(57)【要約】【課題】あらゆる振動特性の構造体に適用して加速度、変位を確実に低減できるようにした免震構造を提供する。【解決手段】上部構造体２と固定端３の間の免震層４に設けられ、上部構造体２の地震時応答を低減させるための応答低減機構８を備えた免震構造１であって、滑り免震装置５と、慣性質量ダンパー６、粘性減衰系ダンパー７の少なくとも一方のダンパーとをそれぞれ上部構造体２と固定端３に接続し、並列に配置して応答低減機構８を構成する。【選択図】図１
2016023503.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上部構造体と固定端の間の免震層に設けられ、前記上部構造体の地震時応答を低減させるための応答低減機構を備えた免震構造であって、
前記応答低減機構が、滑り免震装置と、慣性質量ダンパー、粘性減衰系ダンパーの少なくとも一方のダンパーとをそれぞれ前記上部構造体と前記固定端に接続し、並列に配置して構成されていることを特徴とする免震構造。
【請求項２】
請求項１に記載の免震構造において、
前記慣性質量ダンパーの慣性質量Ψと前記上部構造体の質量Ｍの比Ψ／Ｍが０．０５〜１．０であることを特徴とする免震構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建物などの上部構造体の地震時応答を低減させるための免震構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、建物などの上部構造体と地盤（固定端）の間（免震層）に免震構造を設け、この免震構造によって上部構造体の地震時応答を低減させるようにした免震建物が広く知られている。一方で、巨大地震が発生し、また長周期地震動が作用し、免震層の変形が過大となって上部構造体が擁壁等に衝突したり、免震構造を構成する積層ゴム（構造体バネ）に破損が生じることなどに関する検討も行われている。
【０００３】
例えば、上部構造体を構造体バネと構造体減衰で免震支持するとともに、別途応答低減機構を水平剛性（構造体バネのバネ剛性）と並列に設置してなる免震構造が提案、実用化されている（例えば、特許文献１参照）。この免震構造の応答低減機構は、慣性質量ダンパーと付加バネを直列に接続するとともに、オイルダンパーなどの第１の付加減衰を慣性質量ダンパーと並列に接続し、さらに、オイルダンパーなどの第２の付加減衰を慣性質量ダンパーと直列に接続し、さらに、第２の付加減衰と並列に復元バネを接続して構成されている。
【０００４】
そして、このように構成した応答低減機構では、慣性質量ダンパーによる慣性質量と復元バネのバネ剛性で応答低減機構の固有周期を上部構造体の固有周期と同調させることで、共振時の応答を大幅に改善することができる。
【０００５】
一方、上部構造体と地盤の間に滑り免震機構を設けて免震構造を構成することも提案、実施されている。この滑り免震機構は、上部構造体の底部に固定される上沓と、地盤に繋がる下部構造体の上部に固定される下沓と、上沓及び下沓の間に介装される摺動子とを備えて構成されている。
【０００６】
また、本願の出願人は、摺動子を上沓に対して水平の一方向にのみ摺動可能に保持し、且つ下沓に対して一方向に直交する水平の他方向にのみ摺動可能に保持し、さらに、摺動子と上沓の互いに当接する摺動面を一方向に沿って逆Ｖ形に傾斜する上部傾斜面とし、且つ摺動子と下沓の互いに当接する摺動面を他方向に沿ってＶ形に傾斜する下部傾斜面として構成した滑り免震機構を発明し、既に特許出願している（例えば、特許文献２参照）。
【０００７】
