制震壁におけるその動作を解析する方法及びそのプログラム並びにそれを記録した記録媒体及びそれを実施する解析装置
【課題】制震壁における実際の挙動に即したその動作を解析する方法及びそのプログラム並びにそれを記録したコンピュータで読み取り可能な記録媒体及び及びそれを実施する解析装置を提供すること。
【解決手段】解析対象としての制震壁１は、一対の側壁２及び３、一対の横壁４及び５並びに底壁６を有した容器７と、容器７のの側壁２及び３に夫々隙間ｄをもって対面していると共に側壁２及び３、一対の横壁４及び５並びに底壁６に対して水平方向Ｈに可動に容器６内に配された抵抗板８と、隙間ｄを満たして容器７内に配されていると共に面積Ｓをもって抵抗板８の側壁２及び３の水平方向Ｈの面に接する温度ｔの粘性体９とを具備している。
【解決手段】解析対象としての制震壁１は、一対の側壁２及び３、一対の横壁４及び５並びに底壁６を有した容器７と、容器７のの側壁２及び３に夫々隙間ｄをもって対面していると共に側壁２及び３、一対の横壁４及び５並びに底壁６に対して水平方向Ｈに可動に容器６内に配された抵抗板８と、隙間ｄを満たして容器７内に配されていると共に面積Ｓをもって抵抗板８の側壁２及び３の水平方向Ｈの面に接する温度ｔの粘性体９とを具備している。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、容器とこの容器内に配された抵抗板と容器内に配されている粘性体とを具備した制震壁におけるその動作を解析する方法及びそのプログラム並びにそれを記録したコンピュータで読み取り可能な記録媒体及びそれを実施する解析装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
【特許文献１】特開２０００−８１３６３号公報
【特許文献２】特開２００７−１３３６９７号公報
【特許文献３】特開２００９−７９１６号公報
【特許文献４】特開２０１０−２５０５６６号公報
【特許文献５】特開２０１１−２１３１５号公報
【０００３】
この種の制震壁においては、設計値から予めその性能、特に容器に対する抵抗板の変位と当該変位での抵抗板に生じる抵抗力との関係である減衰力を地震波に対して計算により求めて、斯かる設計値が要求される減衰力を満たしているかどうかを解析し、満たしている場合には、その設計値に基づいてその実際の製造がなされる一方、満たしていない場合には、その設計値に変更が加えられて、再度、解析が行われ、設計値が要求される減衰力を満たすまでこの解析が繰り返される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、斯かる制震壁では、最近の建物の高層化に伴い高層での地震の容器に対する抵抗板の変位が大きくなると共に小型化のために容器と抵抗板との間の隙間が小さく設定されるために、当該隙間に配される粘性体が抵抗板の変位速度に追従できなくなる上に、振動エネルギの吸収の結果としての発熱により当該粘性体に無視できない温度上昇が生じ、斯かる粘性体の非追従性及び温度上昇をも考慮しないと、解析結果において、設計値が要求される減衰力を仮に満たしていたとしても、その設計値に基づいて実際に製造された制震壁は、要求される減衰力を満たさなくなり、多くの場合には、粘性体の非追従性及び温度上昇により、要求される減衰力に対して小さな減衰力しか得られない虞を有することになる。
【０００５】
本発明は、前記諸点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、粘性体の非追従性及び温度上昇を考慮して、容器に対する抵抗板の変位が大きくなると共に小型化のために容器と抵抗板との間の隙間が小さく設定されても、実際の減衰力をほぼ正確に推定できて、低層用は勿論のこと高層用であっても、また、容器と抵抗板との間の隙間の大小に拘らず、制震壁における実際の挙動に即したその動作を解析する方法及びそのプログラム並びにそれを記録したコンピュータで読み取り可能な記録媒体及び及びそれを実施する解析装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
粘性体を収容すると共に一対の側壁を有した容器と、この容器の一対の側壁に隙間ｄをもって対面していると共に容器の一対の側壁に対して横方向に可動に容器内に配された抵抗板と、隙間ｄを満たして容器内に配されていると共に面積Ｓをもって抵抗板に接する温度ｔの粘性体とを具備した制震壁における、容器に対する抵抗板の速度Ｖでの横方向の移動における抵抗板の横方向の静止位置からの各変位Ｄと当該各変位Ｄでの抵抗板に生じる抵抗力Ｆとの関係についてのその動作を解析する本発明の方法は、時間の経過と共に変化する容器に対する抵抗板の横方向の静止位置からの変位Ｄを示す振動波から一の時刻における速度Ｖと当該一の時刻及び一の時刻前における最大変位ＤＩＳＰＭＡＸに基づいて決定された最大変位依存係数αと面積Ｓと温度ｔとに基づいて、これら速度Ｖ、最大変位依存係数α、面積Ｓ及び温度ｔを変数として歪速度Ｖ／ｄの範囲毎に予め設定された抵抗力Ｆの関係式から当該一の時刻における変位Ｄでの抵抗力Ｆとを求めることを含んでいる。
