に
2005213887.tif 000111
を付加する。
【数６３】
2005213887.tif 000112
ここで慣性接続要素のマトリックス
2005213887.tif 000113
は、剛性マトリックス
2005213887.tif 000114
と形が同じなので、
2005213887.tif 000115
を慣性接続要素
2005213887.tif 000116
と見なすと、
【数６４】
2005213887.tif 000117
が成立する。即ち、(２２)式の振動系に各層の剛性に比例する慣性接続要素
2005213887.tif 000118
を付加すると、s次（s=1〜n）の固有ベクトルは変化せず、新しい固有値
2005213887.tif 000119
は
【数６５】
2005213887.tif 000120
となるように制御できる。この操作でs次の広義質量は増加するが、固有ベクトルが変化しないので、s次の広義剛性、広義減衰係数は変化しない。また、慣性接続要素を付加する前のs次の広義質量を
2005213887.tif 000121
（慣性接続要素を有していても構わない）、付加する慣性接続要素のs次の広義慣性接続要素質量を
2005213887.tif 000122
とすると、1質点系に対して慣性接続質量比を
2005213887.tif 000123
と定義したように、n質点系においても各層の剛性に比例する慣性接続要素を付加するとき、この付加分のs次の慣性接続質量比
2005213887.tif 000124
を
【数６６】
2005213887.tif 000125
と定義できる。この操作によるs次の固有値
2005213887.tif 000126
、減衰定数
2005213887.tif 000127
、刺激係数
2005213887.tif 000128
の変化は下式のように表される。
【数６７】
2005213887.tif 000129
【数６８】
2005213887.tif 000130
【数６９】
2005213887.tif 000131
ただし、s=1〜n
【００４９】
慣性接続質量比の値は次数によって違う値になる。1〜n次の刺激関数の減少の合計は、(３０)式のn+1次の刺激関数の増加分となる。
【００５０】
特殊な場合としては、各層の慣性接続要素が各層の剛性に比例するとき、固有ベクトルは慣性接続要素をもたない系の固有ベクトルと同じである。また、これは1〜n次の固有ベクトルが同じである各層の慣性接続要素の組み合わせは無数にあること、1〜n次の固有ベクトルを変化させずに1〜n次の固有周期、減衰定数、刺激係数、n+1次の刺激関数を操作できることを示している。
【００５１】
（４）1次モード以外の刺激係数の0化
慣性接続要素を付加することで、振動系の固有ベクトルを変化させるという制御を考えてみる。特殊な目的のモード制御は別として、地震動に対する一般的な応答制御を考えるとき、この性質を利用してあるモードの刺激係数を0にすることは重要な利用法のひとつである。
【００５２】
(２２）式において
2005213887.tif 000132
を付加することで、固有値
2005213887.tif 000133
、固有ベクトル
2005213887.tif 000134
、ただし
2005213887.tif 000135
、が成立すると仮定する。即ち、
【数７０】
2005213887.tif 000136
この式は上部3行のみが残り、
【数７１】
2005213887.tif 000137
となり、
2005213887.tif 000138
の値に関係していない。ここで(７１)式の各式の和をとると、
【数７２】
2005213887.tif 000139
であり、求める
2005213887.tif 000140
であるので、
【数７３】
2005213887.tif 000141
であり、
2005213887.tif 000142
であるので、(４６)式より(４５)式の分子は0となるので、このモードの刺激係数は0である。
2005213887.tif 000143
を既知とすると、（７１）式は未知数が
2005213887.tif 000144
の3元1次連立方程式であり、未知数の数と式の数とが一致しているので一意的に解ける。
【数７４】
2005213887.tif 000145
【数７５】
2005213887.tif 000146
【数７６】
2005213887.tif 000147
【００５３】
次に、(２２)式において
2005213887.tif 000148
を付加することで、固有値
2005213887.tif 000149
、固有ベクトル
2005213887.tif 000150
、ただし
2005213887.tif 000151
、が成立すると仮定する。即ち、
【数７７】
2005213887.tif 000152
この式は上部4行のみが残り、
【数７８】
2005213887.tif 000153
となり、
2005213887.tif 000154
の値には関係しない。ここで(７８)式の和をとると、
【数７９】
2005213887.tif 000155
であり、求める
2005213887.tif 000156
であるので、
【数８０】
2005213887.tif 000157
であり、
2005213887.tif 000158
であるので、(４６)式より(４５)式の分子は0となるので、このモードの刺激係数は0である。
2005213887.tif 000159
を既知とすると、(７８)式は未知数が
2005213887.tif 000160
