自己復元ダンパーユニット
【課題】構造物に設置することにより、地震時の耐震性能を向上する。
【解決手段】下側のはり１１、下側のはり１１に対して向かい合わせかつ平行に離された位置に設置される上側のはり１２、下側のはり１１の左端と上側のはり１２の左端との間に設置される左側の柱２１、下側のはり１１の右端と上側のはり１２の右端との間に設置される右側の柱２２、地震エネルギーの吸収のために下側のはり１１、上側のはり１２、左側の柱２１、右側の柱２２により構成されるフレームに設置されるエネルギー吸収装置、左側の柱２１の上部近傍で上側のはり１２と上端を結合し、左側の柱２１の下部近傍で下側のはり１１と下端を結合する棒材３１、および右側の柱２２の上部近傍で上側のはり１２と上端を結合し、右側の柱２２の下部近傍で下側のはり１１と下端を結合する棒材３２、を備える。
【解決手段】下側のはり１１、下側のはり１１に対して向かい合わせかつ平行に離された位置に設置される上側のはり１２、下側のはり１１の左端と上側のはり１２の左端との間に設置される左側の柱２１、下側のはり１１の右端と上側のはり１２の右端との間に設置される右側の柱２２、地震エネルギーの吸収のために下側のはり１１、上側のはり１２、左側の柱２１、右側の柱２２により構成されるフレームに設置されるエネルギー吸収装置、左側の柱２１の上部近傍で上側のはり１２と上端を結合し、左側の柱２１の下部近傍で下側のはり１１と下端を結合する棒材３１、および右側の柱２２の上部近傍で上側のはり１２と上端を結合し、右側の柱２２の下部近傍で下側のはり１１と下端を結合する棒材３２、を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自己復元能力を有するユニット化されたダンパーに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
本発明では、梁と柱からなる骨組構造にダンパーユニットを設置し、ダンパーユニットに加わるせん断力に対して減衰効果を発揮することで構造物の耐震性能を向上させる。
【０００３】
本発明と設置方法が類似するものとして、せん断パネル型ダンパーをブレース材の接合部に配置した特許文献１が挙げられる。特許文献１では、2本の柱により支持されるはりの中央部にせん断パネル型ダンパーを設置し、逆V型に配置される一組のブレースの片端を柱中央部にピン結合し、他端をダンパーに結合した制震構造が提案されている。
【０００４】
特許文献２ではせん断パネル型ダンパーを取り付けジグ等を含めてユニット化することで、設計の自由度および施工性の向上を図っている。
【０００５】
しかしながら、ダンパーも含め構造部材が塑性化すると地震後も残留変位が構造物に生ずるため、損傷したダンパーを交換する等、構造物を原位置へ復帰させる作業が必要となる。
【０００６】
特許文献３では、都市部の高速道路などの高架橋に適用する骨組み構造が提案されており、その構造は2本の橋脚とこれらに支持されるはり、プレストレスを導入したPC鋼棒、および軸降伏型ダンパーにより構成される。それぞれの柱に対してはりは半剛結接合となっており、PC鋼棒はそれぞれの柱内部を垂直に貫通する。軸降伏型ダンパーははりと柱の接合部およびそれぞれの柱基部に設置される。自己復元能力はプレストレスを与えられたPC鋼棒により骨組みに導入される。従って地震後に骨組み構造を原位置に復帰させる作業は不要である。
【０００７】
しかしながら、橋脚にPC鋼棒を貫通させるなど大規模な機構が必要であり、既設橋脚に対して施工することは困難である。そのため、この構造の適用は新設橋脚に限定される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開2002−227126、橋梁、及び橋梁の耐震強度補強方法、三菱重工業株式会社
【特許文献２】特開2008−303686、せん断パネル型ダンパーと構造物へのせん断パネル型ダンパー取付け構造、株式会社横河ブリッジホールディングス
【特許文献３】特開2008-297720、鋼橋梁を対象とした無損傷自己復元型免震・制震機構、後藤芳顯
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
a) 特許文献１、特許文献２のダンパーのみを設置する構造では、極大地震時により生じた塑性変形は地震後にも残留する。そのため、構造物全体に残留変位が生じるため、損傷したダンパーを置き換える等、原位置へ復帰させる作業が必要となる。
【００１０】
b) 特許文献３は自己復元能力を有する制震機構であるが、構造本体にPC鋼棒を貫通させるなど大規模な機構が必要であり、橋梁全体と一体的に設計する必要がある。そのため、設計の自由度および施工の簡便性に劣る。
【００１１】
c) 構造的制約から、エネルギー吸収部材として特許文献２ではせん断パネル型ダンパー、特許文献１、特許文献３では軸降伏型ダンパーを用いる必要がある。
【００１２】
本発明は上記点に鑑みて、構造物に設置することにより、地震時の耐震性能の向上を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、構造物に設置し地震エネルギーの吸収を行う自己復元ダンパーユニットであって、
下側のはり、
下側のはりに対して向かい合わせかつ平行に離された位置に設置される上側のはり、
下側のはりの左端と上側のはりの左端との間に設置される左側の柱、
下側のはりの右端と上側のはりの右端との間に設置される右側の柱、
地震エネルギーの吸収のために下側のはり、上側のはり、左側の柱、右側の柱により構成されるフレームに設置されるエネルギー吸収装置、
左側の柱の上部近傍で上側のはりと上端を結合し、左側の柱の下部近傍で下側のはりと下端を結合する棒材、および
右側の柱の上部近傍で上側のはりと上端を結合し、右側の柱の下部近傍で下側のはりと下端を結合する棒材、
を備えることを特徴とする自己復元ダンパーユニット。
【００１４】
請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の自己復元ダンパーユニットにおいて、左側の柱は、左側の棒材により導入される圧縮力により上側のはりおよび下側のはりと半剛結接合され、
右側の柱は、右側の棒材により導入される圧縮力により上側のはりおよび下側のはりと半剛結接合されていることを特徴とする自己復元ダンパーユニット。
【００１５】
請求項３に記載の発明では、請求項２に記載の自己復ダンパーユニットにおいて、左側の棒材は、左側の柱内部に挿入され、
右側の棒材は、右側の柱内部に挿入されていることを特徴とする。
【００１６】
請求項４に記載の発明では、請求項２に記載の自己復元ダンパーユニットにおいて、左側の一組の棒材は、エネルギー吸収装置の挙動を妨げないように左側の柱から等しい距離を離した位置に設置され、
右側の一組の棒材は、エネルギー吸収装置の挙動を妨げないように右側の柱から等しい距離を離した位置に設置されていることを特徴とする。
【００１７】
請求項５に記載の発明では、請求項２に記載の自己復元ダンパーユニットにおいて、左側の柱の上端、左側の柱の下端、右側の柱の上端、右側の柱の下端は凸曲面を有し、
上側のはり上の左上接触部、下側のはり上の左下接触部、上側のはり上の右上接触部、下側のはり上の右下接触部は凹曲面を有することを特徴とする。
【００１８】
請求項６に記載の発明では、請求項５に記載の自己復元ダンパーユニットにおいて、凸曲面の形状は基本的に半径R１の半球の一部であり、
凹曲面の形状は基本的に半径R２の半球の一部であり、
半径R2は前記半径R1よりも大きいことを特徴とする。
【００１９】
請求項７に記載の発明では、請求項５に記載の自己復元ダンパーユニットにおいて、凸曲面は半径R3の円柱の側面であり、
凹曲面は半径R4の円柱の側面であり、
半径R4は半径R3よりも大きいことを特徴とする。
【００２０】
請求項８に記載の発明では、請求項２に記載の自己復元ダンパーユニットにおいて、左側の柱の上端部、左側の柱の下端部、右側の柱の上端部、および右側の柱の下端部は平面であり、
上側のはり上の左上接触部、下側のはり上の左下接触部、上側のはり上の右上接触部、および下側のはり上の右下接触部は側面にテーパーを付与した矩形の凹面を有していることを特徴とする。
【００２１】
請求項９に記載の発明では、請求項１に記載の自己復元ダンパーユニットにおいて、エネルギー吸収装置は、第１の軸降伏型ダンパーおよび第２の軸降伏型ダンパーにより構成され、
第１軸降伏型ダンパーの片端は、上側のはりまたは左側の柱のいずれかに結合され、
第1軸降伏型ダンパーの他端は、下側のはりまたは右側の柱のいずれかに結合され、
第２軸降伏型ダンパーの片端は、上側のはりまたは右側の柱のいずれかに結合され、
第２軸降伏型ダンパーの他端は、下側のはりまたは左側の柱のいずれかに結合されていることを特徴とする。
【００２２】
請求項１０に記載の発明では、請求項１に記載の自己復元ダンパーユニットにおいて、エネルギー吸収装置は、地震力によりせん断変形する前記フレームにより外周を固定され、フレームのせん断変形に伴い変形するせん断パネルを含むことを特徴とする。
【００２３】
請求項１１に記載の発明では、請求項１０に記載の自己復元ダンパーユニットにおいて、せん断パネルの形状は、フレームの内側部分により規定される矩形から4つの角部を切り落とした平面であることを特徴とする。
【００２４】
請求項１２に記載の発明では、請求項２に記載の自己復元ダンパーユニットにおいて、左側の柱は凸曲面の形状を有する上端部および下端部を含み、
右側の柱は凸曲面の形状を有する上端部および下端部を含み、
下側のはりは、左端の上面に凹曲面の形状を有する左側の柱と接触する左下の接触部と右端の上面に凹曲面の形状を有し、右側の柱と接触する右下の接触部を含み、
上側のはりは、左端の下面に凹曲面の形状を有する左側の柱と接触する左上の接触部と右端の下面に凹曲面の形状を有し、左側の柱と接触する右上の接触部を含むことを特徴とする。
【００２５】
請求項１３に記載の発明では、請求項１２に記載の自己復元ダンパーユニットにおいて、左側の柱の前記上端における前記凸曲面は基本的に半径r1の半球の一部であり、
左側の柱の前記下端における凸曲面は基本的に半径r2の半球の一部であり、
右側の柱の前記下端における凸曲面は基本的に半径r3の半球の一部であり、
右側の柱の前記下端における凸曲面は基本的に半径r4の半球の一部であり、
上側のはり上の前記左上の接触部の凹曲面の形状は半径r1よりも大きな半径を有する半球の一部であり、
下側のはり上の左下の接触部の凹曲面の形状は半径r2よりも大きな半径を有する半球の一部であり、
上側のはり上の右上の接触部の凹曲面の形状は半径r3よりも大きな半径を有する半球の一部であり、
下側のはり上の右下の接触部の凹曲面の形状は半径r4よりも大きな半径を有する半球の一部であることを特徴とする。
【００２６】
請求項１４に記載の発明では、請求項１ないし１３のいずれか１つに記載の自己復元ダンパーユニットにおいて、構造物との接合部は、左側の柱および右側の柱に設けられていることを特徴とする。
【００２７】
請求項１５に記載の発明では、請求項１ないし１４のいずれか１つに記載の自己復元ダンパーユニットにおいて、棒材はPC鋼棒であることを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】図１は第1の実施形態による自己復元型ダンパーユニットをアーチ橋に適用した場合の設置例を示す概略図である。
【図２】図２は図１に示す自己復元型ダンパーユニットの正面図である。
【図３】図３は図２に示す上側のはりの平面図である。
【図４】図４は図２に示す下側のはりの平面図である。
【図５】図５は図２に示す自己復元型ダンパーユニットの初期状態における正面図である。
【図６】図６は図２に示す自己復元型ダンパーユニットに対して、せん断力が作用したときの正面図である。
【図７】図７は図２に示す自己復元型ダンパーユニットに対して、図６とは逆方向のせん断力が作用したときの正面図である。
【図８】図８は自己復元型ダンパーユニットの第２の実施形態を示す正面図である。
【図９】図９は図８に示す下側のはりとせん断パネル部を示す断面図である。
【図１０】図１０は図８に示す自己復元型ダンパーユニットの初期状態における正面図である。
【図１１】図１１は図１０に示す自己復元型ダンパーユニットに対して、せん断力が作用したときの正面図である。