そして、このように構成した滑り免震機構においては、ある耐力以上は荷重を負担しないことで応答加速度を抑える免震性能を発揮し、且つ低コストでこの免震性能を付与することができる。また、摺動子を上沓および下沓に対して水平２方向に摺動させるための上下の摺動面が傾斜面として形成されていることにより、装置自体に復元機能が具備され、地震後に自ずと復元力が得られて残留変位を抑制することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１４−２０５３４号公報
【特許文献２】特開２０１３−１３０２１６号公報
【非特許文献】
【０００９】
【非特許文献１】齊木、石丸ほか：慣性接続要素を有する１質点系の地震応答に関する研究、日本建築学会学術講演梗概集、２００４年８月
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ここで、慣性質量ダンパーは、大きな相対変位が得られる免震層に設置することにより、免震建物の周期が増加して免震層の変位を抑制する効果が得られることが報告されている（非特許文献１参照）。
しかしながら、慣性質量ダンパーを免震層に設置する場合には、変位を抑制できる反面、高振動数領域での加速度が増加し免震性能の低下を招くという問題があり、このため、慣性質量ダンパーを免震層に設置する免震技術は広く普及するに至っていない。
【００１１】
本発明は、上記事情に鑑み、あらゆる振動特性の構造体に適用して加速度、変位を確実に低減できるようにした免震構造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】
【００１２】
本発明の免震構造は、上部構造体と固定端の間の免震層に設けられ、前記上部構造体の地震時応答を低減させるための応答低減機構を備えた免震構造であって、前記応答低減機構が、滑り免震装置と、慣性質量ダンパー、粘性減衰系ダンパーの少なくとも一方のダンパーとをそれぞれ前記上部構造体と前記固定端に接続し、並列に配置して構成されていることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の免震構造においては、前記慣性質量ダンパーの慣性質量Ψと前記上部構造体の質量Ｍの比Ψ／Ｍが０．０５〜１．０であることが望ましい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の免震構造においては、あらゆる振動特性の構造体に適用して加速度、変位を確実に低減でき、優れた免震性能を付与することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態に係る免震構造を示すモデル図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る免震構造の滑り免震装置の一例を示す図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る免震構造の滑り免震装置の一例を示す図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る免震構造の慣性質量ダンパーの一例を示す図である。
【図５】地震応答解析で用いた入力地震動の加速度応答スペクトルを示す図である。
【図６】地震応答解析で用いた免震構造を示すモデル図である。
【図７】地震応答解析において、エルセントロ波を入力地震動に用いた場合の解析結果を示す図である。
【図８】地震応答解析において、告示波を入力地震動に用いた場合の解析結果を示す図である。
【図９】地震応答解析において、三の丸波を入力地震動に用いた場合の解析結果を示す図である。
【図１０】地震応答解析において、上町断層３Ｂ２波を入力地震動に用いた場合の解析結果を示す図である。
【図１１】地震応答解析において、三の丸波を入力地震動に用いた場合の各免震構造の変位応答スペクトルを示す図である。
【図１２】地震応答解析において、三の丸波を入力地震動に用いた場合の各免震構造の加速度応答スペクトルを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図１から図１２を参照し、本発明の一実施形態に係る免震構造について説明する。