【０００７】
制震壁におけるその動作を解析する本発明の方法によれば、時間の経過と共に変化する容器に対する抵抗板の横方向の静止位置からの変位Ｄを示す振動波から一の時刻における速度Ｖと一の時刻以前における最大変位ＤＩＳＰＭＡＸに基づいて決定された最大変位依存係数αと面積Ｓと温度ｔとに基づいて、これら速度Ｖ、最大変位依存係数α、面積Ｓ及び温度ｔを変数として歪速度Ｖ／ｄの範囲毎に予め設定された抵抗力Ｆの関係式から当該一の時刻における変位Ｄでの抵抗力Ｆとを求めるために、容器に対する抵抗板の大きな変位による粘性体の非追従性及び温度上昇を補正でき、而して、容器に対する抵抗板の変位が大きくなると共に小型化のために容器と抵抗板との間の隙間が小さく設定されても、実際の減衰力をほぼ正確に推定でき、制震壁における実際の挙動に即したその動作を解析することができる。
【０００８】
本発明では、歪速度Ｖ／ｄの各範囲について互いに異なる予め設定された抵抗力Ｆの関係式から一の時刻における変位Ｄでの抵抗力Ｆを求めてもよく、このように歪速度Ｖ／ｄの範囲にしたがって予め設定された抵抗力Ｆの関係式から変位Ｄでの抵抗力Ｆを求めると、実際の減衰力をより正確に推定できる。
【０００９】
また、本発明では、先行の最大変位ＤＩＳＰＭＡＸとこの先行の最大変位ＤＩＳＰＭＡＸにすぐ続く後続の最大変位ＤＩＳＰＭＡＸとを比較して、先行の最大変位ＤＩＳＰＭＡＸに対して後続の最大変位ＤＩＳＰＭＡＸが小さい場合には、先行の最大変位ＤＩＳＰＭＡＸに基づいて決定された最大変位依存係数αを維持して予め設定された抵抗力Ｆの関係式から一の時刻における変位Ｄでの抵抗力Ｆを求めてもよく、更に、先行の最大変位ＤＩＳＰＭＡＸとこの先行の最大変位ＤＩＳＰＭＡＸにすぐ続く後続の最大変位ＤＩＳＰＭＡＸとを比較して、先行の最大変位ＤＩＳＰＭＡＸに対して後続の最大変位ＤＩＳＰＭＡＸが大きい場合には、先行の最大変位ＤＩＳＰＭＡＸに基づいて決定された最大変位依存係数αを、後続の最大変位ＤＩＳＰＭＡＸに基づいて決定された最大変位依存係数αに変更し、この変更後の最大変位依存係数αに基づいて予め設定された抵抗力Ｆの関係式から一の時刻における変位Ｄでの抵抗力Ｆを求めてもよく、更にまた、振動波の初期において先行の最大変位ＤＩＳＰＭＡＸが存在しない場合には、予め設定された最大変位依存係数αに基づいて予め設定された抵抗力Ｆの関係式から一の時刻における変位Ｄでの抵抗力Ｆを求めてもよく、このように最大変位ＤＩＳＰＭＡＸに基づいて最大変位依存係数αを維持若しくは変更させ又は予め設定された値とすることにより、容器に対する抵抗板の大きな変位にしたがって実際の減衰力をほぼ正確に推定でき、制震壁における実際の挙動に即したその動作を解析することができる。
【００１０】
本発明では、一の時刻の変位Ｄとこの一の時刻の直前の時刻の変位Ｄとから求められた速度Ｖに基づいて予め設定された抵抗力Ｆの関係式から一の時刻における変位Ｄでの抵抗力Ｆを求めてもよく、また、一の時刻での速度Ｖとこの一の時刻の直前の時刻の速度Ｖとの正負の符号の変化で最大変位ＤＩＳＰＭＡＸを求め、この求めた最大変位ＤＩＳＰＭＡＸに基づて予め設定された抵抗力Ｆの関係式から一の時刻における変位Ｄでの抵抗力Ｆを求めてもよく、これらの場合、一の時刻とこの一の時刻の直前の時刻との間隔は、一つの例では、１０ｍｓであるが、本発明は、これに限定されず、より細かく精度よく変位Ｄと抵抗力Ｆとの関係を求める場合には、１０ｍｓ以下としてもよい。
【００１１】
本発明の好ましい例では、抵抗力Ｆの関係式は、以下の通りである。
Ｖ／ｄ＜１の場合、
Ｆ＝α×４．１２×ｅｘｐ（−０．０４３×ｔ）×Ｓ×（Ｖ／ｄ）１．００
Ｖ／ｄ＝１又は１＜Ｖ／ｄ＜１０の場合、
Ｆ＝α×４．１２×ｅｘｐ（−０．０４３×ｔ）×Ｓ×（Ｖ／ｄ）０．５９
Ｖ／ｄ＝１０又は１０＜Ｖ／ｄ＜１００の場合、
Ｆ＝α×６．３７×ｅｘｐ（−０．０４３×ｔ）×Ｓ×（Ｖ／ｄ）０．４０
ここで、上記の通り、Ｆは、抵抗力（減衰力）（Ｎ）、Ｓは、面積（ｃｍ２）、ｄは、隙間（ｃｍ）、ｔは、温度（℃）、Ｖは、速度（ｋｉｎｅ）及びＶ／ｄは、歪速度（１／ｓ）であって、最大変位依存係数αは、最大変位ＤＩＳＰＭＡＸに基づいて決定される値である。
【００１２】
斯かる例において、最大変位依存係数αは、隙間ｄ＝２ｍｍの場合には、実験によれば、以下の式で表される値であるとよい。
α＝[１／{ａ×(ＤＩＳＰＭＡＸ／ｄ)ｂ＋1｝]ｃ
ここで、