【図１２】図１２は図１０に示す自己復元型ダンパーユニットに対して、図１１とは逆方向のせん断力が作用したときの正面図である。
【図１３】図１３は図２に示す下側のはりの透視図である。
【図１４】図１４は図２に示す下側のはり部に改良１を加えた場合の透視図である。
【図１５】図１５は図２に示す左側の柱部に改良１を加えた場合の透視図である。
【図１６】図１６は図２に示す下側のはり部に改良２を加えた場合の透視図である。
【図１７】図１７は図２に示す左側の柱部に改良２を加えた場合の透視図である。
【図１８】図１８は、はりと柱部に図１６および図１７の改良を加えた場合の挙動示す透視図である。
【図１９】図１９は図２に示す軸降伏型ダンパーとフレームとの結合方法を改良した場合の正面図である。
【図２０】図２０は図２に示す軸降伏型ダンパーとフレームとの結合方法を改良した場合の正面図である。
【図２１】図２１は図３に示すPC鋼棒の配置に関して改良した場合の平面図である。
【図２２】図２２は図４に示すPC鋼棒の配置に関して改良した場合の平面図である。
【図２３】図２３はナットを改良した場合の実施形態を表す図である。
【図２４】図２４は本発明をトラス橋に適用した場合の設置例を示す図である。
【図２５】図２５は橋梁の梁と柱からなる空間全域に自己復元型ダンパーユニットを設置した例を示す図である。
【図２６】図２６は本発明の第３実施形態における内部構造を示したものである。
【図２７】図２７は本発明の第３実施形態における地震時の動作機構を示したものである。
【図２８】図２８は本発明をトラス橋に適用した場合の設置例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
（第１実施形態）
まず、実施形態の概要を説明する。上記課題a)の地震後の残留変形が生じることを抑制することを目的として、特許文献３と同様の機構をダンパーユニット内に導入することにより、自己復元能力を付与する。
【００３０】
上記課題b)の大規模機構に起因する困難を排除するため、橋梁本体にて実現していた自己復元機構をダンパーユニット内のみで完結させる。すなわち、特許文献３ではPC鋼棒や軸降伏型ダンパーを橋梁本体へ個別に取り付けていたが、本発明ではダンパーユニットの外周フレームにPC鋼棒やダンパーを固定しダンパーユニットと一体化する。これにより、自己復元能力をダンパーユニット自身が持つことが可能となる。
【００３１】
従来技術では上記課題c)のエネルギー吸収部材に用いるダンパー形状に制約があるが、本発明ではダンパーユニット内に収まる範囲でエネルギー吸収部材を自由に配置できる構造とした。これにより、種々のダンパーをエネルギー吸収部材として用いることが可能となる。とくに、地震時の繰り返し載荷に対してエネルギー吸収部材が劣化しないよう設計をすることにより、メンテナンスフリーな免震・制震構造を実現できる。
【００３２】
図１は設置例としてアーチ橋に第１実施形態であるダンパーユニット１０（以降、“第1ダンパーユニット１０”と呼ぶこととする）を取り付けた構造について示したものである。
【００３３】
第１ダンパーユニット１０は部材１、２および３の間に配置される。第1ダンパーユニット１０の上部は部材２、３と結合される。地震力はアーチ部材１、２および３を介して第１ダンパーユニット１０に伝達される。第１ダンパーユニット１０が用いられていない従来の橋梁では、橋梁部材２と３は橋梁部材１に直接剛結されることに留意されたい。
【００３４】
図２、３および４に示すように、第１ダンパーユニット１０は下側のはり１１、上側のはり１２、左側の柱２１、右側の柱２２、左側のPC鋼棒３１（棒材）、右側のPC鋼棒３２（棒材）、軸降伏型ダンパー４１、４２により構成される。下側のはり１１、上側のはり１２、左側の柱２１、右側の柱２２により半剛結のフレームを構成する。
【００３５】
下側のはり１１は、基本的には直方体の形状を有する。本例では、下側のはり１１は厚板により構成される中空の箱型断面としている。下側のはり１１は十分な強度と剛性を有する。下側のはり１１の形状は中実の直方体でもよい。下側のはり１１は鋼以外の材料でもよい。
【００３６】
下側のはり１１は、下面部１１LSで橋梁部材と接し、橋梁部材と結合する。下側のはり１１の両端にはフランジ11aを付与することができる。フランジ11aはボルトを通すためのボルト孔Hを有する。下側のはり１１はボルト孔Hでボルトとナットにより橋梁部材と結合することができる。下側の柱１１はボルトやナット以外の方法で橋梁部材と剛結してもよい。
【００３７】
図２、４に示すように、下側のはり１１は左下の接触部11bと右下の接触部11cを有する。
【００３８】
左下の接触部11bは下側のはり１１の左側に配置される。左下の接触部11bは下側のはり１１の上面11US上に配置される。左下の接触部11bは凹曲面を有する。具体的には、左下の接触部11bの凹曲面の形状は半球の1部である。
【００３９】
右下の接触部11bは下側のはり１１の左側（下側のはり１１の左端近傍）に配置される。右下の接触部11bは下側のはり１１の上面11US上に配置される。左下の接触部11bは凹曲面を有する。具体的には、左下の接触部11bの凹曲面の形状は半球の1部である。
【００４０】
さらに、下側のはり１１は左下の接合部11dと右下の接合部11eを有する。
【００４１】
左下の接合部11dは下側のはり11の左側の下面11LSに配置される。左下の接合部11dは形状が直方体の凹面を有する。貫通孔Haは左下の接触部11bと左下の接合部11dの間に配置される。
【００４２】
右下の接合部11eは下側のはり11の右側の下面11LSに配置される。左下の接合部11eは右下の接合部11dと同じ形状の凹面を有する。貫通孔Hbは右下の接触部11cと右下の接合部11eの間に配置される。
【００４３】
さらに、下側のはり１１は左下にブラケット部11fと右側にブラケット部11gを有する。
【００４４】
左側のブラケット部11fは下側のはり１１の左側（左下の接触部11bの近傍）に配置される。図４に示すように、左側のブラケット部11fは下側のはり１１の後方の側面11RRから内部の方向に向かう突起である。左側のブラケット部11fは下側のはり１１の後方の側面11RRに平行な平面部を有する。この平面部はピン結合のための孔を有する。
【００４５】
右側のブラケット部11gは下側のはり１１の右側（右下の接触部11cの近傍）に配置される。図４に示すように、右側のブラケット部11gは、はり１１の後方の側面11RRと平行に位置する下側のはり１１の前方の側面11FR上に配置される突起である。右側のブラケット部11gは左側のブラケット部11fと同一形状である。右側のブラケット部11gは下側のはり１１の内部に向かう突起であり、前方の側面11FRと平行な平面部を有する。この平面部はピン結合のための孔を有する。
【００４６】
上側のはり１２は、直方体の形状を有する。上側のはり１２の大きさは概ね下側のはり１１と同程度の大きさである。上側のはり１２は下側のはり１１と距離をおき、向かい合わせかつ平行に配置される。
【００４７】
本例では、上側のはり１２は厚板により構成される中空の箱型断面としている。上側のはり１２は十分な強度と剛性を有する。上側のはり１２の形状は中実の直方体でもよい。上側のはり１２は鋼以外の材料でもよい。
【００４８】
板12aは上側のはり１２の上面12USで結合される。板12aは複数のボルト孔を有する。前記のとおり、上側のはり１２は板12aにより橋梁部材とボルトとナットを用いて結合される。
【００４９】
図２および３に示すように、上側のはり１２は左上の接触部12bと右上の接触部12cを有する。
【００５０】
左上の接触部12bは上側のはり１２の左側（上側のはり１２の左端近傍）に配置される。左下の接触部11bは凹曲面を有し、上側のはり１２の下面12LS上に配置される。具体的には、左下の接触部11bの凹曲面の形状は半球の1部である。本例では、左上の接触部12bの形状は左下の接触部11bと同一の形状としている。
【００５１】
右上の接触部12cは上側のはり１２の右側（上側のはりの右端近傍）に配置される。右上の接触部12cは左上の接触部12bと同じ凹曲面を有する。すなわち、右上の接触部12cの形状は半球の一部である。右上の接触部12cは上側のはり１２の下面12LS上に配置される。本例では、右上の接触部12cの形状は左下の接触部11cと同一の形状としている。右上の接触部12cは左下の接触部11cと向かい合わせになるように配置される。
【００５２】
上記のとおり、左下の接触部11b、右下の接触部11c、左上の接触部12bおよび右上の接触部12cは全て同一の形状である。便宜上、それぞれの接触部の半径を“半径R2“と呼ぶこととする。
【００５３】
上側のはり１２は左側のブラケット部12dおよび右側のブラケット部12eを有する。
【００５４】
左側のブラケット部12dは上側のはり１２の左側（左上の接触部12b近傍）に配置される。図３に示すように、左側のブラケット12dは上側のはり１２の前方の側面12FRから上側のはり１２の内側に向かう突起である。左側のブラケット部12dは前方の側面12FRと平行な平面部を有する。
【００５５】
右側のブラケット部12eは上側のはり１２の右側（右上の接触部12c近傍）に配置される。右側のブラケット部12eは左側のブラケット12eが配置される上側のはりの前方の側面12FRと向かい合わせかつ平行に配置される12RR上に配置される突起である。右側のブラケット部12eは左側のブラケット部12dと同一の形状である。右側のブラケット部12eは上側のはり１２の内側に向かう突起であり、後方の側面12RRと平行な平面部を有する。この平面部はピン結合のための孔を有する。
【００５６】
左側の柱２１は円柱である。左側の柱２１は中実断面で、左側の柱２１の軸線に沿った貫通孔Heを有する。本例では、左側の柱２１は鋼製である。左側の柱２１は十分な剛性と強度を有する。左側の柱２１は鋼以外の材料でもよい。
【００５７】
左側の柱２１は上下のはり１２および１１を支持するために、下側のはり１１と上側のはり１２の左端の間に設置される。詳細は後述するが、左側の柱２１は上側のはり１２と下側のはり１１にPC鋼棒３１により導入される圧縮力により半剛結接合される。
【００５８】
左側の柱２１の上端部21aは凸曲面の形状を有する。具体的には、上端部21aは基本的には半径r1の半球の一部である。半径r1は上側のはり１２上に位置する左上接触部12bの半径よりも小さい。初期状態において、上端部21aは上側のはり１２上の左上接触部12bと同軸上で接触する。
【００５９】
左側の柱２１の下端部21bは凸曲面の形状を有する。具体的には、下端部21bは基本的には半径r2の半球の一部である。半径r2は下側のはり１１上に位置する左下接触部11bの半径よりも小さい。本例では、下端部21bは上端部21aと同一の形状である(r1=r2)。初期状態において、下端部21bは下側のはり１１上の左下接触部11bと同軸上で接触する。
【００６０】
右側の柱２２は左側の柱２１と同一である。すなわち、右側の柱２２は左側の柱２１と同じ円柱の形状を有する。右側の柱２２は中実断面で、右側の柱２２の軸線に沿った貫通孔Hfを有する。本例では、右側の柱２２は鋼製である。右側の柱２２は十分な剛性と強度を有する。右側の柱２２は鋼以外の材料でもよい。
【００６１】
右側の柱２２は上下のはり１２および１１を支持するために、下側のはり１１と上側のはり１２の右端の間に設置される。詳細は後述するが、右側の柱２２は上側のはり１２と下側のはり１１にPC鋼棒３２により導入される圧縮力により半剛結接合される。
【００６２】
右側の柱２２の上端部22aは凸曲面の形状を有する。具体的には、上端部22aは基本的には半径r3の半球の一部である。半径r3は上側のはり１２上に位置する右上接触部12cの半径よりも小さい。上端部22aは上端部21aと同一の形状である。初期状態において、上端部22aは上側のはり１２上の右上接触部12cと同軸上で接触する。
【００６３】
右側の柱２２の下端部22bは凸曲面の形状を有する。具体的には、下端部22bは基本的には半径r4の半球の一部である。半径r4は下側のはり１１上に位置する右下接触部11cの半径よりも小さい。下端部22bは上端部22aと同一の形状である(r3=r4)。また、下端部22bは、下端部21bと同一である。初期状態において、下端部22bは下側のはり１１上の左下接触部11cと同軸上で接触する。
【００６４】