の4元2次連立方程式であり、各式が独立であるなら代数的に解くことができる。途中の計算は省略するが、(７８)式を解くとω2は下記の2次方程式の解となる。
【数８１】
2005213887.tif 000161
【数８２】
2005213887.tif 000162
【数８３】
2005213887.tif 000163
【数８４】
2005213887.tif 000164
【００５４】
同様に
2005213887.tif 000165
の付加で、固有値
2005213887.tif 000166
、固有ベクトル
2005213887.tif 000167
、ただし
2005213887.tif 000168
、が成立するとする。この時の条件を同様に整理すると、
【数８５】
2005213887.tif 000169
ここに、
2005213887.tif 000170
は(２２)式の
2005213887.tif 000171
の左上から(n-i+1)行(n-i+1)列の部分行列
2005213887.tif 000172
は(２２)式の
2005213887.tif 000173
の左上から(n-i+1)行(n-i+1)列の部分行列
2005213887.tif 000174
は(２２)式の
2005213887.tif 000175
の上から(n-i+1)行の部分ベクトルとなる。(８５)式の各行の和は、
【数８６】
2005213887.tif 000176
であり、ui-1=ui-2=…=u1=0であるので、(４６)式より(４５)式の分子は0となるこのモードの刺激係数はやはり0である。m'n,…,m'i+1を既知とすると、(８５)式は(n-i+2)元(n-i)次連立方程式になっている。(８２)式第1式は(n-i+1)次の普通の一般固有値問題であり、
2005213887.tif 000177
はともに対称で正定符号の行列であるので、m'iの値にかかわらず正値のω2の解を(n-i+1)個もつ。従って、(８５)式第2式との連立方程式は正値のω2の解を(n-i)個もつ。各々のω2の解は(８５)式の1次を除いた2〜(n-i+1)次のモードに対応する。
この操作をm'n-1からm'1まで繰り返すことができる。ただし、m'1の場合は、条件として下式を追加する必要がある。
【数８７】
2005213887.tif 000178
この結果、あるモードの刺激係数を0にする慣性接続要素m'iの解は表1の(n-1)2/2個が求められる。表は解に対応する固有ベクトルのモードの形状（固有ベクトルの正負の繰り返し方）で表している。この表の見方は、例えばi=n-2行を見ると、m'n-２を制御することで刺激係数を0にしようとすると、m'n-２は2解が存在し、2つのモードの刺激係数を0にすることができ、そのときの固有ベクトルの形状は3次形と2次形であるというように読む。色付き部はすべての高次モードの刺激係数を0にする解の組み合わせを示す。
【表１】
2005213887.tif 000179
【００５５】
この表において、解には以下の性質がある。
１．表の各々の四角に入る解はその層より下の剛性、質量（慣性接続要素を含む）には関係しないが、その層より上の層に慣性接続要素を付加すると値が変化する。
２．ある一行で同時には一つの解しか存在できない。
３．ある一列で複数の解を選択しても、上の解が下の解を包含しているので、最も上の解のみ有効である。
この性質を満たせば、異なるモードの刺激係数を0にする複数の層の慣性接続要素の組み合わせが存在できる。
【００５６】
ここで表１のi=1の場合を考える。このときの条件である(８５)、(８７)式はまさに慣性接続要素を有するn質点の振動系が刺激係数0のモードをもつための条件の式である。(８５)式第2式の本来の形は(６８)式第3式と同じ形の
【数８８】
2005213887.tif 000180
であり、これらがω2≠0の解をもつためには、
【数８９】
2005213887.tif 000181
である必要がある。u1≠0の場合はm'1が存在することが必要であり、その解はi=1の場合に求まるn-1個の解である。
【００５７】
次にu1=0の場合、条件は(８５)式でi=2になる。これがω2≠0 の解をもつためには、i=1の場合同様に、
【数９０】
2005213887.tif 000182
である必要がある。u2≠0の場合はm'2が存在することが必要であり、その解はi=2の場合に求まるn-2個の解である。以下同様に繰り返し、i=nの場合、u1=ui-2=…=un-1=0かつun≠0では、刺激係数が0になり得ないのは自明であるので、m'nのみの付加ではいかなるモードも刺激係数は0にならない。
【００５８】
以上より、慣性接続要素を付加することでどれかのモードの刺激係数を0にする解は表1に示す種類の解以外はあり得ないことになる。ただし、この解に各層の剛性に比例する慣性接続要素を付加しても同じなので、個々の解の値はいくらでも存在する。
【００５９】
（５）すべての高次モードの刺激係数を0化
慣性接続要素の付加により、振動系のすべての高次モードの刺激係数を0にする制御を考える。この解である慣性接続要素の組み合わせは前節に示した方法で固有ベクトルが2次形になる解をm'n-1からm'1まで順に算定していくことで求めることができるが、質点数が多くなると高次の連立方程式を解く必要があり、多大な計算を要する。ここではこの組み合わせを求める別の方法を示す。
【００６０】
今(1)式の系の1次の固有ベクトルが
2005213887.tif 000183
となったとする。この際s次(s≠1)の刺激係数は(９１)式で表されるが、この値は固有ベクトルの直交性より0となる。従って1次以外の応答は現れない。
【数９１】