ａ＝２×１０−６、ｂ＝４、ｃ＝０．４５である。
【００１３】
本発明において、コンピュータで読み取り可能な記録媒体は、磁気的記録媒体、光学的記録媒体、電気的記録媒体等のいずれであってもよい。
【００１４】
上記の制震壁におけるその動作を解析する方法を実施する本発明の解析装置は、時刻と共に変化する容器に対する抵抗板の横方向の静止位置からの変位Ｄを示す解析用の振動波の時刻毎の変位Ｄｎ（ｎ＝１、２、３・・・）を離散的に発生する振動波発生装置と、解析用の振動波に対しての制震壁におけるその動作を解析する上記のプログラムを記録した記憶装置と、振動波発生装置から入力される振動波の時刻毎の変位Ｄｎから記憶装置に記録されたプログラムに基づいて制震壁におけるその動作の解析を実行する実行装置と、実行装置において解析された結果を表示する表示装置と、実行装置に命令及び初期値を与える入力装置とを含んでいる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、粘性体の非追従性及び温度上昇を考慮して、容器に対する抵抗板の変位が大きくなると共に小型化のために容器と抵抗板との間の隙間が小さく設定されても、実際の減衰力のほぼ正確な値を推定できて、低層用は勿論のこと高層用であっても、また、容器と抵抗板との間の隙間の大小に拘らず、制震壁における実際の挙動に即したその動作を解析する方法及びそのプログラム並びにそれを記録したコンピュータで読み取り可能な記録媒体及びそれを実施する解析装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は、本発明による解析対象である制震壁の一例の一部断面説明図である。
【図２】図２は、図１に示す例のＩＩ−ＩＩ線矢視断面説明図である。
【図３】図３は、本発明による方法を実施する解析装置の一例の説明図である。
【図４】図４は、本発明による方法における振動波の一例の時刻−変位説明図である。
【図５】図５は、本発明による方法のフローチャートの説明図である。
【図６】図６は、本発明による方法で解析された例の変位−抵抗力説明図である。
【図７】図７は、本発明による解析対象である制震壁の他の例の図２に相当する断面説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
次に本発明の実施の形態を、図に示す好ましい例に基づいて更に詳細に説明する。なお、本発明はこれら例に何等限定されないのである。
【００１８】
図１及び図２において、本発明の解析対象としての制震壁１は、一対の側壁２及び３、一対の側壁２及び３に固着された一対の横壁４及び５並びに一対の側壁２及び３並びに一対の横壁４及び５に固着された底壁６を有した容器７と、容器７の一対の側壁２及び３に夫々隙間ｄをもって対面していると共に当該一対の側壁２及び３、一対の横壁４及び５並びに底壁６に対して横方向、即ち水平方向Ｈに可動に容器７内に配された抵抗板８と、隙間ｄを満たして容器７内に配されていると共に面積Ｓをもって抵抗板８の側壁２及び３の水平方向Ｈの面に接する温度ｔの粘性体９とを具備している。
【００１９】
制震壁１は、底壁６が例えば高層の建物の特定の階の床梁に固着される一方、抵抗板８の上縁１０が当該階の天井梁に固着されて、床梁に対する天井梁の水平方向Ｈの振動で容器７に対して抵抗板８が同じく水平方向Ｈに振動するようになっており、斯かる抵抗板８の容器７に対する水平方向Ｈの振動でこれら容器７の側壁２及び３と抵抗板８とに接触する粘性体９が剪断されて、この粘性体９の剪断で床梁に対する天井梁の水平方向の振動エネルギを吸収するようになっている。
【００２０】
制震壁１の動作の解析は、図３に示すように、時刻Ｔと共に変化する容器７に対する抵抗板８の横方向である水平方向Ｈの静止位置Ｄ＝０からの変位Ｄを示す解析用の振動波Ｗ（図４参照）の時刻Ｔｎ（ｎ＝１、２、３・・・、但し、Ｔｎ−Ｔ（ｎ−１）＝ΔＴ＝１０ｍｓ）毎の変位Ｄｎ（ｎ＝１、２、３・・・）を離散的に発生する振動波発生装置１５と、解析用の振動波Ｗに対しての制震壁１におけるその動作を解析するプログラムを記録した磁気ディスク等の記録媒体としての記憶装置１６と、振動波発生装置１５から入力される振動波Ｗの時刻Ｔｎ毎の変位Ｄｎから記憶装置１６に記録された解析プログラムに基づいて制震壁１におけるその動作の解析を実行するコンピュータ等の実行装置１７と、実行装置１７において解析された結果を表示するＬＥＤディスプレイ等の表示装置１８と、実行装置１７に分析開始等の命令及び粘性体９の温度ｔ等の初期値等を与えるキーボード等の入力装置１９とからなる解析装置２０によって行われる。
【００２１】