上述のとおり、上端部21a、下端部21b、上端部22a、および下端部22bは同一の形状である。従って、半径r1、r2、r3およびr4はそれぞれ等しい。便宜上、r1、r2、r3およびr4は半径R1と呼ぶこととする。先述の半径R2は変形R1よりも大きい。
【００６５】
左側のPC鋼棒３１は左側の柱２１を左側の柱２１の軸線に沿って貫通する。すなわち、左側のPC鋼棒３１は左側の柱２１の貫通孔Heの中を貫通する（PC鋼棒３１は左側の柱２１の内部に挿入される）。左側のPC鋼棒３１と左側の柱２１の貫通孔Heとの隙間はPC鋼棒３１の動きを妨げないように十分確保する。左側のPC鋼棒３１は下側のはり１１を貫通する。すなわち、左側のPC鋼棒３１は下側のはり１１の貫通孔Haを貫通する。さらに、左側のPC鋼棒３１は上側のはり１２を貫通する。すなわち、左側のPC鋼棒３１は上側のはり１２の貫通孔Hcを貫通する。左側のPC鋼棒３１と貫通孔Haおよび左側のPC鋼棒３１と貫通孔Hcとの隙間はPC鋼棒３１の動きを妨げないように十分確保する。すなわち、PC鋼棒３１は貫通孔HaおよびHcの内面とは接触しない。
【００６６】
図２に示すように、左側のPC鋼棒３１の上端部31aは上側のはり１２の上面１２US上に突出する。上端部31aにはねじ切り加工を施し、ナットN1により締結する。
【００６７】
図２に示すように、左側のPC鋼棒３１の下端部31bは左下の結合部11dに突出する。下端部31bにはねじ切り加工を施し、ナットN２により締結する。
【００６８】
ナットN1とナットN2を締め付けることにより、右側のPC鋼棒３１に引張り力を導入する。従って、左側のPC鋼棒３１により導入される圧縮力によって、柱２１は上側のはり１２と下側のはり１１と半剛結接合する。
【００６９】
左側のPC鋼棒３２は右側の柱２２を右側の柱２２の軸線に沿って貫通する。すなわち、右側のPC鋼棒３２は右側の柱２２の貫通孔Hfの中を貫通する（PC鋼棒３２は右側の柱２２の内部に挿入される）。右側のPC鋼棒３２と右側の柱２２の貫通孔Hfとの隙間はPC鋼棒３２の動きを妨げないように十分確保する。右側のPC鋼棒３２は下側のはり１１を貫通する。すなわち、右側のPC鋼棒３２は下側のはり１１の貫通孔Hbを貫通する。さらに、右側のPC鋼棒３２は上側のはり１２を貫通する。すなわち、右側のPC鋼棒３２は上側のはり１２の貫通孔Hdを貫通する。左側のPC鋼棒３１と貫通孔Hbおよび左側のPC鋼棒３１と貫通孔Hdとの隙間はPC鋼棒３１の動きを妨げないように十分確保する。すなわち、PC鋼棒３１は貫通孔HbおよびHdの内面とは接触しない。
【００７０】
図２に示すように、右側のPC鋼棒３２の上端部32aは上側のはり１２の上面１２US上に突出する。上端部32aにはねじ切り加工を施し、ナットN３により締結する。
【００７１】
図２に示すように、左側のPC鋼棒３２の下端部32bは左下の結合部11eに突出する。下端部32bにはねじ切り加工を施し、ナットN４により締結する。
【００７２】
ナットN３とナットN４を締め付けることにより、右側のPC鋼棒３２に引張り力を導入する。従って、右側のPC鋼棒３２により導入される圧縮力によって、柱２２は上側のはり１２と下側のはり１１と半剛結接合する。
【００７３】
軸降伏型ダンパー４１の上端は上側のはり１２の左側ブラケット部12dにピン結合する。軸降伏型ダンパー４１の下端は下側のはり１１の右側ブラケット部11gにピン結合する。
【００７４】
軸降伏型ダンパー４２は軸降伏型ダンパー４１と同一である。軸降伏型ダンパー４２の上端は上側のはり１２の右側ブラケット部12eにピン結合する。軸降伏型ダンパー４２の下端は下側のはり１１の左側ブラケット部11fにピン結合する。
【００７５】
従って、軸降伏型ダンパー４１は基本的に外周フレームの一組の対角を結合する配置となる。軸降伏型ダンパー４２は基本的にフレームの一組の対角を結合する配置となる。
【００７６】
すなわち、下側のはり１１、上側のはり１２、左側の柱２１および右側の柱２２により構成されるフレームに配置される軸降伏型ダンパー４１と軸降伏型ダンパー４２はフレームに作用する地震エネルギーを吸収するための機構を構成する。
【００７７】
次に、図５、６および７をもとに、ダンパーユニット１０の機構について述べる。
【００７８】
地震が作用しない常時においては、図５に示すように、ダンパーユニット１０は初期の形状を維持する。
【００７９】
地震時にはダンパーユニット１０に結合する橋梁部材を介して地震力がダンパーユニット１０に作用する。
【００８０】
橋梁部材を介して、上側のはり１２およびに力F1が左方向に作用し、下側のはり１１に力F2が右方向に作用した状態を図６に示す。
【００８１】
左側のPC鋼棒３１により導入される圧縮力により、左側の柱２１は上側のはり１２および下側のはり１１に部分的に接触する。しかしながら、左側の柱２１と上側のはり１２との間の半剛結接合および左側の柱２１と下側のはり１１との間の半剛結接合により、左側の柱２１は上側のはり１２と下側のはり１１に対して回転移動が可能である。
【００８２】
さらに、上述のとおり、半径r1は左上の接触部12bよりも小さく、半径r2は左下の接触部11bよりも小さい（図２参照）。従って、左側の柱２１は下側のはり１１と上側のはり１２に対して接触しつつ、スムーズに回転する。
【００８３】
同様に、右側のPC鋼棒３２により導入される圧縮力により、右側の柱２２は上側のはり１２と下側のはり１１に対して部分的に接触する。しかしながら、右側の柱２２と上側のはり１２との間の半剛結および右側の柱２２と下側のはり１１との間の半剛結接合により、左側の柱２１は上側のはり１２と下側のはり１１に対して回転移動が可能である。
【００８４】
さらに、上述のとおり、半径r3は右上の接触部12cよりも小さく、半径r4は右下の接触部11cよりも小さい（図２参照）。従って、右側の柱２２は下側のはり１１と上側のはり１２に対して接触しつつ、スムーズに回転する。
【００８５】
従って、図６に示すように、相対回転と離間がはりと柱の間で生じた場合、軸降伏型ダンパー４１は圧縮変形し、軸降伏型ダンパー４２は引張り変形する。これらの軸降伏型ダンパー４１および４２の塑性変形によりエネルギー吸収が生じる。
【００８６】
これと同時に、左側のPC鋼棒３１と右側のPC鋼棒３２には引張り変形が生ずる。しかしながら、あらかじめ導入されたプレストレスによりPC鋼棒自身には収縮する内力が発生する。この力により、地震後にはPC鋼棒の長さが最も短くなる原位置に復帰する。
【００８７】
図５に示すように、上記のPC鋼棒の作用により、地震時に生じた軸降伏型ダンパー４１および４２残留変形を解消し、ダンパーユニットとしての自己復元機構を実現する。従って骨組み構造の原位置への復帰やダンパーユニット１０を交換する等の地震後の復旧作業は不要である。いわば、ダンパーユニット１０は極大地震に対してメンテナンスフリーであると言える。
【００８８】
共役のせん断力F3およびF4がそれぞれのはりにF1およびF2と反対方向に作用した状態を図７に示す。この場合、ダンパーユニット１０は図６に示したものと同様の挙動を示す。
【００８９】
すなわち、軸降伏型ダンパー４２には圧縮側の塑性変形、軸降伏型ダンパー４１には引張側の塑性変形が生じ、大きなエネルギー吸収が行われる。
【００９０】
これと同時に、左右のPC鋼棒３１および３２は図６に示したものと同様な挙動を示す。以上のようにダンパーユニット１０は自己復元特性とエネルギー吸収特性の両方をあわせ持つことになる。
（第２実施形態）
図８に本発明の第２実施形態として、自己復元ダンパーユニット５０（以降、“ダンパーユニット５０“と呼ぶこととする）を示す。ダンパーユニット５０はダンパーユニット１０と同様にアーチ橋BRやその他の構造物に適用することができる。
【００９１】
ダンパーユニット５０はダンパーユニット１０におけるエネルギー吸収装置としての軸降伏型ダンパー４１および４２の設置箇所にせん断パネル６０を配置する点のみが異なる。
【００９２】
せん断パネル６０は基本的に長方形である。より具体的には、せん断パネル６０はフレームの内側部分により規定される長方形の板である。せん断パネルの４つの頂点は切り取る。これらの切り取られる部分６１−６４の形状は基本的に四半円弧であるが、三角形など他の形状でも良い。
【００９３】
せん断パネル６０はフレーム内に配置され、フレームのせん断挙動に伴い変形する。より具体的には、図９に示すように、２つの接合部品11hは下側のはり１１の上面11USに剛結し、せん断パネル６０は２つの接合部品11hにはさまれ、下側のはり１１に２つの接合部品を貫通するボルトとナットにより結合される。これと同様にせん断パネル６０は上側のはり１２、左側の柱２１、右側の柱２２に結合される。せん断パネル６０は上記とは異なる方法により下側のはり１１、上側のはり１２、左側の柱２１、右側の柱２２に結合してもよい。
【００９４】
図１０、１１、および１２に示すように、ダンパーユニット５０はダンパーユニット１０と同様の挙動を示す。従って、エネルギー吸収装置として機能するせん断パネル６０により地震エネルギーは吸収される。
【００９５】
さらに、フレームがせん断力により変形した場合に、左側のPC鋼棒３１および右側のPC鋼棒３２はこれらの長さが最も短くなる初期の配置に戻る。結果として、せん断パネル６０の残留変形は解消される。すなわち、ダンパーユニット５０は自己復元特性を示す。従って、ダンパーユニット５０の修復や交換などのメンテナンスは不要である。
【００９６】
せん断パネル６０は切り取り部分６１−６４によりスムーズに変形することができる。これは地震力によってフレームが変形した際にフレームがせん断パネルの変形を抑制しないためである。
【００９７】
本発明は、上記の実施形態に限定されず、発明の範囲から逸脱しない範囲で適切な形態に修正することが可能である。
【００９８】
例えば、図１３に示すように、上記の実施形態において、左下の接触部11b、右下の接触部11c、左上の接触部12b、右上の接触部12cは半球の一部としての凹曲面である。しかしながら、図１４に示すように、左下の接触部11b、右下の接触部11c、左上の接触部12b、右上の接触部12cは半径R4円柱の一部としての凹曲面としてもよい。
【００９９】
この場合、図１５に示すように、左側の柱２１の下端部21bおよび上端部21a、右側の柱２２の下端部22bおよび上端部22aは半径R3の円柱状の形状を有する（R3＜R4）。本形状においてもまた、左右の柱２１および２２はスムーズに回転できる。
【０１００】
さらに、図１６に示すように、左下の接触部11b、右下の接触部11c、左上の接触部12b、右上の接触部12c は矩形の形状を有する凹面でもよい。この場合、図１７に示すように、左側の柱２１の下端部21bおよび上端部21a、右側の柱２２の下端部22bおよび上端部22aは平面部を有する。すなわち、左下の接触部11b、右下の接触部11c、左上の接触部12b、右上の接触部12cが矩形の凹面の場合には、左右の柱２１および２２の形状は直方体である。
【０１０１】
上記の形状においては、図１８に示すように、地震時に生ずるフレームのせん断変形に伴い、柱２１（又は柱２２）の浮き上がり量Dが増加する。従ってPC鋼棒３１（又はPC鋼棒３２）にはより効果的に伸びが生じ、圧縮力が増大する。これによりダンパーユニットの自己復元特性が高められる。このとき、接触部において柱の回転を妨げないように、凹面の側面にはテーパーを付与する。
【０１０２】
さらに、図１９および２０に示すように、軸降伏型ダンパー41の端部をそれぞれ左側の柱２１と右側の柱２２にピン結合してもよい。同様に、軸降伏型ダンパー4２の端部を左側の柱２１と右側の柱２２にピン結合してもよい。各軸降伏型ダンパーの片端を柱、もう片端をはりとピン結合しても良い。
【０１０３】
さらに、軸降伏型ダンパー４１、４２およびせん断パネル６０のすべてを本ダンパーユニットに設置してもよい。
【０１０４】
さらに、図２１、２２に示すように、一組のPC鋼棒101a、101bをPC鋼棒３１のかわりに用いてもよい。PC鋼棒101aおよび101bは上下のはり１２、１１と結合する。PC鋼棒101aおよび101bはダンパー（４１、４２、６０）の挙動を妨げないように、左側の柱２１からそれぞれ等しい距離に離して設置する。
【０１０５】
特に、この修正ではPC鋼棒101aおよび101bは左側の柱２１に関して対称となる位置に配置し、左側の柱２１の内部には設置しない。フレームの初期状態において、PC鋼棒101aおよび101bの中心を通る直線SL１は、左側の柱２１と右側の柱２２の中心軸を通る直線SL2と直交する。