2005213887.tif 000184
これは表１の性質から表1の色付きの部分の組み合わせ、即ち各行の2次形の解の組み合わせを選択した場合しかない。従って、この慣性接続要素の組み合わせは各層の剛性に比例する慣性接続要素を付加したものを除けば必ず1組だけ存在する。ここで、ある慣性接続要素の組み合わせの付加することにより2〜n次の刺激係数が0になっている、即ち(９１)式の関係が成立しているとする。(２２)式の形でこのときの1次の固有値は
【数９２】
2005213887.tif 000185
である。左辺に{η}の定義である
2005213887.tif 000186
を代入すると
【数９３】
2005213887.tif 000187
となる。従って、
【数９４】
2005213887.tif 000188
となる。ここで式(９４)の上から1行、2行、・・・・n行の和をとると、
【数９５】
2005213887.tif 000189
となり、整理すると、
【数９６】
2005213887.tif 000190
となる。(９６)式の各式の右辺は1次モードの応答層せん断力係数を表しているから、慣性接続要素の組み合わせの付加により2〜n次の刺激係数が同時に0になり、1次モードの応答のみが残ったとき、各層の応答層せん断力係数は等しくなり、各層の層間変位の比率は一定となる。従って、各層の剛性をその層より上の質量の和に比例させた振動系に慣性接続要素を付加して高次モードの刺激係数を0にすれば、各層の応答層間変位が等しい振動系が、また、各層の剛性をその層より上の質量の和を階高で除した値に比例させた振動系に慣性接続要素を付加して高次モードの刺激係数を0にすれば、各層の応答層間変変形角が等しい振動系が達成できる。
さらに式(９６)を変形すると、
【数９７】
2005213887.tif 000191
であるから、
【数９８】
2005213887.tif 000192
となる。慣性接続要素の組み合わせの付加により2〜n次の刺激係数が同時に0になり1次モードの応答のみが残ったとき、η0=0、η0ｎ=1であるから、このとき1次の固有値は、
【数９９】
2005213887.tif 000193
となる。
【００６１】
今、n質点振動系で2〜n次のモードの刺激係数を0にする慣性接続要素の組み合わせ、ただしm'n=0、が求まったとする。このとき、
2005213887.tif 000194
となっているはずである。このときの
2005213887.tif 000195
はmi、kiの値から(９９)式より求まる。
2005213887.tif 000196
が求まれば(９７)式より{η}が求められるので{1-η}として
2005213887.tif 000197
が求まる。
2005213887.tif 000198
が求まれば(５９)式より、Diおよびm'iが求まる。即ち、2〜n次のモードの刺激係数を0にする慣性接続要素の組み合わせを求めることができる。この組み合わせは、m'n=0であるので最小の慣性接続要素の組合せであり、この組合せに各層の剛性に比例する慣性接続要素を付加しても、やはり2〜n次のモードの刺激係数は0である。この方法を式で表すと以下の手順となる。
【数１００】
2005213887.tif 000199
【数１０１】
2005213887.tif 000200
【数１０２】
2005213887.tif 000201
【数１０３】
2005213887.tif 000202
【００６２】
（６）シリンダ型減衰コマ
次に本発明に係る設計手法により地動の影響を受けずに接点の変位差に応じて高速で運動する部材として使用される同軸上に異なる半径の内輪と外輪とを備えて前記内輪より前記外輪に質量が集中する回転体であるシリンダ型減衰コマ２を図３に示す。
【００６３】
図３において、本発明に係る慣性接続要素を実現するシリンダ型減衰コマ１は、相対変位する２点（物体）２、４間を連結するよう互いに接続される第１および第２の連結部材６および８からなり、そして、これら両連結部材６、８は、そのそれぞれの一端部を前記相対変位する２点（物体）２、４の中の１つにそれぞれ固定すると共に、その第１の連結部材１０は、その接続側を案内ねじ部１４に形成し、そしてこのねじ部１４上には、ボールベアリング１６を介して螺合される案内ナット１８で駆動する回転内筒２０を回転摺動可能に挿着し、また第２の連結部材８は、その接続側を前記回転内筒２０を収容するチャンバ２２用の固定外筒２４に形成し、そしてこのチャンバ２２内には減衰用の粘性体および／または粘弾性体２６を充填するよう構成する。
【００６４】
なおここで、回転内筒２０は、一端部を案内ナット１８に外挿される他端部閉塞筒体からなり、案内ナット１８の一側部および回転内筒２０の前記閉塞端部の固定外筒２４に対する上下両対接面にそれぞれボールベアリング２８，３０を配設することにより、２点１０，１２間の相対変位から発生される圧縮および引張りの両荷重に対応して、案内ねじ部１４上を回転し且つ図示上下方向へ摺動するよう軸支されている。更に、粘性流体には、ポリイソブチレンその他の合成ゴム等を好適に使用することができる。
なお、本発明に係る設計手法により使用されるシリンダ型減衰コマは、種々に変更されることができ、例えば図４に示すように変形され得る。すなわち、この変形例は、図３に示す実施例において、回転内筒２０を開放筒体に形成すると共に、案内ナット１８を、固定外筒２４に固定されたケーシング３２に対してボールベアリング２８を介して軸支するよう構成したものである。
【００６５】