【００１７】
本実施形態の免震構造１は、図１に示すように、建物などの上部構造体２と地盤や下部構造体などの固定端３の間の免震層４に、滑り免震装置５と慣性質量ダンパー６とオイルダンパーなどの粘性減衰系ダンパー７からなる応答低減機構８を備えて構成されている。また、この免震構造１は、滑り免震装置５と慣性質量ダンパー６と粘性減衰系ダンパー７がそれぞれ一端側を上部構造体２に、他端側を固定端３に接続し、並列に配設されている。
なお、本発明に係る免震構造１は、滑り免震装置５と、慣性質量ダンパー６、オイルダンパーなどの粘性減衰系ダンパー７のいずれか一方のダンパーとを備えて構成してもよい。
【００１８】
また、一例として、滑り免震装置５は、図２及び図３に示すように、上部構造体２の底部に固定される上沓１０と、固定端３（下部構造体）の上部に固定される下沓１１と、上沓１０及び下沓１１の間に介装される摺動子１２とを備えて構成されている。
【００１９】
また、本実施形態において、滑り免震装置５は、摺動子１２が上沓１０に対して水平の一方向（Ｘ−Ｘ）にのみ摺動可能に保持され、且つ下沓１１に対して一方向（Ｘ−Ｘ）に直交する水平の他方向（Ｙ−Ｙ）にのみ摺動可能に保持されている。さらに、摺動子１２と上沓１０の互いに当接する摺動面１４、１５が一方向（Ｘ−Ｘ）に沿って逆Ｖ形に傾斜する上部傾斜面として形成され、且つ摺動子１２と下沓１１の互いに当接する摺動面１６、１７が他方向（Ｙ−Ｙ）に沿ってＶ形に傾斜する下部傾斜面として形成されている。また、摺動子１２の上下の摺動面１４、１６は摩擦抵抗が小さくなるように低摩擦係数の滑り材を貼設するなどして形成されている。
【００２０】
また、慣性質量ダンパー６としては、例えばボールネジ機構と回転錘（フライホイール）を組み合わせたものが採用可能であり、回転錘の実際の質量の数百倍以上もの大きな質量効果を得ることができる。
【００２１】
一例として、慣性質量ダンパー６は、図４に示すように、中心軸線を軸線Ｏ１上に配して設けられたボールねじ２０と、ボールねじ２０に螺着して配設されたボールナット２１と、ボールナット２１に取り付けられ、ボールナット２１の回転に従動して回転する回転錘２２とを備えて構成されている。
【００２２】
ボールねじ２０は、その一端２０ａに、上部構造体２又は固定端３に接続するためのボールジョイントやクレビスなどの連結部材２３が取り付けられている。
【００２３】
また、ボールねじ２０に螺着したボールナット２１は、軸受け２４に支持されている。軸受け２４は、軸線Ｏ１周りに回転不能に且つ軸線Ｏ１方向に移動不能に固設される円環状の外輪２４ａと、外輪２４ａの内孔内に配されて軸線Ｏ１周りに回転可能に支持された円環状の内輪２４ｂとを備えて形成されている。そして、ボールねじ２０が軸受け２４の内輪２４ｂの中心孔に挿通して配設されるとともに、ボールナット２１が軸受け２４の内輪２４ｂに固設されている。これにより、ボールナット２１は、軸線Ｏ１周りに回転可能に、且つ軸線Ｏ１方向に移動不能に配設されている。
【００２４】
さらに、ボールナット２１に回転錘２２が一体に固定して設けられている。回転錘２２は例えば略円筒状に形成され、ボールねじ２０を内部に挿通し、ボールねじ２０と互いの軸線Ｏ１を同軸上に配した状態でボールナット２１に固着して配設されている。
【００２５】
一方、本実施形態の慣性質量ダンパー６は、上記のボールねじ２０とボールナット２１と回転錘２２とを備えてなる回転慣性質量機構２５に直列に連結した付加ばね機構２６を備えて構成されている。
【００２６】
例えば、付加ばね機構２６は、円筒状に形成された外筒２７と、外筒２７よりも外径が小の円筒状に形成され、外筒２７の内部に互いの軸線Ｏ１を同軸上に配して設けられた内筒２８と、外筒２７と内筒２８の間に配設された付加ばね（ばね部材）２９とを備えて構成されている。