【０１０６】
PC鋼棒101aは上側のはり１２の孔を通り、ねじ切り加工を施した101aの上端部においてナットN1aにより上側のはり１２に締結される。同様に、PC鋼棒101aは下側のはり１１の孔を通り、ねじ切り加工を施した101aの下端部においてナットN2aにより下側のはり１１に締結される。もう一方のPC鋼棒101bについてもPC鋼棒101aと同様の方法で上側のはり１２および下側のはり１１と締結される。
【０１０７】
従って、PC鋼棒101aおよび101bによって導入される圧縮力により、左側の柱２１は上側のはり１２および下側のはり１１と半剛結となる。
【０１０８】
同様に、図２１、２２に示すように、PC鋼棒102aおよび102bは右側のPC鋼棒３２の代わりに用いてもよい。PC鋼棒102aおよび102bは上下のはり１２、１１と結合する。PC鋼棒102aおよび102bはダンパー（４１、４２、６０）の挙動を妨げないように、右側の柱２２からそれぞれ等しい距離に離して設置する。
【０１０９】
PC鋼棒102aおよび102bは右側の柱２２に関して対称となる位置に配置し、右側の柱の内部には設置しない。フレームの初期状態において、PC鋼棒102aおよび102bの中心を通る直線SL3は、 SL2と直交する。PC鋼棒102a、102bはPC鋼棒101aと同様の方法で上下のはり１２、１１と締結する。
【０１１０】
従って、PC鋼棒102aおよび102bによって導入される圧縮力により、右側の柱２２は上側のはり１２および下側のはり１１と半剛結となる。
【０１１１】
さらに、図２３に示すように、ナットN1、N2、N3、N4、N1a、N1b、N2a、N2b、N3a、N3b、N4a、N4bの代わりに座面が半球のナットNxをかわりに用いても良い。この場合には、PC鋼棒３１、３２、101a、101b、102aおよび102bがよりスムーズに伸縮変形できる。
【０１１２】
さらに、図２３に示すように、本ダンパーはトラス橋にも適用することができる。
【０１１３】
さらに、図１や図２４に示す例のように、接合部に用いるだけでなく、図２５に示すように骨組み構造内部の空間全体に設置することも可能である。この場合、接合部に用いたものと比べ、より大きな自己復元能力とエネルギー吸収を行うことができる。
（第３実施形態）
本ダンパーは、図１や図２４に示す例のように接合部に用いるだけでなく、図２５に示すように骨組み構造内部の空間全体に設置することも可能である。この場合、接合部に用いたものと比べ、より大きな自己復元能力とエネルギー吸収を行うことができる。
【０１１４】
図２５は設置例として、アーチ橋にダンパーユニットを取り付けた構造について示したものである。図２５の設置例では、ダンパーユニットは、橋梁本体（構造物）である左右の柱部材２ａ、２ｂと上下の梁部材３ａ、３ｂで囲まれた空間内に設置され、接合部４、５において柱部材２ａと、接合部６において柱部材２ｂと接合される。接合部４、５は、左右の部材２１、２２に設けられている。
【０１１５】
図２６はダンパーユニットの実施形態の内部構造を示したものである。本構造は、外周フレーム部（部材１１、１２、２１、２２）、ＰＣ鋼棒（部材３１、３２）、エネルギー吸収部材（部材４１、４２）により構成される。まず、外周フレームは十分な剛性と強度を有する部材により構成される。左右の部材２１、２２は上下の部材１１、１２に挟まれる形で配置されており、部材１１、１２の両端で接触している。この各部材の接触部である外周フレームの隅角部では部材同士は剛結されておらず、ＰＣ鋼棒３１、３２の圧縮力により固定される半剛結構造となっている。次に、ＰＣ鋼棒３１、３２はそれぞれ左右の外周フレーム部材２１、２２を貫通しており、その両端は上下の外周フレーム部材１１、１２に締結される。また、ＰＣ鋼棒３１、３２にはあらかじめプレストレスが導入されており、これにより外周フレームの隅角部が半剛結構造となる。最後に、エネルギー吸収部材４１、４２は外周フレームを結ぶようフレームの内側に配置され、その両端は外周フレーム部材１１、１２あるいは２１、２２に固定される。エネルギー吸収部材には、座屈拘束ブレース（ＢＲＢ）等の従来の各種制震ダンパーを用いることが可能である。
【０１１６】
図２７は、地震時の動作機構を模式的に示したものである。図２７（ａ）では、図２５に示した橋梁本体の柱部材２ａ、２ｂより、左側のフレーム部材２１には軸線に沿った下方向への力、右側のフレーム部材２２には軸線に沿った上方向への力が作用した状態を示す。外周フレームの隅角部では離間が生じ、半剛結構造により相対回転が許容されるため、ダンパーユニットには図２７に示すようにせん断変形が生じる。それにより、エネルギー吸収部材４１には引張力、部材４２には圧縮力が作用する。このように伝達された地震力によりエネルギー吸収部材４１、４２が塑性変形することにより地震エネルギーが吸収され制震効果が現れる。一方、ＰＣ鋼棒３１、３２は、あらかじめ導入されたプレストレスによりＰＣ鋼棒自身には収縮する内力が発生する。この力により、地震後にはＰＣ鋼棒の長さが最も短くなる原位置に復帰する。この作用により、地震時に生じたエネルギー吸収部材３１、３２の残留変形を解消し、ダンパーユニットとしての自己復元機構を実現する。なお、図２７（ｂ）は図２７（ａ）と逆方向に地震力が作用した場合の動作機構の模式図であり、図２７（ａ）と同様の動作機構となる。したがって、本ダンパーユニットは地震力による繰り返し載荷に対して制震能力を発揮する。
【０１１７】
本実施形態によると、骨組構造の柱と梁に囲まれる空間全域に大型のダンパーユニットを設置することで、大きな自己復元能力とエネルギー吸収を実現できる。
【０１１８】
また、橋梁本体（構造物）との接合部４、５および6が左右の部材２１、２２に設けられているので、図２７のように地震時にせん断変形に伴って生ずる柱部とはり部の接触部における浮き上がりにより上下の部材１１、１２間の距離が拡がっても、構造物へ与える悪影響はない。このため、本ダンパーユニットをアーチ橋のような大きな構造物に良好に適用できる。
（第４実施形態）
図２８は、ダンパーユニットをトラス橋に設置した一例である。
（他の実施形態）
なお、本発明のダンパーユニットは、一般に種々の形式の骨組構造に設置可能である。
【０１１９】
また、エネルギー吸収部材には種々の履歴型ダンパーが使用可能である。例えば、軸降伏型ダンパーを外周フレームの対角を結ぶように配置したものや、せん断パネル型ダンパーを配置するものが挙げられる。
【０１２０】
また、ＰＣ鋼棒３１、３２の代わりに種々の棒材を使用可能である。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自己復元能力を有するユニット化されたダンパーに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
本発明では、梁と柱からなる骨組構造にダンパーユニットを設置し、ダンパーユニットに加わるせん断力に対して減衰効果を発揮することで構造物の耐震性能を向上させる。
【０００３】
本発明と設置方法が類似するものとして、せん断パネル型ダンパーをブレース材の接合部に配置した特許文献１が挙げられる。特許文献１では、2本の柱により支持されるはりの中央部にせん断パネル型ダンパーを設置し、逆V型に配置される一組のブレースの片端を柱中央部にピン結合し、他端をダンパーに結合した制震構造が提案されている。
【０００４】
特許文献２ではせん断パネル型ダンパーを取り付けジグ等を含めてユニット化することで、設計の自由度および施工性の向上を図っている。
【０００５】
しかしながら、ダンパーも含め構造部材が塑性化すると地震後も残留変位が構造物に生ずるため、損傷したダンパーを交換する等、構造物を原位置へ復帰させる作業が必要となる。
【０００６】
特許文献３では、都市部の高速道路などの高架橋に適用する骨組み構造が提案されており、その構造は2本の橋脚とこれらに支持されるはり、プレストレスを導入したPC鋼棒、および軸降伏型ダンパーにより構成される。それぞれの柱に対してはりは半剛結接合となっており、PC鋼棒はそれぞれの柱内部を垂直に貫通する。軸降伏型ダンパーははりと柱の接合部およびそれぞれの柱基部に設置される。自己復元能力はプレストレスを与えられたPC鋼棒により骨組みに導入される。従って地震後に骨組み構造を原位置に復帰させる作業は不要である。
【０００７】
しかしながら、橋脚にPC鋼棒を貫通させるなど大規模な機構が必要であり、既設橋脚に対して施工することは困難である。そのため、この構造の適用は新設橋脚に限定される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開2002−227126、橋梁、及び橋梁の耐震強度補強方法、三菱重工業株式会社
【特許文献２】特開2008−303686、せん断パネル型ダンパーと構造物へのせん断パネル型ダンパー取付け構造、株式会社横河ブリッジホールディングス
【特許文献３】特開2008-297720、鋼橋梁を対象とした無損傷自己復元型免震・制震機構、後藤芳顯
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
a) 特許文献１、特許文献２のダンパーのみを設置する構造では、極大地震時により生じた塑性変形は地震後にも残留する。そのため、構造物全体に残留変位が生じるため、損傷したダンパーを置き換える等、原位置へ復帰させる作業が必要となる。
【００１０】
b) 特許文献３は自己復元能力を有する制震機構であるが、構造本体にPC鋼棒を貫通させるなど大規模な機構が必要であり、橋梁全体と一体的に設計する必要がある。そのため、設計の自由度および施工の簡便性に劣る。
【００１１】
c) 構造的制約から、エネルギー吸収部材として特許文献２ではせん断パネル型ダンパー、特許文献１、特許文献３では軸降伏型ダンパーを用いる必要がある。
【００１２】
本発明は上記点に鑑みて、構造物に設置することにより、地震時の耐震性能の向上を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、構造物に設置し地震エネルギーの吸収を行う自己復元ダンパーユニットであって、
下側のはり、
下側のはりに対して向かい合わせかつ平行に離された位置に設置される上側のはり、
下側のはりの左端と上側のはりの左端との間に設置される左側の柱、
下側のはりの右端と上側のはりの右端との間に設置される右側の柱、
地震エネルギーの吸収のために下側のはり、上側のはり、左側の柱、右側の柱により構成されるフレームに設置されるエネルギー吸収装置、
左側の柱の上部近傍で上側のはりと上端を結合し、左側の柱の下部近傍で下側のはりと下端を結合する棒材、および
右側の柱の上部近傍で上側のはりと上端を結合し、右側の柱の下部近傍で下側のはりと下端を結合する棒材、
を備えることを特徴とする自己復元ダンパーユニット。
【００１４】
請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の自己復元ダンパーユニットにおいて、左側の柱は、左側の棒材により導入される圧縮力により上側のはりおよび下側のはりと半剛結接合され、
右側の柱は、右側の棒材により導入される圧縮力により上側のはりおよび下側のはりと半剛結接合されていることを特徴とする自己復元ダンパーユニット。
【００１５】
請求項３に記載の発明では、請求項２に記載の自己復ダンパーユニットにおいて、左側の棒材は、左側の柱内部に挿入され、
右側の棒材は、右側の柱内部に挿入されていることを特徴とする。
【００１６】
請求項４に記載の発明では、請求項２に記載の自己復元ダンパーユニットにおいて、左側の一組の棒材は、エネルギー吸収装置の挙動を妨げないように左側の柱から等しい距離を離した位置に設置され、
右側の一組の棒材は、エネルギー吸収装置の挙動を妨げないように右側の柱から等しい距離を離した位置に設置されていることを特徴とする。
【００１７】
請求項５に記載の発明では、請求項２に記載の自己復元ダンパーユニットにおいて、左側の柱の上端、左側の柱の下端、右側の柱の上端、右側の柱の下端は凸曲面を有し、
上側のはり上の左上接触部、下側のはり上の左下接触部、上側のはり上の右上接触部、下側のはり上の右下接触部は凹曲面を有することを特徴とする。
【００１８】