さらに、図５に示すようなシリンダ型減衰コマ１の第３の変形例では、シリンダ型減衰コマ１は、速度増幅部３６と、伝達部３８と、減衰部４０とから構成される。速度増幅部３６内にその端部からねじ溝の刻設された案内ねじ部１４が挿入され、リニア軸受けベアリング４２のボールベアリング１６を介して案内ナット１８と螺合され、この案内ナット１８は速度増幅部３６の外筒３２とスラスト軸受け２９を介して回転可能に接合される。
【００６６】
この案内ナット１８は伝達部３８内で回転内筒２０と接合されて、減衰部４０内を回動する。減衰部４０の外筒２４と回転内筒２０の間には粘性体２６が封入され外筒２４端部のシール２８で封止され、粘性体２６が漏れない構造となっている。
【００６７】
また、本発明に係る設計手法により複数階から成る建築構造物には、前記シリンダ型減衰コマを適用することもできる。そこで次に、本発明に係る、前記減衰棒を使用する減衰装置を建築構造物に適用した場合の実施例について以下説明する。
【００６８】
先ず、図６において、減衰棒５０は、建築構造物７２の構造枠体７４における対向角部の取付プレート７４ａ，７４ｂの間にそれぞれ連結部材５０ａ，５０ｂを介して圧縮および引張り可能に配設されている。従って、地震等で発生する構造枠体７４の歪み変位によって伸縮される減衰棒５０の減衰効果をにより構造枠体７４内の前記歪みエネルギが吸収されて、建築構造物７０の振動が有効に制振され得るが、さらに本発明に係る設計手法により、さらに質量マトリックスを人為的に連成化して操作することで、振動系の周期や振動モードの制御をして応答制御をすると、剛性、減衰の制御のみでは達成困難な種類の振動系の応答制御が可能となる。
本発明による設計手法では、建築構造物７２から各層毎の質量を算出するとともに、各層毎のばね定数を算出する。これらの質量とばね定数とから１次モード以外の刺激係数が０になった場合の固有値と刺激係数を算出し、これらの刺激係数と質量から各層間の慣性接続要素を算出する。この慣性接続要素を発生することのできる減衰棒５０を各層に配置することで、各層のモード制御が可能な建築構造物７２が設計される。
【００６９】
（７）ディスク型減衰コマ
図７において、本発明に係る設計手法に、地動の影響を受けずに接点の変位差に応じて高速で運動する部材として減衰コマを活用した事例について示す。先ず基本的には、相対変位する２点（物体）９０，９２間を連結するよう互いに接続される第１および第２の連結部材、すなわち、第一のロッド９４および管状の第二のロッド９６からなる。そして、これらロッド９４，９６は、そのそれぞれの一端部を前記２点９０、９２の中の１つにそれぞれ固定する。第一のロッド９４は、その接続側を案内ねじ部９８に形成し、そしてこのねじ部９８上には、ボールベアリング１００を介して螺合される案内ナット１０２で駆動する回転コマ１０４を回転摺動可能に挿着する。また第二のロッド９６は、その接続側に前記回転コマ１０４を収容するチャンバ１０６を画定するケーシング１０８を形成し、そしてこのチャンバ１０６内には減衰用の粘性体および／または粘弾性体１１０を充填する。
【００７０】
なお、案内ナット１０２は、これを囲繞するケーシング１０８に対してその図示上下両対接面にそれぞれボールベアリング１１２，１１４を配設することにより、２点９０、９２間の相対変位から発生される圧縮および引張りの両荷重に対応して、案内ねじ部９８上を回転し且つ図示上下方向へ摺動するよう軸支されている。また、回転コマ１０４は、案内ナット１０２の外周部から半径方向外側へ延在する一体回転部１０４から構成されている。更に、粘性流体には、ポリイソブチレン等その他の合成ゴム等を好適に使用し得る。
【００７１】
なお、本発明の前記減衰コマは、種々に変更され得る。例えば図８に示すように変形され得る。第一の変更例は、図８に示すように、第１の連結部材を管状ロッド９６から通常のロッド１２０に変更すると共に、回転コマを一体回転部１０４から、案内ナット１０２の一側部から分離して半径方向平行に延在される別体回転部１２２に構成を変更したものである。すなわち、別体回転部１２２は、ロッド１２０（第２の連結部材）の接続側に形成された第１のケーシング１２２内のチャンバ１０６内に収容され、そして、案内ナット１０２は第２のケーシング１２４内にボールベアリング１１２，１１４を介して軸支されている。なお、この変更例においても、先の実施例と同様の作用効果が発揮されることは明らかである。
【００７２】
更なる変更例は、図９に示すように、相対変位可能に互いに接続される第１および第２の連結部材からなり、この第１の連結部材は、接続側に案内ねじ部１３０が形成された内部管１３２と、このねじ部に係合すると共に前記内部管１３２より十分に大きな径を有し前記ねじ部１３０との相対変位に基づき案内ねじ部上を回転摺動可能に挿着される円盤形状の回転体とからなる。この回転体は１３４、円盤形状本体１３６と、この円盤形状本体１３６の外周部から半径方向外側へ延在すると共に円盤形状本体１３６より薄く形成された鍔部１３８とから構成する。前記第２の連結部材は、外部管１４０と、その接続側に形成される前記回転体１３４を収容する円筒形状ケーシング１４２とからなる。更に、前記回転体１３４は、概円筒形状ケーシング１４２内に複数のボールベアリング１４４を介して回転摺動可能に支持される。円筒形状ケーシング１４２の内壁と前記回転体１３４との間隙には、減衰用の粘性体および／または粘弾性体１４６を充填する。なお、この変更例においても先の実施例と同様の作用効果が発揮されることは明らかである。
以上のように、本発明に係る設計手法において、減衰こまを使用した場合は、一つの装置で慣性力と減衰力を付与でき、特に各々独立して設定するものである。なお、本発明における部材として上記より減衰コマと減衰棒について活用方法を示したが、これらに限定されるものではない。