【００２７】
外筒２７は、所定長さの高軸剛性かつ高曲げ剛性の中空円筒体であって、その他端（図中左側の端部）２７ａに内部を閉塞させるように円板状の接続板３０が固着され、この接続板３０に、固定端３又は上部構造体２に接続するためのボールジョイントやクレビスなどの連結部材３１が取り付けられている。また、外筒２７の一端側（図中右側の端部）２７ｂには、内筒２８を挿通させる挿通孔を中心に貫通形成した円環状の支持板３２が内部を閉塞させるように固着されている。
【００２８】
また、外筒２７には、一端２７ｂ側に、支持板３２に固着して設けられ、外筒２７を内筒２８に対して軸線Ｏ１方向に案内して相対的に進退させるためのリニアガイド３３が設けられている。さらに、外筒２７には、他端２７ａ側に、内面から径方向内側に突出し、他端２７ａから軸線Ｏ１方向一端２７ｂ側に向けて延びる凸部３４が設けられている。また、この凸部３４は、ストローク量に応じた軸線Ｏ１方向の長さ寸法で形成されている。
【００２９】
内筒２８は、所定長さの高軸剛性かつ高曲げ剛性の中空円筒体であって、支持板３２の挿通孔に他端２８ａ側から挿通して外筒２７内に配設され、一端２８ｂ側を外筒２７から外側に配して設けられている。また、このとき、内筒２８は、その一端２８ｂを、ボールねじ２０を回転可能に軸支する軸受け２４の外輪２４ａに固着し、内輪２４ｂの内孔と互いの軸線Ｏ１が同軸上に配されるようにして設けられている。さらに、内筒２８は、他端２８ａと外筒２７の他端２７ａに固着された接続板３０との軸線Ｏ１方向の間に所定の間隔（制振機構のストローク量を規定する間隔）を設けて外筒２７内に配設されている。
【００３０】
また、内筒２８には、外筒２７の支持板３２から外側に延設された一端２８ｂ側に、径方向外側に突出し、軸線Ｏ１方向に延び、リニアガイド３３が係合して外筒２７を内筒２８に対して軸線Ｏ１方向に案内し相対回転せずに進退させるためのリニアガイドレール３５が設けられている。さらに、内筒２８には、その他端２８ａに、内筒２８の外径よりも大きく、外筒２７の内径よりも小さい直径を有する円板状の係止板３６が固着されている。
【００３１】
内筒２８の他端２８ａ側には、内筒２８の外径と略等しい内径を備え、外筒２７の内径よりも僅かに小さい外径を備えて略円環状に形成されたストローク規定板３７が、その中心孔に内筒２８の他端２８ａ側を挿通して取り付けられている。このストローク規定板３７は、外筒２７の内面に当接する外周ローラー３７ａと、内筒２８の外面に当接する内周ローラー３７ｂを備えている。そして、ストローク規定板３７は、これらローラー３７ａ、３７ｂによって外筒２７と内筒２８のそれぞれに対し、相対的に軸線Ｏ１方向に進退自在に設けられている。また、このとき、ストローク規定板３７は、外筒２７の凸部３４の軸線Ｏ１方向一端に当接することで、外筒２７に対し、さらなる軸線Ｏ１方向他端２７ａ側への移動が規制され、内筒２８の係止板３６に当接することで、内筒２８に対し、さらなる軸線Ｏ１方向他端２８ａ側への相対移動が規制されている。
【００３２】
付加ばね機構２６のばね部材（付加ばね）２９は、内筒２８の外面と外筒２７の内面の間、且つストローク規定板３７と支持板３２の軸線Ｏ１方向の間に設けられている。本実施形態において、ばね部材２９は、複数枚の皿バネが直列に重ねられた１組の皿バネ群を複数組軸線Ｏ１方向に並設して構成されている。なお、図４では軸線Ｏ１方向中間部分のばね部材２９を省略して図示している。
【００３３】
これにより、ばね部材２９による付勢力でストローク規定板３７に軸線Ｏ１方向他端側に押圧する力が作用し、通常時には、この付勢力を受けたストローク規定板３７が凸部３４に当接してそれ以上軸線Ｏ１方向他端側に移動しないように設けられている。また、この状態で、ストローク規定板３７に内筒２８に設けられた係止板３６が当接する。