実行装置１７は、入力装置１９からの隙間ｄと温度ｔとの入力に加えて解析開始命令により（ステップ１００）、記憶装置１６に記憶された解析プログラムに基づいて、時刻Ｔ０での振動波発生装置１５からの変位Ｄとして変位Ｄ０＝０を読み込んでこれを認識して抵抗力Ｆ＝０とし、次に、その次の時刻Ｔ１において振動波発生装置１５からの変位Ｄとして変位Ｄ１を認識し（ステップ１０１）、この変位Ｄ１から時刻Ｔ１での速度Ｖとして速度Ｖ１＝（Ｄ１−Ｄ０）／ΔＴ＝Ｄ１／ΔＴを計算し、この速度Ｖ１と時刻Ｔ０における速度Ｖ０＝０との正負の符号の比較を行い、時刻Ｔ１では符号に変化がないと決定し（ステップ１０２）、時刻Ｔ０と時刻Ｔ１との間には最大変位ＤＩＳＰＭＡＸが存在しなく、時刻Ｔ０での最大変位ＤＩＳＰＭＡＸの絶対値と時刻Ｔ１での最大変位ＤＩＳＰＭＡＸの絶対値との比較においては時刻Ｔ０での最大変位ＤＩＳＰＭＡＸの絶対値よりも時刻Ｔ１での最大変位ＤＩＳＰＭＡＸの絶対値が大きくないとし（ステップ１０３）、最大変位依存係数αを初期の最大変位依存係数α０＝１とする（ステップ１０４）一方、計算した速度Ｖ１と入力された隙間ｄとから時刻Ｔ１での歪速度Ｖ／ｄとして比＝Ｖ１／ｄを計算し、比＝Ｖ１／ｄ＜１の場合には、下式（１）により、比＝Ｖ１／ｄ＝１又は１＜Ｖ１／ｄ＜１０の場合には、下式（２）により、比＝Ｖ１／ｄ＝１０又は１０＜Ｖ１／ｄ＜１００の場合には、下式（３）により、夫々計算して、時刻Ｔ１での抵抗力ＦとしてＦ１を求め、この時刻Ｔ１での抵抗力Ｆ１を表示装置１８に出力する（ステップ１０５）。
【００２２】
Ｆ１＝α０×４．１２×ｅｘｐ（−０．０４３×ｔ）×Ｓ×（Ｖ１／ｄ）１．００ ・・・（１）
Ｆ１＝α０×４．１２×ｅｘｐ（−０．０４３×ｔ）×Ｓ×（Ｖ１／ｄ）０．５９ ・・・（２）
Ｆ１＝α０×６．３７×ｅｘｐ（−０．０４３×ｔ）×Ｓ×（Ｖ１／ｄ）０．４０ ・・・（３）
【００２３】
式（１）、（２）及び（３）は、実験により求められたものである。
【００２４】
表示装置１８は、実行装置１７からの抵抗力Ｆ１を図６に示すように画面上に表示する。
【００２５】
次に、実行装置１７は、記憶装置１６に記憶された解析プログラムに基づいて、その次の時刻Ｔ２において振動波発生装置１５からの変位Ｄとして変位Ｄ２を認識し（ステップ１０１）、この変位Ｄ２から時刻Ｔ２での速度Ｖとして速度Ｖ２＝（Ｄ２−Ｄ１）／ΔＴを計算し、この速度Ｖ２と時刻Ｔ１における速度Ｖ１との正負の符号の比較を行い、時刻Ｔ２では符号に変化がない場合には、時刻Ｔ２と時刻Ｔ１との間では符号に変化がないと決定し（ステップ１０２）、時刻Ｔ１と時刻Ｔ２との間には最大変位ＤＩＳＰＭＡＸが存在しなく、時刻Ｔ１での最大変位ＤＩＳＰＭＡＸの絶対値と時刻Ｔ２での最大変位ＤＩＳＰＭＡＸの絶対値との比較においては時刻Ｔ１での最大変位ＤＩＳＰＭＡＸの絶対値よりも時刻Ｔ２での最大変位ＤＩＳＰＭＡＸの絶対値が大きくないとし（ステップ１０３）、最大変位依存係数αを最初の最大変位依存係数α０＝１に維持する（ステップ１０４）一方、計算した速度Ｖ２と隙間ｄとから時刻Ｔ２での比Ｖ／ｄとして比＝Ｖ２／ｄを計算し、比＝Ｖ２／ｄ＜１の場合には、式（１）により、比＝Ｖ２／ｄ＝１又は１＜Ｖ２／ｄ＜１０の場合には、式（２）により、比＝Ｖ２／ｄ＝１０又は１０＜Ｖ２／ｄ＜１００の場合には、式（３）により、夫々比＝Ｖ１／ｄを比＝Ｖ２／ｄに置き換えて計算して、時刻Ｔ２での抵抗力ＦとしてＦ２を求め、この時刻Ｔ２での抵抗力Ｆ２を表示装置１８に出力する（ステップ１０５）。
【００２６】
以後、実行装置１７は、記憶装置１６に記憶された解析プログラムに基づいて、時刻Ｔ２に続く時刻Ｔ３、Ｔ４・・・において、以上の振動波発生装置１５からの変位Ｄとして変位Ｄ３、Ｄ４・・・を認識し（ステップ１０１）、速度Ｖ３＝（Ｄ３−Ｄ２）／ΔＴ、速度Ｖ４＝（Ｄ４−Ｄ３）／ΔＴ・・・を計算し（ステップ１０２）、速度Ｖについて符号の変化がない場合には（ステップ１０３）、最初の最大変位依存係数α０＝１を維持して（ステップ１０４）、計算した速度Ｖ３＝（Ｄ３−Ｄ２）／ΔＴ、速度Ｖ４＝（Ｄ４−Ｄ３）／ΔＴ・・・を用いて式（１）、（２）又は（３）により抵抗力Ｆ３、Ｆ４・・・を計算し、この計算結果の抵抗力Ｆ３、Ｆ４・・・を表示装置１８に出力し、表示装置１８の画面上に表示させる（ステップ１０５）。
【００２７】
次に、記憶装置１６に記憶された解析プログラムに基づいて実行装置１７は、例えば、時刻Ｔ８における速度Ｖ８＝（Ｄ８−Ｄ７）／ΔＴの計算に基づく抵抗力Ｆ８の計算、表示後、時刻Ｔ９における速度Ｖ９＝（Ｄ９−Ｄ８）／ΔＴの計算で、速度Ｖ８の正の符号に対して速度Ｖ９の符号が負となると、時刻Ｔ８と時刻Ｔ９との間には最大変位ＤＩＳＰＭＡＸ１が存在すると推定し、最大変位ＤＩＳＰＭＡＸ１＝（Ｄ９＋Ｄ８）／２を計算し（ステップ１０２）、この最大変位ＤＩＳＰＭＡＸ１の絶対値と時刻Ｔ９前における最大変位ＤＩＳＰＭＡＸの絶対値とを比較し、時刻Ｔ９前における最大変位ＤＩＳＰＭＡＸが存在しない場合には、時刻Ｔ９前における最大変位ＤＩＳＰＭＡＸの絶対値よりも時刻Ｔ９における最大変位ＤＩＳＰＭＡＸ１の絶対値が大きいと判断して（ステップ１０３）、この最大変位ＤＩＳＰＭＡＸ１に基づいて下式（４）から最大変位依存係数αとしての最初の最大変位依存係数α１を計算する（ステップ１０６）。