（８）補助質量
図１０および図１１に、本発明に係る設計手法に、地動の影響を受けずに接点の変位差に応じて高速で運動する部材として補助質量を適用した例を示す。図１０（ａ）は、第一のトグル式補助質量機構であり、地盤１５０上に設けられる減衰項がｃであり、ばね定数がｋであるばね部１５２によって質量がｍである主質量部１５４が支持される。一方、同じく地盤１５０上に固定主軸１５６が立設される。この固定主軸１５６頂上部にピン結合される補助質量支持棒１６０と質量がｍｄである補助質量部１６２とが接続される。さらに、主質量支持棒１６４によって主質量部１５４と補助質量部１６２とが接続される。
また図１０（ｂ）に示す、第二のトグル式補助質量機構は、地盤１５０上に設けられる減衰項がｃであり、ばね定数がｋであるばね部１５２によって質量がｍである主質量部１５４が支持される。一方、同じく地盤１５０上に固定主軸１５６が立設される。この固定主軸１５６の中間部にピン結合される第一の補助質量支持棒１６８と質量がｍｄ／２である第１補助質量部１７３とが接続される。この第１補助質量部１７３は、第一の主質量支持棒１７０を介して主質量部１５４と接続される。一方、固定主軸１５６の中間部より上部である頂上部にピン結合される第二の補助質量支持棒１７６と質量がｍｄ／２である第２補助質量部１７４とが接続される。この第２補助質量部１７４は、第二の主質量支持棒１７６を介して主質量部１５４と接続される。
特に第二のトグル式補助質量機構を用いれば補助質量１７３、１７４の上下運動による慣性力は補助質量同士で互いにキャンセルされて反力は水平力のみとなり、回転体を用いた補助質量機構と全く同じ力学機構を形成する。このような機構は、鉄骨などでトグルを形成しその先に金属の重りを取り付けることで容易に製作できよう。上記の構成を振動方程式で示すと、式（１０３−１）となる。
【数１０３−１】
2005213887.tif 000203
図１１（ａ）に、第二のトグル式補助質量機構を積層したモデルを示す。すなわち、多層建物の各階に配置すれば、多質点系のモード制御による応答制御が可能となる。
さらに、図１０（ａ）における補助質量部１６２と地盤１５０の間に減衰定数がｃｄである減衰装置１８２と、ばね定数がｋｄであるばね１８０が挿入されたばね減衰付きトグル式補助質量機構を図１１（ｂ）に示す。また、図１０（ｂ）における補助質量部１７３と１７４との間に減衰定数がｃｄである減衰装置１８６と、ばね定数がｋｄであるばね１８４が挿入されたばね減衰付きトグル式補助質量機構を図１１（ｃ）に示す。変位の増幅点にばねや減衰装置を組み込めば、質量項の増幅と同様に増幅したばね反力や減衰力が得られる。本機構の振動方程式を式（１０３−２）に示す。
【数１０３−２】
2005213887.tif 000204
【００７３】
（９）設計システム
次に上記の理論に基いて本発明に係る減衰コマ設計システムについて図１２に示す。
【００７４】
減衰コマ設計システム２００は、システムを統括する中央演算処理装置ＣＰＵ２０２と、ＯＳ等の制御プログラムを記憶させるメインメモリ２０４と、第二の記憶装置であるファイル装置２０６と、入力装置２０８と、出力装置２１０とネットワーク入出力装置２３０とを備え、ＣＰＵ２０２はバス２１２と送信受信可能に電気的に接続され、メインメモリ２０４もバス２１２と送信受信可能に電気的に接続され、ファイル装置２０６もバス２１２と送信受信可能に電気的に接続され、入力装置２０８はバス２１２へ送信可能に電気的に接続され、出力装置２１０は受信可能に電気的に接続され、ネットワーク入出力装置２３０は送受信可能に電気的に接続される。
【００７５】
ＣＰＵ２０２は、各種演算と、メインメモリ２０４からＯＳを読み出し、ファイル装置２０６内の入出力制御と、入力装置２０８の入力制御と、出力装置２１０と、ネットワーク接続装置２３０へ出力制御とを行なう。
【００７６】
メインメモリ２０４は、メインキャッシュ等のＣＰＵ２０２と連動してＯＳ等の制御プログラムを記憶するメモリであり、半導体によるＲＡＭ等から構成される。
【００７７】
ファイル装置２０６は、データの記憶並びにアプリケーションソフトの記憶に使用される例えば磁気ディスク等のハードディスク等から構成される。データとして、建築構造物仕様ファイル２１４と、原振動データファイル２１６と、結果ファイル２１８とが記録される。また、アプリケーションソフトウェアとして減衰コマ設計プログラム２２４が記憶されている。
【００７８】
建築構造物仕様ファイル２１４は、階層別質量データｍｉと、階層別ばね定数データｋｉとから構成される。
【００７９】
階層別質量データｍｉは、構築しようとする建造物の各層ごとの質量であり単位は（ton）である。階層別ばね定数データｋｉとは、構築しようとする建造物の各層ごとのばね定数であり単位は（ｋＮ／ｍ）である。実施例１では、表２が該当し、実施例２では表６が該当する。
【００８０】
原振動データファイル２１６は、目的とする地震等の振動を建築物に加わった際に、減衰装置を一切配置しない場合に、各振動モードにおける固有周期Ｔと、固有振動数ωと、減衰定数ｈと、刺激係数βと、固有ベクトルｕｉからなるファイルである。実施例１では、表３が該当し、実施例２では表７が該当する。
【００８１】
結果ファイル２１８は、算出されたデータ記憶するファイルである。算出されたデータは、算出された慣性接続要素ｍ’ｉと、減衰装置を配置した場合に、算出された各振動モードにおける固有周期Ｔと、固有振動数ωと、減衰定数ｈと、刺激係数βと、固有ベクトルｕｉからなるファイルである。実施例１では、表４、５、図１５、１７が該当し、実施例２では表８、図１６、１８〜２０が該当する。
【００８２】