請求項６に記載の発明では、請求項５に記載の自己復元ダンパーユニットにおいて、凸曲面の形状は基本的に半径R１の半球の一部であり、
凹曲面の形状は基本的に半径R２の半球の一部であり、
半径R2は前記半径R1よりも大きいことを特徴とする。
【００１９】
請求項７に記載の発明では、請求項５に記載の自己復元ダンパーユニットにおいて、凸曲面は半径R3の円柱の側面であり、
凹曲面は半径R4の円柱の側面であり、
半径R4は半径R3よりも大きいことを特徴とする。
【００２０】
請求項８に記載の発明では、請求項２に記載の自己復元ダンパーユニットにおいて、左側の柱の上端部、左側の柱の下端部、右側の柱の上端部、および右側の柱の下端部は平面であり、
上側のはり上の左上接触部、下側のはり上の左下接触部、上側のはり上の右上接触部、および下側のはり上の右下接触部は側面にテーパーを付与した矩形の凹面を有していることを特徴とする。
【００２１】
請求項９に記載の発明では、請求項１に記載の自己復元ダンパーユニットにおいて、エネルギー吸収装置は、第１の軸降伏型ダンパーおよび第２の軸降伏型ダンパーにより構成され、
第１軸降伏型ダンパーの片端は、上側のはりまたは左側の柱のいずれかに結合され、
第1軸降伏型ダンパーの他端は、下側のはりまたは右側の柱のいずれかに結合され、
第２軸降伏型ダンパーの片端は、上側のはりまたは右側の柱のいずれかに結合され、
第２軸降伏型ダンパーの他端は、下側のはりまたは左側の柱のいずれかに結合されていることを特徴とする。
【００２２】
請求項１０に記載の発明では、請求項１に記載の自己復元ダンパーユニットにおいて、エネルギー吸収装置は、地震力によりせん断変形する前記フレームにより外周を固定され、フレームのせん断変形に伴い変形するせん断パネルを含むことを特徴とする。
【００２３】
請求項１１に記載の発明では、請求項１０に記載の自己復元ダンパーユニットにおいて、せん断パネルの形状は、フレームの内側部分により規定される矩形から4つの角部を切り落とした平面であることを特徴とする。
【００２４】
請求項１２に記載の発明では、請求項２に記載の自己復元ダンパーユニットにおいて、左側の柱は凸曲面の形状を有する上端部および下端部を含み、
右側の柱は凸曲面の形状を有する上端部および下端部を含み、
下側のはりは、左端の上面に凹曲面の形状を有する左側の柱と接触する左下の接触部と右端の上面に凹曲面の形状を有し、右側の柱と接触する右下の接触部を含み、
上側のはりは、左端の下面に凹曲面の形状を有する左側の柱と接触する左上の接触部と右端の下面に凹曲面の形状を有し、左側の柱と接触する右上の接触部を含むことを特徴とする。
【００２５】
請求項１３に記載の発明では、請求項１２に記載の自己復元ダンパーユニットにおいて、左側の柱の前記上端における前記凸曲面は基本的に半径r1の半球の一部であり、
左側の柱の前記下端における凸曲面は基本的に半径r2の半球の一部であり、
右側の柱の前記下端における凸曲面は基本的に半径r3の半球の一部であり、
右側の柱の前記下端における凸曲面は基本的に半径r4の半球の一部であり、
上側のはり上の前記左上の接触部の凹曲面の形状は半径r1よりも大きな半径を有する半球の一部であり、
下側のはり上の左下の接触部の凹曲面の形状は半径r2よりも大きな半径を有する半球の一部であり、
上側のはり上の右上の接触部の凹曲面の形状は半径r3よりも大きな半径を有する半球の一部であり、
下側のはり上の右下の接触部の凹曲面の形状は半径r4よりも大きな半径を有する半球の一部であることを特徴とする。
【００２６】
請求項１４に記載の発明では、請求項１ないし１３のいずれか１つに記載の自己復元ダンパーユニットにおいて、構造物との接合部は、左側の柱および右側の柱に設けられていることを特徴とする。
【００２７】
請求項１５に記載の発明では、請求項１ないし１４のいずれか１つに記載の自己復元ダンパーユニットにおいて、棒材はPC鋼棒であることを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】図１は第1の実施形態による自己復元型ダンパーユニットをアーチ橋に適用した場合の設置例を示す概略図である。
【図２】図２は図１に示す自己復元型ダンパーユニットの正面図である。
【図３】図３は図２に示す上側のはりの平面図である。
【図４】図４は図２に示す下側のはりの平面図である。
【図５】図５は図２に示す自己復元型ダンパーユニットの初期状態における正面図である。
【図６】図６は図２に示す自己復元型ダンパーユニットに対して、せん断力が作用したときの正面図である。
【図７】図７は図２に示す自己復元型ダンパーユニットに対して、図６とは逆方向のせん断力が作用したときの正面図である。
【図８】図８は自己復元型ダンパーユニットの第２の実施形態を示す正面図である。
【図９】図９は図８に示す下側のはりとせん断パネル部を示す断面図である。
【図１０】図１０は図８に示す自己復元型ダンパーユニットの初期状態における正面図である。
【図１１】図１１は図１０に示す自己復元型ダンパーユニットに対して、せん断力が作用したときの正面図である。
【図１２】図１２は図１０に示す自己復元型ダンパーユニットに対して、図１１とは逆方向のせん断力が作用したときの正面図である。
【図１３】図１３は図２に示す下側のはりの透視図である。
【図１４】図１４は図２に示す下側のはり部に改良１を加えた場合の透視図である。
【図１５】図１５は図２に示す左側の柱部に改良１を加えた場合の透視図である。
【図１６】図１６は図２に示す下側のはり部に改良２を加えた場合の透視図である。
【図１７】図１７は図２に示す左側の柱部に改良２を加えた場合の透視図である。
【図１８】図１８は、はりと柱部に図１６および図１７の改良を加えた場合の挙動示す透視図である。
【図１９】図１９は図２に示す軸降伏型ダンパーとフレームとの結合方法を改良した場合の正面図である。
【図２０】図２０は図２に示す軸降伏型ダンパーとフレームとの結合方法を改良した場合の正面図である。
【図２１】図２１は図３に示すPC鋼棒の配置に関して改良した場合の平面図である。
【図２２】図２２は図４に示すPC鋼棒の配置に関して改良した場合の平面図である。
【図２３】図２３はナットを改良した場合の実施形態を表す図である。
【図２４】図２４は本発明をトラス橋に適用した場合の設置例を示す図である。
【図２５】図２５は橋梁の梁と柱からなる空間全域に自己復元型ダンパーユニットを設置した例を示す図である。
【図２６】図２６は本発明の第３実施形態における内部構造を示したものである。
【図２７】図２７は本発明の第３実施形態における地震時の動作機構を示したものである。
【図２８】図２８は本発明をトラス橋に適用した場合の設置例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
（第１実施形態）
まず、実施形態の概要を説明する。上記課題a)の地震後の残留変形が生じることを抑制することを目的として、特許文献３と同様の機構をダンパーユニット内に導入することにより、自己復元能力を付与する。
【００３０】
上記課題b)の大規模機構に起因する困難を排除するため、橋梁本体にて実現していた自己復元機構をダンパーユニット内のみで完結させる。すなわち、特許文献３ではPC鋼棒や軸降伏型ダンパーを橋梁本体へ個別に取り付けていたが、本発明ではダンパーユニットの外周フレームにPC鋼棒やダンパーを固定しダンパーユニットと一体化する。これにより、自己復元能力をダンパーユニット自身が持つことが可能となる。
【００３１】
従来技術では上記課題c)のエネルギー吸収部材に用いるダンパー形状に制約があるが、本発明ではダンパーユニット内に収まる範囲でエネルギー吸収部材を自由に配置できる構造とした。これにより、種々のダンパーをエネルギー吸収部材として用いることが可能となる。とくに、地震時の繰り返し載荷に対してエネルギー吸収部材が劣化しないよう設計をすることにより、メンテナンスフリーな免震・制震構造を実現できる。
【００３２】
図１は設置例としてアーチ橋に第１実施形態であるダンパーユニット１０（以降、“第1ダンパーユニット１０”と呼ぶこととする）を取り付けた構造について示したものである。
【００３３】
第１ダンパーユニット１０は部材１、２および３の間に配置される。第1ダンパーユニット１０の上部は部材２、３と結合される。地震力はアーチ部材１、２および３を介して第１ダンパーユニット１０に伝達される。第１ダンパーユニット１０が用いられていない従来の橋梁では、橋梁部材２と３は橋梁部材１に直接剛結されることに留意されたい。
【００３４】
図２、３および４に示すように、第１ダンパーユニット１０は下側のはり１１、上側のはり１２、左側の柱２１、右側の柱２２、左側のPC鋼棒３１（棒材）、右側のPC鋼棒３２（棒材）、軸降伏型ダンパー４１、４２により構成される。下側のはり１１、上側のはり１２、左側の柱２１、右側の柱２２により半剛結のフレームを構成する。
【００３５】
下側のはり１１は、基本的には直方体の形状を有する。本例では、下側のはり１１は厚板により構成される中空の箱型断面としている。下側のはり１１は十分な強度と剛性を有する。下側のはり１１の形状は中実の直方体でもよい。下側のはり１１は鋼以外の材料でもよい。
【００３６】
下側のはり１１は、下面部１１LSで橋梁部材と接し、橋梁部材と結合する。下側のはり１１の両端にはフランジ11aを付与することができる。フランジ11aはボルトを通すためのボルト孔Hを有する。下側のはり１１はボルト孔Hでボルトとナットにより橋梁部材と結合することができる。下側の柱１１はボルトやナット以外の方法で橋梁部材と剛結してもよい。
【００３７】
図２、４に示すように、下側のはり１１は左下の接触部11bと右下の接触部11cを有する。
【００３８】
左下の接触部11bは下側のはり１１の左側に配置される。左下の接触部11bは下側のはり１１の上面11US上に配置される。左下の接触部11bは凹曲面を有する。具体的には、左下の接触部11bの凹曲面の形状は半球の1部である。
【００３９】
右下の接触部11bは下側のはり１１の左側（下側のはり１１の左端近傍）に配置される。右下の接触部11bは下側のはり１１の上面11US上に配置される。左下の接触部11bは凹曲面を有する。具体的には、左下の接触部11bの凹曲面の形状は半球の1部である。
【００４０】
さらに、下側のはり１１は左下の接合部11dと右下の接合部11eを有する。
【００４１】
左下の接合部11dは下側のはり11の左側の下面11LSに配置される。左下の接合部11dは形状が直方体の凹面を有する。貫通孔Haは左下の接触部11bと左下の接合部11dの間に配置される。
【００４２】
右下の接合部11eは下側のはり11の右側の下面11LSに配置される。左下の接合部11eは右下の接合部11dと同じ形状の凹面を有する。貫通孔Hbは右下の接触部11cと右下の接合部11eの間に配置される。
【００４３】
さらに、下側のはり１１は左下にブラケット部11fと右側にブラケット部11gを有する。
【００４４】
左側のブラケット部11fは下側のはり１１の左側（左下の接触部11bの近傍）に配置される。図４に示すように、左側のブラケット部11fは下側のはり１１の後方の側面11RRから内部の方向に向かう突起である。左側のブラケット部11fは下側のはり１１の後方の側面11RRに平行な平面部を有する。この平面部はピン結合のための孔を有する。
【００４５】
右側のブラケット部11gは下側のはり１１の右側（右下の接触部11cの近傍）に配置される。図４に示すように、右側のブラケット部11gは、はり１１の後方の側面11RRと平行に位置する下側のはり１１の前方の側面11FR上に配置される突起である。右側のブラケット部11gは左側のブラケット部11fと同一形状である。右側のブラケット部11gは下側のはり１１の内部に向かう突起であり、前方の側面11FRと平行な平面部を有する。この平面部はピン結合のための孔を有する。
【００４６】
上側のはり１２は、直方体の形状を有する。上側のはり１２の大きさは概ね下側のはり１１と同程度の大きさである。上側のはり１２は下側のはり１１と距離をおき、向かい合わせかつ平行に配置される。
【００４７】
本例では、上側のはり１２は厚板により構成される中空の箱型断面としている。上側のはり１２は十分な強度と剛性を有する。上側のはり１２の形状は中実の直方体でもよい。上側のはり１２は鋼以外の材料でもよい。
【００４８】