【００２８】
α１＝[１／{ａ×(ＤＩＳＰＭＡＸ１／ｄ)ｂ＋１｝]ｃ ・・・（４）
ここで、
ａ＝２×１０−６、ｂ＝４、ｃ＝０．４５である。
【００２９】
本式（４）もまた、実験により求められたものである。
【００３０】
計算された最初の最大変位依存係数α１に基づいて実行装置１７は、記憶装置１６に記憶された解析プログラムにより、時刻Ｔ９での比Ｖ／ｄとして計算した速度Ｖ９と隙間ｄとから時刻Ｔ９での比Ｖ／ｄとして比＝Ｖ９／ｄを計算し、比＝Ｖ９／ｄ＜１の場合には、式（１）により、比＝Ｖ９／ｄ＝１又は１＜Ｖ９／ｄ＜１０の場合には、式（２）により、比＝Ｖ９／ｄ＝１０又は１０＜Ｖ９／ｄ＜１００の場合には、式（３）により、夫々比＝Ｖ１／ｄを比＝Ｖ９／ｄに、最大変位依存係数α０を最大変位依存係数α１に夫々置き換えて計算して、時刻Ｔ９での抵抗力ＦとしてＦ９を求め、この時刻Ｔ９での抵抗力Ｆ９を表示装置１８に出力する（ステップ１０５）。
【００３１】
以後、記憶装置１６に記憶された解析プログラムにより、実行装置１７は、時刻Ｔ１０以後の各時刻Ｔで計算した速度Ｖと隙間ｄとから各時刻Ｔの比＝Ｖ／ｄを計算し、最大変位ＤＩＳＰＭＡＸ１の絶対値よりも各時刻Ｔにおける最大変位ＤＩＳＰＭＡＸの絶対値が大きいと判断されない限り、各時刻Ｔの比＝Ｖ／ｄを各時刻Ｔの一つ前の各時刻Ｔの比＝Ｖ／ｄに、最大変位依存係数α０を最大変位依存係数α１に夫々置き換えて、各時刻Ｔにおいて、比＝Ｖ／ｄ＜１の場合には、式（１）により、比＝Ｖ／ｄ＝１又は１＜Ｖ／ｄ＜１０の場合には、式（２）により、比＝Ｖ／ｄ＝１０又は１０＜Ｖ／ｄ＜１００の場合には、式（３）により、夫々計算して、各時刻Ｔでの抵抗力Ｆを求め、この各時刻Ｔでの抵抗力Ｆを表示装置１８に出力する（ステップ１０５）。
【００３２】
そして、実行装置１７は、記憶装置１６に記憶された解析プログラムにより、例えば、時刻Ｔ２１における速度Ｖ２１＝（Ｄ２１−Ｄ２０）／ΔＴの計算に基づく抵抗力Ｆ２１の計算、表示後、時刻Ｔ２２における速度Ｖ２２＝（Ｄ２２−Ｄ２１）／ΔＴの計算で、速度Ｖ２１の負の符号に対して速度Ｖ２２の符号が正となると、時刻Ｔ２１と時刻Ｔ２２との間には最大変位ＤＩＳＰＭＡＸ２が存在すると推定し、最大変位ＤＩＳＰＭＡＸ２＝（Ｄ２１＋Ｄ２２）／２を計算し（ステップ１０２）、この最大変位ＤＩＳＰＭＡＸ２の絶対値と時刻Ｔ２２前において計算に使用されている最大変位ＤＩＳＰＭＡＸ１の絶対値とを比較し（ステップ１０３）、最大変位ＤＩＳＰＭＡＸ１の絶対値よりも最大変位ＤＩＳＰＭＡＸ２の絶対値が小さい場合には、最大変位ＤＩＳＰＭＡＸ１をそのままとして最大変位依存係数α１を維持して（ステップ１０４）、比＝Ｖ２２／ｄ＜１の場合には、式（１）により、比＝Ｖ２２／ｄ＝１又は１＜Ｖ２２／ｄ＜１０の場合には、式（２）により、比＝Ｖ２２／ｄ＝１０又は１０＜Ｖ２２／ｄ＜１００の場合には、式（３）により、比＝Ｖ１／ｄを比＝Ｖ２２／ｄに、最大変位依存係数α０を最大変位依存係数α１に夫々置き換えて、夫々計算して、時刻Ｔ２２での抵抗力ＦとしてＦ２２を求め、この時刻Ｔ２２での抵抗力Ｆ２２を表示装置１８に出力する（ステップ１０５）。
【００３３】
以後、記憶装置１６に記憶された解析プログラムにより、実行装置１７は、時刻Ｔ２２以後の各時刻Ｔで計算した速度Ｖと隙間ｄとから各時刻Ｔの比＝Ｖ／ｄを計算し、最大変位ＤＩＳＰＭＡＸ１の絶対値よりも各時刻Ｔにおける最大変位ＤＩＳＰＭＡＸの絶対値が大きいと判断されない限り、各時刻Ｔの一つ前の比＝Ｖ／ｄを各時刻Ｔの比＝Ｖ／ｄに、最大変位依存係数α０を最大変位依存係数α１に夫々置き換えて、各時刻Ｔにおいて、比＝Ｖ／ｄ＜１の場合には、式（１）により、比＝Ｖ／ｄ＝１又は１＜Ｖ／ｄ＜１０の場合には、式（２）により、比＝Ｖ／ｄ＝１０又は１０＜Ｖ／ｄ＜１００の場合には、式（３）により、夫々計算して、各時刻Ｔでの抵抗力Ｆを求め、この各時刻Ｔでの抵抗力Ｆを表示装置１８に出力する（ステップ１０５）。
【００３４】