【００３４】
そして、内筒２８に対して外筒２７が軸線Ｏ１方向一端側に相対変位する際には、すなわち、圧縮側の力が作用した際には、凸部３４にストローク規定板３７が押圧され、これとともに内筒２８に対してストローク規定板３７が軸線Ｏ１方向一端側に相対変位し、ばね部材２９が縮む。また、内筒２８に対して外筒２７が軸線Ｏ１方向他端側に相対変位する際には、すなわち、引張側の力が作用した際には、係止板３６にストローク規定板３７が押圧され、これとともに外筒２７に対してストローク規定板３７が軸線Ｏ１方向一端側に相対変位し、ばね部材２９が縮む。
【００３５】
なお、ストローク規定板３７や支持板３２のばね部材２９と当接する面や、外筒２７の内面、内筒２８の外面に硬質ゴム等の緩衝材を取り付け、付加ばね機構２６の動作時に騒音（機械音）が発生したり、摩耗が生じることを防止することが好ましい。
【００３６】
そして、地震などが発生し、上部構造体２と固定端３に相対的な変位が生じると（入力されると）、この変位差に応じて回転慣性質量機構２５（慣性質量ダンパー６）のボールねじ２０が軸線Ｏ１方向に進退し、軸受け２４の内輪２４ｂに支持されたボールナット２１が回転するとともに回転錘２２が回転する。これにより、回転錘２２の実際の質量の数千倍もの慣性質量効果が得られ、応答変位が大幅に低減することになる。
【００３７】
また、ばね部材２９の伸縮によって、回転慣性質量機構２５（慣性質量ダンパー６）と付加ばね機構２６（ばね部材２９）とにより定まる振動数を上部構造体２の卓越する振動数（例えば１次固有振動数）に同調させることができ、これにより、より効果的に応答変位を低減することが可能になる。
【００３８】
〔実施例〕
次に、本発明に係る免震構造１の優位性を確認するために行なった地震応答解析について説明する。ここでは、従来の免震構造と本実施形態の免震構造の応答低減効果を地震応答解析によって求め、これら解析結果を比較検討した。
【００３９】
具体的に、解析条件と各免震構造のモデルについて説明する。
まず、入力地震動は、各加速度波形を図５（ａ）〜図５（ｄ）に示すエルセントロ（ＮＳ）波−（Ｌｖ２）、告示波−（Ｌｖ２）、三の丸波、上町断層（３Ｂ２）波とした。
【００４０】
そして、図６（ａ）〜図６（ｅ）に示すように、解析ケースはＣａｓｅ１〜Ｃａｓｅ５の５種とした。
また、上部構造体（免震対象の建物）２は、その重量Ｍを７．６ｔ、免震周期Ｔを４．０ｓとした。
【００４１】
Ｃａｓｅ１は、図６（ａ）に示すように、オイルダンパー（粘性減衰）と積層ゴム（せん断剛性）を備えた通常の免震構造（比較対象の免震構造）であり、粘性減衰Ｃを４．７８ｋＮｓ／ｍ（減衰定数ｈ＝０．２０に相当）、せん断剛性Ｋを１８．７５ｋＮ／ｍとしている。
【００４２】
Ｃａｓｅ２は、図６（ｂ）に示すように、滑り免震装置のみを備えた免震構造（比較対象の免震構造）であり、滑り免震装置の摩擦係数μを０．０５、摺動面の傾斜角（勾配）を１／７０としている。
【００４３】
Ｃａｓｅ３は、図６（ｃ）に示すように、滑り免震装置とオイルダンパーを備えた免震構造（本発明に係る免震構造）であり、滑り免震装置の摩擦係数μを０．０５、摺動面の傾斜角を１／７０としている。オイルダンパーは、その粘性減衰Ｃ１を４．７８ｋＮｓ／ｍとしている。
【００４４】
Ｃａｓｅ４は、図６（ｄ）に示すように、滑り免震装置と慣性質量ダンパーを備えた免震構造（本発明に係る免震構造）であり、滑り免震装置の摩擦係数μを０．０５、摺動面の傾斜角を１／７０としている。慣性質量ダンパーは、慣性質量Ψをパラメータとし、０．１Ｍ、０．２Ｍ、０．３Ｍ、０．８Ｍ、１．０Ｍに変化させて解析を行った。また、慣性質量ダンパーの装置減衰Ｃ２を慣性質量Ψによらず一律３．０ｋＮｓ／ｍとした。
【００４５】