板12aは上側のはり１２の上面12USで結合される。板12aは複数のボルト孔を有する。前記のとおり、上側のはり１２は板12aにより橋梁部材とボルトとナットを用いて結合される。
【００４９】
図２および３に示すように、上側のはり１２は左上の接触部12bと右上の接触部12cを有する。
【００５０】
左上の接触部12bは上側のはり１２の左側（上側のはり１２の左端近傍）に配置される。左下の接触部11bは凹曲面を有し、上側のはり１２の下面12LS上に配置される。具体的には、左下の接触部11bの凹曲面の形状は半球の1部である。本例では、左上の接触部12bの形状は左下の接触部11bと同一の形状としている。
【００５１】
右上の接触部12cは上側のはり１２の右側（上側のはりの右端近傍）に配置される。右上の接触部12cは左上の接触部12bと同じ凹曲面を有する。すなわち、右上の接触部12cの形状は半球の一部である。右上の接触部12cは上側のはり１２の下面12LS上に配置される。本例では、右上の接触部12cの形状は左下の接触部11cと同一の形状としている。右上の接触部12cは左下の接触部11cと向かい合わせになるように配置される。
【００５２】
上記のとおり、左下の接触部11b、右下の接触部11c、左上の接触部12bおよび右上の接触部12cは全て同一の形状である。便宜上、それぞれの接触部の半径を“半径R2“と呼ぶこととする。
【００５３】
上側のはり１２は左側のブラケット部12dおよび右側のブラケット部12eを有する。
【００５４】
左側のブラケット部12dは上側のはり１２の左側（左上の接触部12b近傍）に配置される。図３に示すように、左側のブラケット12dは上側のはり１２の前方の側面12FRから上側のはり１２の内側に向かう突起である。左側のブラケット部12dは前方の側面12FRと平行な平面部を有する。
【００５５】
右側のブラケット部12eは上側のはり１２の右側（右上の接触部12c近傍）に配置される。右側のブラケット部12eは左側のブラケット12eが配置される上側のはりの前方の側面12FRと向かい合わせかつ平行に配置される12RR上に配置される突起である。右側のブラケット部12eは左側のブラケット部12dと同一の形状である。右側のブラケット部12eは上側のはり１２の内側に向かう突起であり、後方の側面12RRと平行な平面部を有する。この平面部はピン結合のための孔を有する。
【００５６】
左側の柱２１は円柱である。左側の柱２１は中実断面で、左側の柱２１の軸線に沿った貫通孔Heを有する。本例では、左側の柱２１は鋼製である。左側の柱２１は十分な剛性と強度を有する。左側の柱２１は鋼以外の材料でもよい。
【００５７】
左側の柱２１は上下のはり１２および１１を支持するために、下側のはり１１と上側のはり１２の左端の間に設置される。詳細は後述するが、左側の柱２１は上側のはり１２と下側のはり１１にPC鋼棒３１により導入される圧縮力により半剛結接合される。
【００５８】
左側の柱２１の上端部21aは凸曲面の形状を有する。具体的には、上端部21aは基本的には半径r1の半球の一部である。半径r1は上側のはり１２上に位置する左上接触部12bの半径よりも小さい。初期状態において、上端部21aは上側のはり１２上の左上接触部12bと同軸上で接触する。
【００５９】
左側の柱２１の下端部21bは凸曲面の形状を有する。具体的には、下端部21bは基本的には半径r2の半球の一部である。半径r2は下側のはり１１上に位置する左下接触部11bの半径よりも小さい。本例では、下端部21bは上端部21aと同一の形状である(r1=r2)。初期状態において、下端部21bは下側のはり１１上の左下接触部11bと同軸上で接触する。
【００６０】
右側の柱２２は左側の柱２１と同一である。すなわち、右側の柱２２は左側の柱２１と同じ円柱の形状を有する。右側の柱２２は中実断面で、右側の柱２２の軸線に沿った貫通孔Hfを有する。本例では、右側の柱２２は鋼製である。右側の柱２２は十分な剛性と強度を有する。右側の柱２２は鋼以外の材料でもよい。
【００６１】
右側の柱２２は上下のはり１２および１１を支持するために、下側のはり１１と上側のはり１２の右端の間に設置される。詳細は後述するが、右側の柱２２は上側のはり１２と下側のはり１１にPC鋼棒３２により導入される圧縮力により半剛結接合される。
【００６２】
右側の柱２２の上端部22aは凸曲面の形状を有する。具体的には、上端部22aは基本的には半径r3の半球の一部である。半径r3は上側のはり１２上に位置する右上接触部12cの半径よりも小さい。上端部22aは上端部21aと同一の形状である。初期状態において、上端部22aは上側のはり１２上の右上接触部12cと同軸上で接触する。
【００６３】
右側の柱２２の下端部22bは凸曲面の形状を有する。具体的には、下端部22bは基本的には半径r4の半球の一部である。半径r4は下側のはり１１上に位置する右下接触部11cの半径よりも小さい。下端部22bは上端部22aと同一の形状である(r3=r4)。また、下端部22bは、下端部21bと同一である。初期状態において、下端部22bは下側のはり１１上の左下接触部11cと同軸上で接触する。
【００６４】
上述のとおり、上端部21a、下端部21b、上端部22a、および下端部22bは同一の形状である。従って、半径r1、r2、r3およびr4はそれぞれ等しい。便宜上、r1、r2、r3およびr4は半径R1と呼ぶこととする。先述の半径R2は変形R1よりも大きい。
【００６５】
左側のPC鋼棒３１は左側の柱２１を左側の柱２１の軸線に沿って貫通する。すなわち、左側のPC鋼棒３１は左側の柱２１の貫通孔Heの中を貫通する（PC鋼棒３１は左側の柱２１の内部に挿入される）。左側のPC鋼棒３１と左側の柱２１の貫通孔Heとの隙間はPC鋼棒３１の動きを妨げないように十分確保する。左側のPC鋼棒３１は下側のはり１１を貫通する。すなわち、左側のPC鋼棒３１は下側のはり１１の貫通孔Haを貫通する。さらに、左側のPC鋼棒３１は上側のはり１２を貫通する。すなわち、左側のPC鋼棒３１は上側のはり１２の貫通孔Hcを貫通する。左側のPC鋼棒３１と貫通孔Haおよび左側のPC鋼棒３１と貫通孔Hcとの隙間はPC鋼棒３１の動きを妨げないように十分確保する。すなわち、PC鋼棒３１は貫通孔HaおよびHcの内面とは接触しない。
【００６６】
図２に示すように、左側のPC鋼棒３１の上端部31aは上側のはり１２の上面１２US上に突出する。上端部31aにはねじ切り加工を施し、ナットN1により締結する。
【００６７】
図２に示すように、左側のPC鋼棒３１の下端部31bは左下の結合部11dに突出する。下端部31bにはねじ切り加工を施し、ナットN２により締結する。
【００６８】
ナットN1とナットN2を締め付けることにより、右側のPC鋼棒３１に引張り力を導入する。従って、左側のPC鋼棒３１により導入される圧縮力によって、柱２１は上側のはり１２と下側のはり１１と半剛結接合する。
【００６９】
左側のPC鋼棒３２は右側の柱２２を右側の柱２２の軸線に沿って貫通する。すなわち、右側のPC鋼棒３２は右側の柱２２の貫通孔Hfの中を貫通する（PC鋼棒３２は右側の柱２２の内部に挿入される）。右側のPC鋼棒３２と右側の柱２２の貫通孔Hfとの隙間はPC鋼棒３２の動きを妨げないように十分確保する。右側のPC鋼棒３２は下側のはり１１を貫通する。すなわち、右側のPC鋼棒３２は下側のはり１１の貫通孔Hbを貫通する。さらに、右側のPC鋼棒３２は上側のはり１２を貫通する。すなわち、右側のPC鋼棒３２は上側のはり１２の貫通孔Hdを貫通する。左側のPC鋼棒３１と貫通孔Hbおよび左側のPC鋼棒３１と貫通孔Hdとの隙間はPC鋼棒３１の動きを妨げないように十分確保する。すなわち、PC鋼棒３１は貫通孔HbおよびHdの内面とは接触しない。
【００７０】
図２に示すように、右側のPC鋼棒３２の上端部32aは上側のはり１２の上面１２US上に突出する。上端部32aにはねじ切り加工を施し、ナットN３により締結する。
【００７１】
図２に示すように、左側のPC鋼棒３２の下端部32bは左下の結合部11eに突出する。下端部32bにはねじ切り加工を施し、ナットN４により締結する。
【００７２】
ナットN３とナットN４を締め付けることにより、右側のPC鋼棒３２に引張り力を導入する。従って、右側のPC鋼棒３２により導入される圧縮力によって、柱２２は上側のはり１２と下側のはり１１と半剛結接合する。
【００７３】
軸降伏型ダンパー４１の上端は上側のはり１２の左側ブラケット部12dにピン結合する。軸降伏型ダンパー４１の下端は下側のはり１１の右側ブラケット部11gにピン結合する。
【００７４】
軸降伏型ダンパー４２は軸降伏型ダンパー４１と同一である。軸降伏型ダンパー４２の上端は上側のはり１２の右側ブラケット部12eにピン結合する。軸降伏型ダンパー４２の下端は下側のはり１１の左側ブラケット部11fにピン結合する。
【００７５】
従って、軸降伏型ダンパー４１は基本的に外周フレームの一組の対角を結合する配置となる。軸降伏型ダンパー４２は基本的にフレームの一組の対角を結合する配置となる。
【００７６】
すなわち、下側のはり１１、上側のはり１２、左側の柱２１および右側の柱２２により構成されるフレームに配置される軸降伏型ダンパー４１と軸降伏型ダンパー４２はフレームに作用する地震エネルギーを吸収するための機構を構成する。
【００７７】
次に、図５、６および７をもとに、ダンパーユニット１０の機構について述べる。
【００７８】
地震が作用しない常時においては、図５に示すように、ダンパーユニット１０は初期の形状を維持する。
【００７９】
地震時にはダンパーユニット１０に結合する橋梁部材を介して地震力がダンパーユニット１０に作用する。
【００８０】
橋梁部材を介して、上側のはり１２およびに力F1が左方向に作用し、下側のはり１１に力F2が右方向に作用した状態を図６に示す。
【００８１】
左側のPC鋼棒３１により導入される圧縮力により、左側の柱２１は上側のはり１２および下側のはり１１に部分的に接触する。しかしながら、左側の柱２１と上側のはり１２との間の半剛結接合および左側の柱２１と下側のはり１１との間の半剛結接合により、左側の柱２１は上側のはり１２と下側のはり１１に対して回転移動が可能である。
【００８２】
さらに、上述のとおり、半径r1は左上の接触部12bよりも小さく、半径r2は左下の接触部11bよりも小さい（図２参照）。従って、左側の柱２１は下側のはり１１と上側のはり１２に対して接触しつつ、スムーズに回転する。
【００８３】
同様に、右側のPC鋼棒３２により導入される圧縮力により、右側の柱２２は上側のはり１２と下側のはり１１に対して部分的に接触する。しかしながら、右側の柱２２と上側のはり１２との間の半剛結および右側の柱２２と下側のはり１１との間の半剛結接合により、左側の柱２１は上側のはり１２と下側のはり１１に対して回転移動が可能である。
【００８４】
さらに、上述のとおり、半径r3は右上の接触部12cよりも小さく、半径r4は右下の接触部11cよりも小さい（図２参照）。従って、右側の柱２２は下側のはり１１と上側のはり１２に対して接触しつつ、スムーズに回転する。
【００８５】
従って、図６に示すように、相対回転と離間がはりと柱の間で生じた場合、軸降伏型ダンパー４１は圧縮変形し、軸降伏型ダンパー４２は引張り変形する。これらの軸降伏型ダンパー４１および４２の塑性変形によりエネルギー吸収が生じる。
【００８６】
これと同時に、左側のPC鋼棒３１と右側のPC鋼棒３２には引張り変形が生ずる。しかしながら、あらかじめ導入されたプレストレスによりPC鋼棒自身には収縮する内力が発生する。この力により、地震後にはPC鋼棒の長さが最も短くなる原位置に復帰する。
【００８７】
図５に示すように、上記のPC鋼棒の作用により、地震時に生じた軸降伏型ダンパー４１および４２残留変形を解消し、ダンパーユニットとしての自己復元機構を実現する。従って骨組み構造の原位置への復帰やダンパーユニット１０を交換する等の地震後の復旧作業は不要である。いわば、ダンパーユニット１０は極大地震に対してメンテナンスフリーであると言える。
【００８８】
共役のせん断力F3およびF4がそれぞれのはりにF1およびF2と反対方向に作用した状態を図７に示す。この場合、ダンパーユニット１０は図６に示したものと同様の挙動を示す。
【００８９】
すなわち、軸降伏型ダンパー４２には圧縮側の塑性変形、軸降伏型ダンパー４１には引張側の塑性変形が生じ、大きなエネルギー吸収が行われる。
【００９０】