更に、実行装置１７は、記憶装置１６に記憶された解析プログラムにより、例えば、時刻Ｔ２９における速度Ｖ２９＝（Ｄ２９−Ｄ２８）／ΔＴの計算に基づく抵抗力Ｆ２９の計算、表示後、時刻Ｔ３０における速度Ｖ３０＝（Ｄ３０−Ｄ２９）／ΔＴの計算で、速度Ｖ２９の正の符号に対して速度Ｖ３０の符号が負となると、時刻Ｔ２９と時刻Ｔ３０との間には最大変位ＤＩＳＰＭＡＸ３が存在すると推定し、最大変位ＤＩＳＰＭＡＸ３＝（Ｄ２９＋Ｄ３０）／２を計算し（ステップ１０２）、この最大変位ＤＩＳＰＭＡＸ３の絶対値と時刻Ｔ３０前において維持された最大変位ＤＩＳＰＭＡＸ１の絶対値とを比較し（ステップ１０３）、最大変位ＤＩＳＰＭＡＸ１よりも最大変位ＤＩＳＰＭＡＸ３が大きい場合には、最大変位ＤＩＳＰＭＡＸ１を最大変位ＤＩＳＰＭＡＸ３とし（ステップ１０６）、式（４）において最大変位ＤＩＳＰＭＡＸ１を最大変位ＤＩＳＰＭＡＸ３に入れ替えて計算して新たな最大変位依存係数α３を求め、比＝Ｖ３０／ｄ＜１の場合には、式（１）により、比＝Ｖ３０／ｄ＝１又は１＜Ｖ３０／ｄ＜１０の場合には、式（２）により、比＝Ｖ３０／ｄ＝１０又は１０＜Ｖ３０／ｄ＜１００の場合には、式（３）により、比＝Ｖ１／ｄを比＝Ｖ３０／ｄに、最大変位依存係数α０を最大変位依存係数α３に夫々置き換えて、夫々計算して、時刻Ｔ３０での抵抗力ＦとしてＦ３０を求め、この時刻Ｔ３０での抵抗力Ｆ３０を表示装置１８に出力する（ステップ１０５）。
【００３５】
以後、記憶装置１６に記憶された解析プログラムにより、実行装置１７は、時刻Ｔ３０以後の各時刻Ｔで計算した速度Ｖと隙間ｄとから各時刻Ｔの比＝Ｖ／ｄを計算し、最大変位ＤＩＳＰＭＡＸ３の絶対値よりも各時刻Ｔにおける最大変位ＤＩＳＰＭＡＸの絶対値が大きいと判断れない限り、各時刻Ｔの一つ前の各時刻Ｔの比＝Ｖ／ｄを各時刻Ｔの比＝Ｖ／ｄに、最大変位依存係数α０を最大変位依存係数α３に夫々置き換えて、各時刻Ｔにおいて、比＝Ｖ／ｄ＜１の場合には、式（１）により、比＝Ｖ／ｄ＝１又は１＜Ｖ／ｄ＜１０の場合には、式（２）により、比＝Ｖ／ｄ＝１０又は１０＜Ｖ／ｄ＜１００の場合には、式（３）により、夫々計算して、各時刻Ｔでの抵抗力Ｆを求め、この各時刻Ｔでの抵抗力Ｆを表示装置１８に出力する（ステップ１０５）。
【００３６】
実行装置１７は、以後、記憶装置１６に記憶された解析プログラムにより、振動波Ｗの消滅まで、以上の解析動作を行い、表示装置１８に、振動波Ｗの解析結果に対応しないが、参考として図６に示すような、変位Ｄ−抵抗力曲線３１を表示させ、振動波Ｗの消滅で解析動作を終了する（ステップ１０７）。
【００３７】
このように制震壁１におけるその動作を解析する本例の方法は、時刻Ｔと共に変化する容器７に対する抵抗板８の水平方向Ｈの静止位置Ｄ０からの変位Ｄを示す振動波Ｗから予め設定された時刻Ｔｎ（ｎ＝１、２、３・・・）毎において先行の時刻Ｔｎ−１の変位Ｄｎ−１とこの先行の時刻Ｔｎ−１にすぐ続く後続の時刻Ｔｎの変位Ｄｎとから時刻Ｔｎでの速度Ｖｎを求め、先行の速度Ｖｎ−１とこの先行の速度Ｖｎ−１にすぐ続く後続の時刻Ｔｎでの速度Ｖｎとの正負の符号の変化が生じない場合であって、振動波Ｗの初期において時刻Ｔｎ前の最大変位ＤＩＳＰＭＡＸが存在しない場合には、予め設定された最大変位依存係数α、先行の速度Ｖｎ−１とこの先行の速度Ｖｎ−１にすぐ続く後続の時刻Ｔｎでの速度Ｖｎとの正負の符号の変化が生じない場合であって、時刻Ｔｎ前において最大変位ＤＩＳＰＭＡＸが存在する場合には、時刻Ｔｎ前において最大変位ＤＩＳＰＭＡＸに基づいて式（４）で計算された最大変位依存係数α、先行の速度Ｖｎ−１とこの先行の速度Ｖｎ−１にすぐ続く後続の時刻Ｔｎでの速度Ｖｎとの正負の符号の変化が生じた場合には、時刻Ｔｎでの最大変位ＤＩＳＰＭＡＸを求め、斯かる符号の変化が生じた場合であって、振動波Ｗの初期において時刻Ｔｎ前の最大変位ＤＩＳＰＭＡＸが存在しない場合には、時刻Ｔｎでの最大変位ＤＩＳＰＭＡＸに基づいて式（４）で計算された最大変位依存係数α、時刻Ｔｎ前に最大変位ＤＩＳＰＭＡＸが存在する場合には、時刻Ｔｎでの最大変位ＤＩＳＰＭＡＸの絶対値と時刻Ｔｎ前の最大変位ＤＩＳＰＭＡＸの絶対値とを比較して、時刻Ｔｎでの最大変位ＤＩＳＰＭＡＸの絶対値が時刻Ｔｎ前の最大変位ＤＩＳＰＭＡＸの絶対値以下である場合には、時刻Ｔｎ前での最大変位ＤＩＳＰＭＡＸに基づいて式（４）で計算された最大変位依存係数α、又は時刻Ｔｎでの最大変位ＤＩＳＰＭＡＸの絶対値が時刻Ｔｎ前の最大変位ＤＩＳＰＭＡＸの絶対値よりも大きい場合には、時刻Ｔｎでの最大変位ＤＩＳＰＭＡＸに基づいて式（４）で計算された最大変位依存係数αと面積Ｓと温度ｔとに基づいて、これら速度Ｖｎ、最大変位依存係数α、面積Ｓ及び温度ｔを変数として歪速度Ｖｎ／ｄの各範囲について互いに異なる予め設定された抵抗力Ｆｎの関係式である式（１）、（２）及び（３）から当該時刻Ｔｎにおける変位Ｄｎでの抵抗力Ｆｎを求めるようになっている。
【００３８】