Ｃａｓｅ５は、図６（ｅ）に示すように、滑り免震装置と慣性質量ダンパーとオイルダンパーを備えた免震構造（本発明に係る免震構造）であり、滑り免震装置の摩擦係数μを０．０５、摺動面の傾斜角を１／７０としている。慣性質量ダンパーは、慣性質量Ψをパラメータとし、０．１Ｍ、０．２Ｍ、０．３Ｍ、０．８Ｍ、１．０Ｍに変化させて解析を行った。また、慣性質量ダンパーの装置減衰Ｃ２を慣性質量によらず一律３．０ｋＮｓ／ｍとした。オイルダンパーは、その粘性減衰Ｃ１を４．７８（Ｃａｓｅ４と同じ）ｋＮｓ／ｍとしている。
【００４６】
図７から図１０は、エルセントロ（ＮＳ）波−（Ｌｖ２）、告示波−（Ｌｖ２）、三の丸波、上町断層（３Ｂ２）波を入力し、Ｃａｓｅ１〜Ｃａｓｅ５について地震応答解析を行って免震層の最大変位と最大加速度を示した図である。
また、表１は、Ｃａｓｅ１〜Ｃａｓｅ５の応答変位と応答加速度を示している。なお、Ｃａｓｅ２〜Ｃａｓｅ４においてはＣａｓｅ１に対する比率として応答変位と応答加速度を示している。
【００４７】
【表１】
2016023503.tif 000003
【００４８】
これら図７から図１０、表１から、上町断層（３Ｂ２）波以外の地震動に対してはＣａｓｅ２〜Ｃａｓｅ５の全ての免震構造で最大変位が４０％以上低減することが確認された。また、上町断層（３Ｂ２）波では、Ｃａｓｅ２のみ変位が増大しているが、それ以外のＣａｓｅ３〜Ｃａｓｅ５で変位が低減することが確認された。さらに、加速度に関しては、Ｃａｓｅ４、Ｃａｓｅ５の免震構造で慣性質量を増大すると加速度が上昇する傾向にあるが、建物重量Ｍの１０％程度の慣性質量Ψ（慣性質量ダンパーの質量比（Ψ／Ｍ）が０．０５〜１．０程度）であれば大幅な上昇とならず、変位低減の大きな効果が得られることが確認された。また、三の丸波、上町断層（３Ｂ２）波に関しては、Ｃａｓｅ２〜Ｃａｓｅ５の免震構造で変位だけでなく加速度もＣａｓｅ１より低減しており、非常に効果が大きいことが確認された。
【００４９】
以下、各Ｃａｓｅについて説明する。
Ｃａｓｅ２（滑り免震装置のみを備えた免震構造）においては、図１１（ｂ）（及び図１１（ａ））、図１２（ｂ）（及び図１２（ａ））に示すように、例えば三の丸波を入力した際の変位と加速度の応答波形から、最大変位と最大加速度ともに約５０％、Ｃａｓｅ１の通常の免震構造と比較して低減することが確認された。また、滑り免震装置により加速度が頭打ちとなりある数値以上は上昇していない。さらに、摺動面が傾斜していることで復元力があるため、地震終了後も残留変形がほぼない。一方、減衰装置がないため、地震終了後も加速度が収まらないという欠点も確認された。
【００５０】
Ｃａｓｅ３（滑り免震装置とオイルダンパーを備えた免震構造）においては、図１１（ｃ）（及び図１１（ａ））、図１２（ｃ）（及び図１２（ａ））に示すように、例えば三の丸波を入力した際の変位と加速度の応答波形から、Ｃａｓｅ１の通常の免震構造と比較して最大変位が約６３％も大きく低減することが確認された。オイルダンパーを負荷することにより装置が負担する荷重が増えるために若干の加速度増加がみられるが、Ｃａｓｅ１と比較すると加速度は約３０％低下している。また、地震後の加速度が収まらないという現象はオイルダンパーによって解消されている。
【００５１】
Ｃａｓｅ４（滑り免震装置と慣性質量ダンパーを備えた免震構造）においては、図１１（ｄ）（及び図１１（ａ））、図１２（ｄ）（及び図１２（ａ））に示すように、例えば慣性質量を建物重量の１０％付加し、三の丸波を入力した際の変位と加速度の応答波形から、Ｃａｓｅ３の免震構造とほぼ同等の低減効果（Ｃａｓｅ１の通常の免震構造と比較し最大変位約６３％低減、加速度約３０％低減）が得られることが確認された。また、慣性質量を多く付加するほど、変位がさらに経過する傾向にあり、反面加速度が上昇することが確認された。この点から、慣性質量を建物重量の１０％程度にすることが好適であると考えられる。