入力装置２０８は、少なくともキーボードと、マウスと、１０キーボードを含み、さらにその他数値等を入力可能な装置であればトラックボール、マイク、カメラ、スキャナ等の位置情報入力、音声入力、画像入力のいずれの装置であっても良い。
【００８３】
出力装置２１０は、少なくともディスプレイを含み、さらにプリンタと、スピーカとからなる。
【００８４】
ネットワーク接続装置２３０は、回線２３２を通してインターネット２３４と接続される。
【００８５】
一方、製造用端末２４２が接続装置２３８を介してインターネット２３４に接続される。製造用端末２４２は、製造機械にパラメータを蓄積して保存するとともにパラメータを送付して、製造機械を制御する機能を備える。
【００８６】
（１０）設計フロー
以上の本発明に係る設計システムを用いた本発明に係る設計フローを図１３に示す。
【００８７】
まず、本発明の設計システムにおいて、設計プログラム２２４を起動する（Ａ２）と、ＣＰＵ２０２がディスプレイ上に、入力受付画面を表示する。その後、オペレータによって予め定まっている建築構造物仕様データと原振動データとが入力装置であるキーボードから入力される（Ａ４，Ａ６）と、ＣＰＵ２０２は入力されたデータをファイル装置２０６の建築構造物仕様ファイル２１４とデバイス仕様ファイル２１６とに記録する。ここで入力される仕様等の数値は、建築構造物の各層の質量ｍｉとばね定数ｋｉと、原振動データである減衰装置を一切配置しない場合に、各振動モードにおける固有周期Ｔと、固有振動数ωと、減衰定数ｈと、刺激係数βと、固有ベクトルｕｉと以降の式を解くためのパラメータである。すなわち、建築構造物の各層の質量ｍｉとばね定数ｋｉとは、実施例１では、表２が該当し、実施例２では表６のデータである。原振動データは、実施例１では、表３が該当し、実施例２では表７である。
【００８８】
続いて、ＣＰＵ２０２は、前記質量と前記ばね定数と前記固有値とから刺激係数を算出する（Ａ８）。この際に使用される式は、式（１０１）である。実施例２において表７における第５列が算出される。
【００８９】
さらに、ＣＰＵ２０２は、前記刺激係数から途中式Ｄｎを算出する（Ａ１０）。この際に使用される式は、式（１０２）である。実施例２において表７における第７列が算出される。
【００９０】
そして、ＣＰＵ２０２は、前記途中式Ｄｎから前記回転体による慣性接続要素を算出する（Ａ１２）。この際に使用される式は、式（１０３）である。実施例２において表７における第８列が算出される。
【００９１】
その後、ＣＰＵ２０２は、慣性接続要素から各層の慣性こまのパラメータを算出する（Ａ１４）。この際に使用される式は、式（１０３）である。このような方法によりこの慣性接続要素を発生することのできる減衰こまを各層に配置することで、各層のモード制御が可能な建築構造物が設計可能となる。
【実施例１】
【００９２】
本発明に係る設計方法を用いて設計された建築構造物について慣性接続要素による2質点振動系のモード制御した結果を図１４、１５および表１〜４を用いて示す。
【００９３】
振動系のモデルを図１４に示す。地盤上にばね定数ｋ１、慣性接続要素ｍ’１、減衰係数ｃ１を介して質点ｍ１が接続され、さらにばね定数ｋ２、慣性接続要素ｍ’２、減衰係数ｃ２を介して質点ｍ２が接続される。原振動ｙによって、質点はそれぞれ、距離ｘ１およびｘ２移動する。質点慣性接続要素m'2=m'1=0の場合を原振動系と呼ぶこととする。表２に各質点の質量並びにばね定数を示す。減衰係数c1、c2は原振動系の1次振動に対してh= 0.05 となるように各層の剛性に比例して与えた。
【表２】
2005213887.tif 000205
原振動系にダミー質点m0を付加して、(３０)式の形とした固有値解析結果を表３に示す。原振動による固有周期Ｔ、固有値ω、減衰定数ｈ、刺激係数β、固有ベクトルｕ０について１次モードから３次モードまでの値が記載されている。慣性接続要素がないので3次モードは意味のないモードになっている。
【表３】
2005213887.tif 000206
【００９４】
制御振動系1として、原振動系に本発明に係る設計方法に基いて算出した慣性接続要素を有する制震装置を付加して2次モードの刺激係数を0にする制御を行う実施例について示す。(７１)〜（７３）式においてｎ＝２として、本発明の設計方法に基いて算出すると、最小の慣性接続要素の組み合わせは
【数１０９】
2005213887.tif 000207
である。この場合の固有値解析結果を表４に示す。刺激係数は１次モードのみ１であり、２次モードと３次モードは０であるため、固有ベクトルが存在してもその積が振動モードとなるため、実際には振動は１次モードのみとなる。
【００９５】
次に、制御振動系2として、本発明に係る設計方法を用いて、さらに1次モードの固有周期を1.5秒に伸長するような制御を行なう例を示す。
【００９６】
制御振動系1の2次の刺激係数を0のまま1次モードの固有周期を1.5秒に伸長する制御を行う。制御振動系1の広義質量は
【数１１０】
2005213887.tif 000208
(６４)式より、図１４のkiに比例する慣性接続要素を付加しても固有ベクトルは変化しない。例えば、m'2=600ton,  m'1=1000tonを付加したとする。この場合の
2005213887.tif 000209
は(５２)、(６６)式より
【数１１１】
2005213887.tif 000210
である。一方、固有周期を伸長する制御に必要な
2005213887.tif 000211
は(６４)式から
【数１１２】
2005213887.tif 000212
となる。従って、制御振動系1のm'2=0ton,  m'1=705.88tonを以下の慣性接続要素に変えればよい。