而して、制震壁１におけるその動作を解析する斯かる方法によれば、時間Ｔの経過と共に変化する容器７に対する抵抗板８の水平方向Ｈの静止位置Ｄ０からの変位Ｄを示す振動波Ｗから時刻Ｔｎにおける速度Ｖｎと時刻Ｔｎ以前における最大変位ＤＩＳＰＭＡＸに基づいて決定された最大変位依存係数αと面積Ｓと温度ｔとに基づいて、これら速度Ｖｎ、最大変位依存係数α、面積Ｓ及び温度ｔを変数として歪速度Ｖｎ／ｄの範囲毎に予め設定された抵抗力Ｆｎの関係式である式（１）、（２）及び（３）から当該時刻Ｔｎにおける変位Ｄｎでの抵抗力Ｆｎを求めるために、容器７に対する抵抗板８の大きな変位Ｄによる粘性体９の非追従性及び温度上昇を補正でき、而して、容器７に対する抵抗板８の変位Ｄが大きくなると共に小型化のために容器７と抵抗板８との間の隙間ｄが小さく設定されても、実際の減衰力をほぼ正確に推定でき、制震壁１における実際の挙動に即したその動作を解析することができる。
【００３９】
上記例において、入力装置１９、振動波発生装置１５及び表示装置１８と実行装置１７とは、解析装置２０の設置場所でケーブルを用いて直接的に接続される代わりに、インターネット等の通信回線を用いて遠隔的に接続してもよく、表示装置１８は、ＬＥＤディスプレイ等に代えて、Ｘ−Ｙプロッタ等の印刷装置でもよい。
【００４０】
上記例においては、解析対象として一枚の抵抗板８を具備した制震壁１について説明したが、本発明は、斯かる一枚の抵抗板８を具備した制震壁１に限らないのであって、複数枚の抵抗板８、例えば図７に示すような２枚の抵抗板８を具備していると共に共用した側壁３に加えて側壁１１を有した容器７を具備した制震壁１についても適用されてもよい。
【符号の説明】
【００４１】
１ 制震壁
２、３ 側壁
４、５ 横壁
６ 底壁
７ 容器
８ 抵抗板
９ 粘性体
【技術分野】
【０００１】
本発明は、容器とこの容器内に配された抵抗板と容器内に配されている粘性体とを具備した制震壁におけるその動作を解析する方法及びそのプログラム並びにそれを記録したコンピュータで読み取り可能な記録媒体及びそれを実施する解析装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
【特許文献１】特開２０００−８１３６３号公報
【特許文献２】特開２００７−１３３６９７号公報
【特許文献３】特開２００９−７９１６号公報
【特許文献４】特開２０１０−２５０５６６号公報
【特許文献５】特開２０１１−２１３１５号公報
【０００３】
この種の制震壁においては、設計値から予めその性能、特に容器に対する抵抗板の変位と当該変位での抵抗板に生じる抵抗力との関係である減衰力を地震波に対して計算により求めて、斯かる設計値が要求される減衰力を満たしているかどうかを解析し、満たしている場合には、その設計値に基づいてその実際の製造がなされる一方、満たしていない場合には、その設計値に変更が加えられて、再度、解析が行われ、設計値が要求される減衰力を満たすまでこの解析が繰り返される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、斯かる制震壁では、最近の建物の高層化に伴い高層での地震の容器に対する抵抗板の変位が大きくなると共に小型化のために容器と抵抗板との間の隙間が小さく設定されるために、当該隙間に配される粘性体が抵抗板の変位速度に追従できなくなる上に、振動エネルギの吸収の結果としての発熱により当該粘性体に無視できない温度上昇が生じ、斯かる粘性体の非追従性及び温度上昇をも考慮しないと、解析結果において、設計値が要求される減衰力を仮に満たしていたとしても、その設計値に基づいて実際に製造された制震壁は、要求される減衰力を満たさなくなり、多くの場合には、粘性体の非追従性及び温度上昇により、要求される減衰力に対して小さな減衰力しか得られない虞を有することになる。
【０００５】
本発明は、前記諸点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、粘性体の非追従性及び温度上昇を考慮して、容器に対する抵抗板の変位が大きくなると共に小型化のために容器と抵抗板との間の隙間が小さく設定されても、実際の減衰力をほぼ正確に推定できて、低層用は勿論のこと高層用であっても、また、容器と抵抗板との間の隙間の大小に拘らず、制震壁における実際の挙動に即したその動作を解析する方法及びそのプログラム並びにそれを記録したコンピュータで読み取り可能な記録媒体及び及びそれを実施する解析装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
粘性体を収容すると共に一対の側壁を有した容器と、この容器の一対の側壁に隙間ｄをもって対面していると共に容器の一対の側壁に対して横方向に可動に容器内に配された抵抗板と、隙間ｄを満たして容器内に配されていると共に面積Ｓをもって抵抗板に接する温度ｔの粘性体とを具備した制震壁における、容器に対する抵抗板の速度Ｖでの横方向の移動における抵抗板の横方向の静止位置からの各変位Ｄと当該各変位Ｄでの抵抗板に生じる抵抗力Ｆとの関係についてのその動作を解析する本発明の方法は、時間の経過と共に変化する容器に対する抵抗板の横方向の静止位置からの変位Ｄを示す振動波から一の時刻における速度Ｖと当該一の時刻及び一の時刻前における最大変位ＤＩＳＰＭＡＸに基づいて決定された最大変位依存係数αと面積Ｓと温度ｔとに基づいて、これら速度Ｖ、最大変位依存係数α、面積Ｓ及び温度ｔを変数として歪速度Ｖ／ｄの範囲毎に予め設定された抵抗力Ｆの関係式から当該一の時刻における変位Ｄでの抵抗力Ｆとを求めることを含んでいる。