これと同時に、左右のPC鋼棒３１および３２は図６に示したものと同様な挙動を示す。以上のようにダンパーユニット１０は自己復元特性とエネルギー吸収特性の両方をあわせ持つことになる。
（第２実施形態）
図８に本発明の第２実施形態として、自己復元ダンパーユニット５０（以降、“ダンパーユニット５０“と呼ぶこととする）を示す。ダンパーユニット５０はダンパーユニット１０と同様にアーチ橋BRやその他の構造物に適用することができる。
【００９１】
ダンパーユニット５０はダンパーユニット１０におけるエネルギー吸収装置としての軸降伏型ダンパー４１および４２の設置箇所にせん断パネル６０を配置する点のみが異なる。
【００９２】
せん断パネル６０は基本的に長方形である。より具体的には、せん断パネル６０はフレームの内側部分により規定される長方形の板である。せん断パネルの４つの頂点は切り取る。これらの切り取られる部分６１−６４の形状は基本的に四半円弧であるが、三角形など他の形状でも良い。
【００９３】
せん断パネル６０はフレーム内に配置され、フレームのせん断挙動に伴い変形する。より具体的には、図９に示すように、２つの接合部品11hは下側のはり１１の上面11USに剛結し、せん断パネル６０は２つの接合部品11hにはさまれ、下側のはり１１に２つの接合部品を貫通するボルトとナットにより結合される。これと同様にせん断パネル６０は上側のはり１２、左側の柱２１、右側の柱２２に結合される。せん断パネル６０は上記とは異なる方法により下側のはり１１、上側のはり１２、左側の柱２１、右側の柱２２に結合してもよい。
【００９４】
図１０、１１、および１２に示すように、ダンパーユニット５０はダンパーユニット１０と同様の挙動を示す。従って、エネルギー吸収装置として機能するせん断パネル６０により地震エネルギーは吸収される。
【００９５】
さらに、フレームがせん断力により変形した場合に、左側のPC鋼棒３１および右側のPC鋼棒３２はこれらの長さが最も短くなる初期の配置に戻る。結果として、せん断パネル６０の残留変形は解消される。すなわち、ダンパーユニット５０は自己復元特性を示す。従って、ダンパーユニット５０の修復や交換などのメンテナンスは不要である。
【００９６】
せん断パネル６０は切り取り部分６１−６４によりスムーズに変形することができる。これは地震力によってフレームが変形した際にフレームがせん断パネルの変形を抑制しないためである。
【００９７】
本発明は、上記の実施形態に限定されず、発明の範囲から逸脱しない範囲で適切な形態に修正することが可能である。
【００９８】
例えば、図１３に示すように、上記の実施形態において、左下の接触部11b、右下の接触部11c、左上の接触部12b、右上の接触部12cは半球の一部としての凹曲面である。しかしながら、図１４に示すように、左下の接触部11b、右下の接触部11c、左上の接触部12b、右上の接触部12cは半径R4円柱の一部としての凹曲面としてもよい。
【００９９】
この場合、図１５に示すように、左側の柱２１の下端部21bおよび上端部21a、右側の柱２２の下端部22bおよび上端部22aは半径R3の円柱状の形状を有する（R3＜R4）。本形状においてもまた、左右の柱２１および２２はスムーズに回転できる。
【０１００】
さらに、図１６に示すように、左下の接触部11b、右下の接触部11c、左上の接触部12b、右上の接触部12c は矩形の形状を有する凹面でもよい。この場合、図１７に示すように、左側の柱２１の下端部21bおよび上端部21a、右側の柱２２の下端部22bおよび上端部22aは平面部を有する。すなわち、左下の接触部11b、右下の接触部11c、左上の接触部12b、右上の接触部12cが矩形の凹面の場合には、左右の柱２１および２２の形状は直方体である。
【０１０１】
上記の形状においては、図１８に示すように、地震時に生ずるフレームのせん断変形に伴い、柱２１（又は柱２２）の浮き上がり量Dが増加する。従ってPC鋼棒３１（又はPC鋼棒３２）にはより効果的に伸びが生じ、圧縮力が増大する。これによりダンパーユニットの自己復元特性が高められる。このとき、接触部において柱の回転を妨げないように、凹面の側面にはテーパーを付与する。
【０１０２】
さらに、図１９および２０に示すように、軸降伏型ダンパー41の端部をそれぞれ左側の柱２１と右側の柱２２にピン結合してもよい。同様に、軸降伏型ダンパー4２の端部を左側の柱２１と右側の柱２２にピン結合してもよい。各軸降伏型ダンパーの片端を柱、もう片端をはりとピン結合しても良い。
【０１０３】
さらに、軸降伏型ダンパー４１、４２およびせん断パネル６０のすべてを本ダンパーユニットに設置してもよい。
【０１０４】
さらに、図２１、２２に示すように、一組のPC鋼棒101a、101bをPC鋼棒３１のかわりに用いてもよい。PC鋼棒101aおよび101bは上下のはり１２、１１と結合する。PC鋼棒101aおよび101bはダンパー（４１、４２、６０）の挙動を妨げないように、左側の柱２１からそれぞれ等しい距離に離して設置する。
【０１０５】
特に、この修正ではPC鋼棒101aおよび101bは左側の柱２１に関して対称となる位置に配置し、左側の柱２１の内部には設置しない。フレームの初期状態において、PC鋼棒101aおよび101bの中心を通る直線SL１は、左側の柱２１と右側の柱２２の中心軸を通る直線SL2と直交する。
【０１０６】
PC鋼棒101aは上側のはり１２の孔を通り、ねじ切り加工を施した101aの上端部においてナットN1aにより上側のはり１２に締結される。同様に、PC鋼棒101aは下側のはり１１の孔を通り、ねじ切り加工を施した101aの下端部においてナットN2aにより下側のはり１１に締結される。もう一方のPC鋼棒101bについてもPC鋼棒101aと同様の方法で上側のはり１２および下側のはり１１と締結される。
【０１０７】
従って、PC鋼棒101aおよび101bによって導入される圧縮力により、左側の柱２１は上側のはり１２および下側のはり１１と半剛結となる。
【０１０８】
同様に、図２１、２２に示すように、PC鋼棒102aおよび102bは右側のPC鋼棒３２の代わりに用いてもよい。PC鋼棒102aおよび102bは上下のはり１２、１１と結合する。PC鋼棒102aおよび102bはダンパー（４１、４２、６０）の挙動を妨げないように、右側の柱２２からそれぞれ等しい距離に離して設置する。
【０１０９】
PC鋼棒102aおよび102bは右側の柱２２に関して対称となる位置に配置し、右側の柱の内部には設置しない。フレームの初期状態において、PC鋼棒102aおよび102bの中心を通る直線SL3は、 SL2と直交する。PC鋼棒102a、102bはPC鋼棒101aと同様の方法で上下のはり１２、１１と締結する。
【０１１０】
従って、PC鋼棒102aおよび102bによって導入される圧縮力により、右側の柱２２は上側のはり１２および下側のはり１１と半剛結となる。
【０１１１】
さらに、図２３に示すように、ナットN1、N2、N3、N4、N1a、N1b、N2a、N2b、N3a、N3b、N4a、N4bの代わりに座面が半球のナットNxをかわりに用いても良い。この場合には、PC鋼棒３１、３２、101a、101b、102aおよび102bがよりスムーズに伸縮変形できる。
【０１１２】
さらに、図２３に示すように、本ダンパーはトラス橋にも適用することができる。
【０１１３】
さらに、図１や図２４に示す例のように、接合部に用いるだけでなく、図２５に示すように骨組み構造内部の空間全体に設置することも可能である。この場合、接合部に用いたものと比べ、より大きな自己復元能力とエネルギー吸収を行うことができる。
（第３実施形態）
本ダンパーは、図１や図２４に示す例のように接合部に用いるだけでなく、図２５に示すように骨組み構造内部の空間全体に設置することも可能である。この場合、接合部に用いたものと比べ、より大きな自己復元能力とエネルギー吸収を行うことができる。
【０１１４】
図２５は設置例として、アーチ橋にダンパーユニットを取り付けた構造について示したものである。図２５の設置例では、ダンパーユニットは、橋梁本体（構造物）である左右の柱部材２ａ、２ｂと上下の梁部材３ａ、３ｂで囲まれた空間内に設置され、接合部４、５において柱部材２ａと、接合部６において柱部材２ｂと接合される。接合部４、５は、左右の部材２１、２２に設けられている。
【０１１５】
図２６はダンパーユニットの実施形態の内部構造を示したものである。本構造は、外周フレーム部（部材１１、１２、２１、２２）、ＰＣ鋼棒（部材３１、３２）、エネルギー吸収部材（部材４１、４２）により構成される。まず、外周フレームは十分な剛性と強度を有する部材により構成される。左右の部材２１、２２は上下の部材１１、１２に挟まれる形で配置されており、部材１１、１２の両端で接触している。この各部材の接触部である外周フレームの隅角部では部材同士は剛結されておらず、ＰＣ鋼棒３１、３２の圧縮力により固定される半剛結構造となっている。次に、ＰＣ鋼棒３１、３２はそれぞれ左右の外周フレーム部材２１、２２を貫通しており、その両端は上下の外周フレーム部材１１、１２に締結される。また、ＰＣ鋼棒３１、３２にはあらかじめプレストレスが導入されており、これにより外周フレームの隅角部が半剛結構造となる。最後に、エネルギー吸収部材４１、４２は外周フレームを結ぶようフレームの内側に配置され、その両端は外周フレーム部材１１、１２あるいは２１、２２に固定される。エネルギー吸収部材には、座屈拘束ブレース（ＢＲＢ）等の従来の各種制震ダンパーを用いることが可能である。
【０１１６】
図２７は、地震時の動作機構を模式的に示したものである。図２７（ａ）では、図２５に示した橋梁本体の柱部材２ａ、２ｂより、左側のフレーム部材２１には軸線に沿った下方向への力、右側のフレーム部材２２には軸線に沿った上方向への力が作用した状態を示す。外周フレームの隅角部では離間が生じ、半剛結構造により相対回転が許容されるため、ダンパーユニットには図２７に示すようにせん断変形が生じる。それにより、エネルギー吸収部材４１には引張力、部材４２には圧縮力が作用する。このように伝達された地震力によりエネルギー吸収部材４１、４２が塑性変形することにより地震エネルギーが吸収され制震効果が現れる。一方、ＰＣ鋼棒３１、３２は、あらかじめ導入されたプレストレスによりＰＣ鋼棒自身には収縮する内力が発生する。この力により、地震後にはＰＣ鋼棒の長さが最も短くなる原位置に復帰する。この作用により、地震時に生じたエネルギー吸収部材３１、３２の残留変形を解消し、ダンパーユニットとしての自己復元機構を実現する。なお、図２７（ｂ）は図２７（ａ）と逆方向に地震力が作用した場合の動作機構の模式図であり、図２７（ａ）と同様の動作機構となる。したがって、本ダンパーユニットは地震力による繰り返し載荷に対して制震能力を発揮する。
【０１１７】
本実施形態によると、骨組構造の柱と梁に囲まれる空間全域に大型のダンパーユニットを設置することで、大きな自己復元能力とエネルギー吸収を実現できる。
【０１１８】
また、橋梁本体（構造物）との接合部４、５および6が左右の部材２１、２２に設けられているので、図２７のように地震時にせん断変形に伴って生ずる柱部とはり部の接触部における浮き上がりにより上下の部材１１、１２間の距離が拡がっても、構造物へ与える悪影響はない。このため、本ダンパーユニットをアーチ橋のような大きな構造物に良好に適用できる。
（第４実施形態）
図２８は、ダンパーユニットをトラス橋に設置した一例である。
（他の実施形態）
なお、本発明のダンパーユニットは、一般に種々の形式の骨組構造に設置可能である。
【０１１９】
また、エネルギー吸収部材には種々の履歴型ダンパーが使用可能である。例えば、軸降伏型ダンパーを外周フレームの対角を結ぶように配置したものや、せん断パネル型ダンパーを配置するものが挙げられる。
【０１２０】
また、ＰＣ鋼棒３１、３２の代わりに種々の棒材を使用可能である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
構造物に設置し地震エネルギーの吸収を行う自己復元ダンパーユニットであって、
下側のはり、
前記下側のはりに対して向かい合わせかつ平行に離された位置に設置される上側のはり、
前記下側のはりの左端と前記上側のはりの左端との間に設置される左側の柱、
前記下側のはりの右端と前記上側のはりの右端との間に設置される右側の柱、
地震エネルギーの吸収のために前記下側のはり、前記上側のはり、前記左側の柱、前記右側の柱により構成されるフレームに設置されるエネルギー吸収装置、