【数１１３】
2005213887.tif 000213
この慣性接続要素を付加した系の固有値解析結果を表５に示す。2次モードの刺激係数は0のまま、1次モードの周期は1.5秒になっている。制御振動系1に比較して3次の刺激関数が増大している。
【表４】
2005213887.tif 000214
【表５】
2005213887.tif 000215
【００９７】
原振動系と制御振動系1、2のEL CENTRO 1940 NS(Amax=510.8cm/s2)を入力地震動とした時刻歴応答解析の結果の比較を図１５に示す。慣性接続要素を付加することにより、上部の加速度、変位、層間変位、層せん断力、慣性接続要素半力、応答加速度は低減し、応答層せん断力係数は全層等しくなっている。独特かつ効果的な応答制御効果を発揮していることが分かる。
【実施例２】
【００９８】
本発明に係る設計方法を用いて設計された建築構造物について慣性接続要素による多質点振動系のモード制御した結果を図１６、１７、１８、１９、２０および表６〜８を用いて示す。建築構造物のモデルとして、図１に示されるモデルとし、ｎ＝８すなわち、８階建てからなる建築物を想定する。このモデルにおいて、1次周期が1秒になるように適当に設定したn=8の振動系(原振動系と呼ぶ)のmi、kiを表６に示す。表６には本発明に係る設計方法で各質点の質量及びばね定数より、（１００）、（１０１）、（１０２）、（１０３）式で慣性接続要素の質量を含めて算出する方法で、原振動系のすべての１次モードを除く高次モードの刺激係数を0にする慣性接続要素の組み合わせを求める途中経過及び結果を示す。なお、m'8≠０の解は、表６の解に各層の剛性に比例する慣性接続要素を付加することで求まり、その際の固有値は(６７)式で求まる。
【００９９】
原振動系と慣性接続要素を付加した振動系(制御振動系と呼ぶ)の固有値解析結果を表７、８に示す。制御振動系の2〜8次モードの刺激係数は0、その固有ベクトルの形状は正負が1度ずつ現れる2次形になっている。
【表６】
2005213887.tif 000216
【表７】
2005213887.tif 000217
【表８】
2005213887.tif 000218
原振動系と制御振動系の EL CENTRO 1940 NS  (Amax=510.8cm/s2)を入力地震動とした時刻歴応答解析の結果の比較を図１６に示す。減衰は慣性接続要素のない系の1次に対してh=0.05の剛性比例減衰とした。慣性接続要素を付加することで1次固有周期はT=1.00秒から、T=1.11秒に若干伸長しているが、1次モードの減衰定数はh=0.05からh=0.045に低下している。応答値は慣性接続要素を付加することにより、上部の応答加速度と、応答変位と、層間変位と、層せん断力は低減し、応答層せん断力係数は全層等しくなっている。独特かつ効果的な応答制御効果を発揮していることが分かる。
【０１００】
また、各層の層間変位の等しい振動系に本発明の設計方法で設計された慣性接続要素を負荷することで、上部の応答加速度と、応答変位と、層間変位と、層せん断力は低減することが図１７に示される。図１７は、「層間変位あるいは層間変形角の制御」というそれまでの例とは異なる効果を示すものである。
ここでは「各層の剛性をその層より上部の質量に比例させた振動系に、慣性接続要素を付加することで高次の刺激係数を0にする」ことで応答時の各層の層間変位を等しくなるように制御した振動系である。この効果は式(96)より、導かれる。
【０１０１】
さらに、従来の免震建物に対しても、本発明に係る設計方法に基いて慣性接続要素を接続する例を図１８に示す。図１８において記号〇は免震支承として鉛プラグ入り積層ゴムを用いた実在の鉄骨造建物の応答値を示す。また、記号▲は上記免震建物の高次モードが0になるように慣性接続要素を付加した場合の応答値であり、記号〇より応答加速度が著しく低減している。ただし、鉛プラグ入り積層ゴムは非線形の特性を示すので、本発明の方法は正確には適用できないため、等価剛性による近似計算を行っている。そのうえ、記号■はさらに性能を向上すべく、免震層の特性を本発明の計算法と相性がよい線形特性をもつ免震層に変更した場合を示す。応答加速度だけでなく、層せん断力も著しく低減している。
本発明の方法で慣性接続要素を用いれば、免震建物の応答もさらに改善でき、その上、免震特性を本設計法に適したものに変更すればさらにその性能は向上する。
【０１０２】
続いて、層崩壊要因すなわち一部の階に他の階と比較して著しく変位しやすい階があるモデルの振動についての原振動を図１９に示す。「層崩壊の抑制効果」、これも慣性接続要素の重要な効果の一つである。
振動系の一部に弱い部分があるとその部分にエネルギーが集中し、局部的に変形が増大する。その結果、この部分にさらにエネルギーが集中し、さらに変形が増大する。こうして構造物が崩壊にいたるといった現象が生じる。地震時の建築物の層崩壊はこのようにして生じることが多いと考えられる。実際、兵庫県南部地震など過去の大地震の被災例で数多くこうした事例、中間階破壊や層崩壊が見られる。
慣性接続要素のないモデルと、慣性接続要素を付加して高次の刺激係数を0にした振動モデルを設定し、両モデルに1層だけ応答上必要な耐力の80％の耐力で降伏する層を設定した比較が図１９、２０である。
慣性接続要素がない場合は、耐力が不足する弱層の変形が大きく進み、層崩壊に至る現象が現れている。一方、慣性接続要素を有するモデルでは弱層の層間変位は若干増大するが、その度合いは小さく、弱層による層崩壊の抑制し、系全体の応答を安定させる効果があることが分かる。
【図面の簡単な説明】
【０１０３】