【００５２】
Ｃａｓｅ５（滑り免震装置と慣性質量ダンパーとオイルダンパーを備えた免震構造）においては、図１１（ｄ）（及び図１１（ａ））、図１２（ｄ）（及び図１２（ａ））に示すように、例えば慣性質量を建物重量の１０％付加し、三の丸波を入力した際の変位と加速度の応答波形から、Ｃａｓｅ１〜Ｃａｓｅ４と比較し、最大変位がＣａｓｅ１に対して約７０％低減、加速度が約２０％低減し、最も変位の低減効果が大きくなることが確認された。
【００５３】
ただし、エルセントロや告示波のように加速度がＣａｓｅ１よりも上昇する地震波もあった。この場合、比率は上昇するが、加速度の絶対値としては１００ｃｍ／ｓ２程度であるため、建物内部の家具などが転倒するなどの被害は全くないと考えられる。
【００５４】
また、表１に示すように、上町断層（３Ｂ２）波の地震波でＣａｓｅ１では変位が８０ｃｍ以上となるが、Ｃａｓｅ５は６０ｃｍ未満に低減することが確認された。これは６０ｃｍのクリアランスを保有する建物の場合、擁壁への衝突を回避できることを意味し、現在の社会で求められている変位抑制のニーズにマッチしている。また、同じ変形に抑制することはＣａｓｅ４でも可能であるが、慣性質量を増やすよりも減衰装置を負荷した方が加速度上昇を小さくすることができる。
【００５５】
したがって、本実施形態の免震構造１（Ｃａｓｅ３〜５で示した本発明に係る免震構造）においては、応答低減機構８が滑り免震装置５と、慣性質量ダンパー６及び／又はオイルダンパーなどの粘性減衰系ダンパー７とを備えることにより、免震層４の変位低減効果を保ちつつ、上部構造体２の応答加速度や層間変形角の増加量を抑制することが可能になる。
これにより、あらゆる振動特性の構造体に適用して加速度、変位を確実に低減でき、優れた免震性能を付与することが可能になる。
【００５６】
また、慣性質量ダンパー６の慣性質量Ψと上部構造体２の質量Ｍの比Ψ／Ｍが０．０５〜１．０となるように構成することで、免震層４の変位低減効果と上部構造体２の応答加速度や層間変形角の抑制効果をバランスよく活用することができる。すなわち、あらゆる振動特性の構造体に適用して、より効果的且つ確実に加速度、変位を低減でき、優れた免震性能を付与することが可能になる。
【００５７】
以上、本発明に係る免震構造の一実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
【符号の説明】
【００５８】
１      免震構造
２      上部構造体
３      固定端（下部構造体）
４      免震層
５      滑り免震装置
６      慣性質量ダンパー
７      粘性減衰系ダンパー
１０    上沓
１１    下沓
１２    摺動子
１４    摺動面
１５    摺動面
１６    摺動面
１７    摺動面
２０    ボールねじ
２０ａ  一端
２０ｂ  他端
２１    ボールナット
２２    回転錘
２３    連結部材
２４    軸受け
２４ａ  外輪
２４ｂ  内輪
２５    回転慣性質量機構
２６    付加ばね機構
２７    外筒
２７ａ  他端
２７ｂ  一端
２８    内筒
２８ａ  他端
２８ｂ  一端
２９    付加ばね（ばね部材）
３０    接続板
３１    連結部材
３２    支持板
３３    リニアガイド
３４    凸部
３５    リニアガイドレール
３６    係止板
３７    ストローク規定板
３７ａ  外周ローラー
３７ｂ  内周ローラー
Ｏ１    軸線
【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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