前記左側の柱の上部近傍で前記上側のはりと上端を結合し、前記左側の柱の下部近傍で前記下側のはりと下端を結合する棒材、および
前記右側の柱の上部近傍で前記上側のはりと上端を結合し、前記右側の柱の下部近傍で前記下側のはりと下端を結合する棒材、
を備えることを特徴とする自己復元ダンパーユニット。
【請求項２】
前記左側の柱は、前記左側の棒材により導入される圧縮力により前記上側のはりおよび前記下側のはりと半剛結接合され、
前記右側の柱は、前記右側の棒材により導入される圧縮力により前記上側のはりおよび前記下側のはりと半剛結接合されていることを特徴とする請求項１に記載の自己復元ダンパーユニット。
【請求項３】
前記左側の棒材は、前記左側の柱内部に挿入され、
前記右側の棒材は、前記右側の柱内部に挿入されていることを特徴とする請求項２に記載の自己復ダンパーユニット。
【請求項４】
前記左側の一組の棒材は、前記エネルギー吸収装置の挙動を妨げないように前記左側の柱から等しい距離を離した位置に設置され、
前記右側の一組の棒材は、前記エネルギー吸収装置の挙動を妨げないように前記右側の柱から等しい距離を離した位置に設置されていることを特徴とする請求項２に記載の自己復元ダンパーユニット。
【請求項５】
前記左側の柱の上端、前記左側の柱の下端、前記右側の柱の上端、前記右側の柱の下端は凸曲面を有し、
前記上側のはり上の左上接触部、前記下側のはり上の左下接触部、前記上側のはり上の右上接触部、前記下側のはり上の右下接触部は凹曲面を有することを特徴とする請求項２に記載の自己復元ダンパーユニット。
【請求項６】
前記凸曲面の形状は基本的に半径R１の半球の一部であり、
前記凹曲面の形状は基本的に半径R２の半球の一部であり、
前記半径R2は前記半径R1よりも大きいことを特徴とする請求項５に記載の自己復元ダンパーユニット。
【請求項７】
前記凸曲面は半径R3の円柱の側面であり、
前記凹曲面は半径R4の円柱の側面であり、
前記半径R4は前記半径R3よりも大きいことを特徴とする請求項５に記載の自己復元ダンパーユニット。
【請求項８】
前記左側の柱の上端部、前記左側の柱の下端部、前記右側の柱の上端部、および前記右側の柱の下端部は平面であり、
前記上側のはり上の左上接触部、前記下側のはり上の左下接触部、前記上側のはり上の右上接触部、および前記下側のはり上の右下接触部は側面にテーパーを付与した矩形の凹面を有していることを特徴とする請求項２に記載の自己復元ダンパーユニット。
【請求項９】
前記エネルギー吸収装置は、第１の軸降伏型ダンパーおよび第２の軸降伏型ダンパーにより構成され、
前記第１軸降伏型ダンパーの片端は、前記上側のはりまたは前記左側の柱のいずれかに結合され、
前記第1軸降伏型ダンパーの他端は、前記下側のはりまたは前記右側の柱のいずれかに結合され、
前記第２軸降伏型ダンパーの片端は、前記上側のはりまたは前記右側の柱のいずれかに結合され、
前記第２軸降伏型ダンパーの他端は、前記下側のはりまたは前記左側の柱のいずれかに結合されていることを特徴とする請求項１に記載の自己復元ダンパーユニット。
【請求項１０】
前記エネルギー吸収装置は、地震力によりせん断変形する前記フレームにより外周を固定され、前記フレームのせん断変形に伴い変形するせん断パネルを含むことを特徴とする請求項１に記載の自己復元ダンパーユニット。
【請求項１１】
前記せん断パネルの形状は、前記フレームの内側部分により規定される矩形から4つの角部を切り落とした平面であることを特徴とする請求項１０に記載の自己復元ダンパーユニット。
【請求項１２】
前記左側の柱は凸曲面の形状を有する上端部および下端部を含み、
前記右側の柱は凸曲面の形状を有する上端部および下端部を含み、
前記下側のはりは、前記左端の上面に凹曲面の形状を有する前記左側の柱と接触する左下の接触部と前記右端の上面に凹曲面の形状を有し、前記右側の柱と接触する右下の接触部を含み、
前記上側のはりは、前記左端の下面に凹曲面の形状を有する前記左側の柱と接触する左上の接触部と前記右端の下面に凹曲面の形状を有し、前記左側の柱と接触する右上の接触部を含むことを特徴とする請求項２に記載の自己復元ダンパーユニット。
【請求項１３】
前記左側の柱の前記上端における前記凸曲面は基本的に半径r1の半球の一部であり、
前記左側の柱の前記下端における前記凸曲面は基本的に半径r2の半球の一部であり、
前記右側の柱の前記下端における前記凸曲面は基本的に半径r3の半球の一部であり、
前記右側の柱の前記下端における前記凸曲面は基本的に半径r4の半球の一部であり、
前記上側のはり上の前記左上の接触部の凹曲面の形状は半径r1よりも大きな半径を有する半球の一部であり、
前記下側のはり上の前記左下の接触部の凹曲面の形状は半径r2よりも大きな半径を有する半球の一部であり、
前記上側のはり上の前記右上の接触部の凹曲面の形状は半径r3よりも大きな半径を有する半球の一部であり、
前記下側のはり上の前記右下の接触部の凹曲面の形状は半径r4よりも大きな半径を有する半球の一部であることを特徴とする請求項１２に記載の自己復元ダンパーユニット。
【請求項１４】
前記構造物との接合部は、前記左側の柱および前記右側の柱に設けられていることを特徴とする請求項１ないし１３のいずれか１つに記載の自己復元ダンパーユニット。
【請求項１５】
前記棒材はPC鋼棒であることを特徴とする請求項１ないし１４のいずれか１つに記載の自己復元ダンパーユニット。
【請求項１】
構造物に設置し地震エネルギーの吸収を行う自己復元ダンパーユニットであって、
下側のはり、
前記下側のはりに対して向かい合わせかつ平行に離された位置に設置される上側のはり、
前記下側のはりの左端と前記上側のはりの左端との間に設置される左側の柱、
前記下側のはりの右端と前記上側のはりの右端との間に設置される右側の柱、
地震エネルギーの吸収のために前記下側のはり、前記上側のはり、前記左側の柱、前記右側の柱により構成されるフレームに設置されるエネルギー吸収装置、
前記左側の柱の上部近傍で前記上側のはりと上端を結合し、前記左側の柱の下部近傍で前記下側のはりと下端を結合する棒材、および
前記右側の柱の上部近傍で前記上側のはりと上端を結合し、前記右側の柱の下部近傍で前記下側のはりと下端を結合する棒材、
を備えることを特徴とする自己復元ダンパーユニット。
【請求項２】
前記左側の柱は、前記左側の棒材により導入される圧縮力により前記上側のはりおよび前記下側のはりと半剛結接合され、
前記右側の柱は、前記右側の棒材により導入される圧縮力により前記上側のはりおよび前記下側のはりと半剛結接合されていることを特徴とする請求項１に記載の自己復元ダンパーユニット。
【請求項３】
前記左側の棒材は、前記左側の柱内部に挿入され、
前記右側の棒材は、前記右側の柱内部に挿入されていることを特徴とする請求項２に記載の自己復ダンパーユニット。
【請求項４】
前記左側の一組の棒材は、前記エネルギー吸収装置の挙動を妨げないように前記左側の柱から等しい距離を離した位置に設置され、
前記右側の一組の棒材は、前記エネルギー吸収装置の挙動を妨げないように前記右側の柱から等しい距離を離した位置に設置されていることを特徴とする請求項２に記載の自己復元ダンパーユニット。
【請求項５】
前記左側の柱の上端、前記左側の柱の下端、前記右側の柱の上端、前記右側の柱の下端は凸曲面を有し、
前記上側のはり上の左上接触部、前記下側のはり上の左下接触部、前記上側のはり上の右上接触部、前記下側のはり上の右下接触部は凹曲面を有することを特徴とする請求項２に記載の自己復元ダンパーユニット。
【請求項６】
前記凸曲面の形状は基本的に半径R１の半球の一部であり、
前記凹曲面の形状は基本的に半径R２の半球の一部であり、
前記半径R2は前記半径R1よりも大きいことを特徴とする請求項５に記載の自己復元ダンパーユニット。
【請求項７】
前記凸曲面は半径R3の円柱の側面であり、
前記凹曲面は半径R4の円柱の側面であり、
前記半径R4は前記半径R3よりも大きいことを特徴とする請求項５に記載の自己復元ダンパーユニット。
【請求項８】
前記左側の柱の上端部、前記左側の柱の下端部、前記右側の柱の上端部、および前記右側の柱の下端部は平面であり、
前記上側のはり上の左上接触部、前記下側のはり上の左下接触部、前記上側のはり上の右上接触部、および前記下側のはり上の右下接触部は側面にテーパーを付与した矩形の凹面を有していることを特徴とする請求項２に記載の自己復元ダンパーユニット。
【請求項９】
前記エネルギー吸収装置は、第１の軸降伏型ダンパーおよび第２の軸降伏型ダンパーにより構成され、
前記第１軸降伏型ダンパーの片端は、前記上側のはりまたは前記左側の柱のいずれかに結合され、
前記第1軸降伏型ダンパーの他端は、前記下側のはりまたは前記右側の柱のいずれかに結合され、
前記第２軸降伏型ダンパーの片端は、前記上側のはりまたは前記右側の柱のいずれかに結合され、
前記第２軸降伏型ダンパーの他端は、前記下側のはりまたは前記左側の柱のいずれかに結合されていることを特徴とする請求項１に記載の自己復元ダンパーユニット。
【請求項１０】
前記エネルギー吸収装置は、地震力によりせん断変形する前記フレームにより外周を固定され、前記フレームのせん断変形に伴い変形するせん断パネルを含むことを特徴とする請求項１に記載の自己復元ダンパーユニット。
【請求項１１】
前記せん断パネルの形状は、前記フレームの内側部分により規定される矩形から4つの角部を切り落とした平面であることを特徴とする請求項１０に記載の自己復元ダンパーユニット。
【請求項１２】
前記左側の柱は凸曲面の形状を有する上端部および下端部を含み、
前記右側の柱は凸曲面の形状を有する上端部および下端部を含み、
前記下側のはりは、前記左端の上面に凹曲面の形状を有する前記左側の柱と接触する左下の接触部と前記右端の上面に凹曲面の形状を有し、前記右側の柱と接触する右下の接触部を含み、
前記上側のはりは、前記左端の下面に凹曲面の形状を有する前記左側の柱と接触する左上の接触部と前記右端の下面に凹曲面の形状を有し、前記左側の柱と接触する右上の接触部を含むことを特徴とする請求項２に記載の自己復元ダンパーユニット。
【請求項１３】
前記左側の柱の前記上端における前記凸曲面は基本的に半径r1の半球の一部であり、
前記左側の柱の前記下端における前記凸曲面は基本的に半径r2の半球の一部であり、
前記右側の柱の前記下端における前記凸曲面は基本的に半径r3の半球の一部であり、
前記右側の柱の前記下端における前記凸曲面は基本的に半径r4の半球の一部であり、
前記上側のはり上の前記左上の接触部の凹曲面の形状は半径r1よりも大きな半径を有する半球の一部であり、
前記下側のはり上の前記左下の接触部の凹曲面の形状は半径r2よりも大きな半径を有する半球の一部であり、
前記上側のはり上の前記右上の接触部の凹曲面の形状は半径r3よりも大きな半径を有する半球の一部であり、
前記下側のはり上の前記右下の接触部の凹曲面の形状は半径r4よりも大きな半径を有する半球の一部であることを特徴とする請求項１２に記載の自己復元ダンパーユニット。
【請求項１４】
前記構造物との接合部は、前記左側の柱および前記右側の柱に設けられていることを特徴とする請求項１ないし１３のいずれか１つに記載の自己復元ダンパーユニット。
【請求項１５】
前記棒材はPC鋼棒であることを特徴とする請求項１ないし１４のいずれか１つに記載の自己復元ダンパーユニット。
【図１８】
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【公開番号】特開２０１１−２１４３９１（Ｐ２０１１−２１４３９１Ａ）
【公開日】平成２３年１０月２７日（２０１１．１０．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−６２３０９（Ｐ２０１１−６２３０９）
【出願日】平成２３年３月２２日（２０１１．３．２２）
【出願人】（３０４０２１２７７）国立大学法人 名古屋工業大学 (784)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１０月２７日（２０１１．１０．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月２２日（２０１１．３．２２）
【出願人】（３０４０２１２７７）国立大学法人 名古屋工業大学 (784)
【Ｆターム（参考）】
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