【図１】本発明の原理を多質点系に適用するモデル図である。
【図２】本発明の原理を多質点系に適用するモデル図であって（ａ）地盤から直接加わる加速度を示し、（ｂ）地盤から見た加速度を示す。
【図３】本発明に係る設計方法に使用する回転体であるシリンダタイプの第１の減衰コマの模式図である。
【図４】本発明に係る設計方法に使用する回転体であるシリンダタイプの第２の減衰コマの模式図である。
【図５】本発明に係る設計方法に使用する回転体であるシリンダタイプの第３の減衰コマの模式図である。
【図６】本発明に係る設計方法により減衰装置を建築構造物に適用した場合の実施例を示す。
【図７】本発明に係る設計方法に使用する回転体であるディスクタイプの第１の減衰コマの模式図である。
【図８】本発明に係る設計方法に使用する回転体であるディスクタイプの第２の減衰コマの模式図である。
【図９】本発明に係る設計方法に使用する回転体であるディスクタイプの第３の減衰コマの模式図である。
【図１０】本発明に係る設計方法に使用する部材であり（ａ）は、第一のトグル式補助質量機構であり、（ｂ）は第二のトグル式補助質量機構である。
【図１１】本発明に係る設計方法に使用する部材であり（ａ）は第二のトグル式補助質量機構を積層したモデルの構成図であり、（ｂ）は第一のばね減衰付きトグル式補助質量機構であり、（ｃ）は第二のばね減衰付きトグル式補助質量機構である。
【図１２】本発明に係る減衰コマ設計システム構成図を示す。
【図１３】本発明に係る設計システムを用いた本発明に係る設計フロー図を示す。
【図１４】本発明に係る慣性接続要素を付加して周期を伸長していく場合の加速度応答スペクトルである。
【図１５】２質点における原振動系と本発明による制御振動系1、2のEL CENTRO 1940 NS(Amax=510.8cm/s2)を入力地震動とした時刻歴応答解析の結果の比較図を示す。
【図１６】多質点における原振動系と制御振動系の EL CENTRO 1940 NS (Amax=510.8cm/s2)を入力地震動とした時刻歴応答解析の結果の比較図を示す。
【図１７】各層の層間変位の等しい振動系に本発明の設計方法で設計された慣性接続要素を負荷した際の上部の応答加速度と、応答変位と、層間変位と、層せん断力を示すグラフである。
【図１８】従来の免震建物に対しても、本発明に係る設計方法に基いて慣性接続要素を接続する例のグラフを示す。
【図１９】層崩壊要因すなわち一部の階に他の階と比較して著しく変位しやすい階があるモデルの振動についての原振動図を示す。
【図２０】層崩壊要因すなわち一部の階に他の階と比較して著しく変位しやすい階があるモデルに、本発明に係る設計方法に基いて慣性接続要素を接続した場合の振動応答図を示す。
【図２１】従来例である一体となった内輪２５０と外輪２５２とがありその質量が外輪２５２に集中している回転体２のモデル図を示す。
【図２２】従来例である1質点系の振動系に上記の回転体が組み込まれた振動系のモデル図を示す。
【図２３】従来例である補助質量付梃子機構のモデル図を示す。
【符号の説明】
【０１０４】
１  シリンダ型減衰コマ
２，４  相対変位する２点（物体）
６  第１連結部材
８  第２連結部材
１０  連結部材
１０，１２  ２点
１４  案内ねじ部
１６  ボールベアリング
１８  案内ナット
２０  回転内筒
２２  チャンバ
２４  固定外筒
２６  粘弾性体
２８，３０  ボールベアリング
２９  スラスト軸受け
３２  ケーシング
３６  速度増幅部
３８  伝達部
４０  減衰部
４２  リニア軸受けベアリング
５０  減衰棒
５０ａ，５０ｂ  連結部材
７０  建築構造物
７２  建築構造物
７４  構造枠体
７４ａ，７４ｂ  取付プレート
７４  構造枠体
７６  基礎
７６ａ，８０ａ  支持支柱
７８  免震パッド
８０  防震構造物
９０，９２  ２点（物体）
９４  第一のロッド
９６  第二のロッド
９８  案内ねじ部
１００  ボールベアリング
１０２  案内ナット
１０４  回転コマ
１０６  チャンバ
１０８  ケーシング
１１０  粘性体および／または粘弾性体
１１２，１１４  ボールベアリング
９６  管状ロッド
１２０  ロッド
１２２  第１のケーシング
１２４  第２のケーシング
１３０  案内ねじ部
１３２  内部管
１３４  回転体は
１３６  円盤形状本体
１３８  鍔部
１４０  外部管
１４２  円筒形状ケーシング
１４４  ボールベアリング
１４６  粘性体および／または粘弾性体
１５０  地盤
１５２  ばね部
１５４  主質量部
１５６  固定主軸
１６０  補助質量支持棒
１６２  補助質量部
１６４  主質量支持棒
１６８  第一の補助質量支持棒
１７３  第１補助質量部
１７０  第一の主質量支持棒
１７６  第二の補助質量支持棒
１７４  第２補助質量部
１７３，１７４  補助質量
１８２  減衰装置
１８０  ばね
２００  減衰コマ設計システム
２０２  中央演算処理装置ＣＰＵ
２０４  メインメモリ
２０６  ファイル装置
２０８  入力装置
２１０  出力装置
２１２  バス
２１４  建築構造物仕様ファイル
２１６  デバイス仕様ファイル
２２２  パラメータファイル
２２３  出力ファイル
２２４  減衰コマ設計プログラム
２３０  ネットワーク接続装置
２３２  回線
２３４  インターネット
２４２  製造用端末
２３８  接続装置
【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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