【０００７】
制震壁におけるその動作を解析する本発明の方法によれば、時間の経過と共に変化する容器に対する抵抗板の横方向の静止位置からの変位Ｄを示す振動波から一の時刻における速度Ｖと一の時刻以前における最大変位ＤＩＳＰＭＡＸに基づいて決定された最大変位依存係数αと面積Ｓと温度ｔとに基づいて、これら速度Ｖ、最大変位依存係数α、面積Ｓ及び温度ｔを変数として歪速度Ｖ／ｄの範囲毎に予め設定された抵抗力Ｆの関係式から当該一の時刻における変位Ｄでの抵抗力Ｆとを求めるために、容器に対する抵抗板の大きな変位による粘性体の非追従性及び温度上昇を補正でき、而して、容器に対する抵抗板の変位が大きくなると共に小型化のために容器と抵抗板との間の隙間が小さく設定されても、実際の減衰力をほぼ正確に推定でき、制震壁における実際の挙動に即したその動作を解析することができる。
【０００８】
本発明では、歪速度Ｖ／ｄの各範囲について互いに異なる予め設定された抵抗力Ｆの関係式から一の時刻における変位Ｄでの抵抗力Ｆを求めてもよく、このように歪速度Ｖ／ｄの範囲にしたがって予め設定された抵抗力Ｆの関係式から変位Ｄでの抵抗力Ｆを求めると、実際の減衰力をより正確に推定できる。
【０００９】
また、本発明では、先行の最大変位ＤＩＳＰＭＡＸとこの先行の最大変位ＤＩＳＰＭＡＸにすぐ続く後続の最大変位ＤＩＳＰＭＡＸとを比較して、先行の最大変位ＤＩＳＰＭＡＸに対して後続の最大変位ＤＩＳＰＭＡＸが小さい場合には、先行の最大変位ＤＩＳＰＭＡＸに基づいて決定された最大変位依存係数αを維持して予め設定された抵抗力Ｆの関係式から一の時刻における変位Ｄでの抵抗力Ｆを求めてもよく、更に、先行の最大変位ＤＩＳＰＭＡＸとこの先行の最大変位ＤＩＳＰＭＡＸにすぐ続く後続の最大変位ＤＩＳＰＭＡＸとを比較して、先行の最大変位ＤＩＳＰＭＡＸに対して後続の最大変位ＤＩＳＰＭＡＸが大きい場合には、先行の最大変位ＤＩＳＰＭＡＸに基づいて決定された最大変位依存係数αを、後続の最大変位ＤＩＳＰＭＡＸに基づいて決定された最大変位依存係数αに変更し、この変更後の最大変位依存係数αに基づいて予め設定された抵抗力Ｆの関係式から一の時刻における変位Ｄでの抵抗力Ｆを求めてもよく、更にまた、振動波の初期において先行の最大変位ＤＩＳＰＭＡＸが存在しない場合には、予め設定された最大変位依存係数αに基づいて予め設定された抵抗力Ｆの関係式から一の時刻における変位Ｄでの抵抗力Ｆを求めてもよく、このように最大変位ＤＩＳＰＭＡＸに基づいて最大変位依存係数αを維持若しくは変更させ又は予め設定された値とすることにより、容器に対する抵抗板の大きな変位にしたがって実際の減衰力をほぼ正確に推定でき、制震壁における実際の挙動に即したその動作を解析することができる。
【００１０】
本発明では、一の時刻の変位Ｄとこの一の時刻の直前の時刻の変位Ｄとから求められた速度Ｖに基づいて予め設定された抵抗力Ｆの関係式から一の時刻における変位Ｄでの抵抗力Ｆを求めてもよく、また、一の時刻での速度Ｖとこの一の時刻の直前の時刻の速度Ｖとの正負の符号の変化で最大変位ＤＩＳＰＭＡＸを求め、この求めた最大変位ＤＩＳＰＭＡＸに基づて予め設定された抵抗力Ｆの関係式から一の時刻における変位Ｄでの抵抗力Ｆを求めてもよく、これらの場合、一の時刻とこの一の時刻の直前の時刻との間隔は、一つの例では、１０ｍｓであるが、本発明は、これに限定されず、より細かく精度よく変位Ｄと抵抗力Ｆとの関係を求める場合には、１０ｍｓ以下としてもよい。
【００１１】
本発明の好ましい例では、抵抗力Ｆの関係式は、以下の通りである。
Ｖ／ｄ＜１の場合、
Ｆ＝α×４．１２×ｅｘｐ（−０．０４３×ｔ）×Ｓ×（Ｖ／ｄ）１．００
Ｖ／ｄ＝１又は１＜Ｖ／ｄ＜１０の場合、
Ｆ＝α×４．１２×ｅｘｐ（−０．０４３×ｔ）×Ｓ×（Ｖ／ｄ）０．５９
Ｖ／ｄ＝１０又は１０＜Ｖ／ｄ＜１００の場合、
Ｆ＝α×６．３７×ｅｘｐ（−０．０４３×ｔ）×Ｓ×（Ｖ／ｄ）０．４０
ここで、上記の通り、Ｆは、抵抗力（減衰力）（Ｎ）、Ｓは、面積（ｃｍ２）、ｄは、隙間（ｃｍ）、ｔは、温度（℃）、Ｖは、速度（ｋｉｎｅ）及びＶ／ｄは、歪速度（１／ｓ）であって、最大変位依存係数αは、最大変位ＤＩＳＰＭＡＸに基づいて決定される値である。
【００１２】
斯かる例において、最大変位依存係数αは、隙間ｄ＝２ｍｍの場合には、実験によれば、以下の式で表される値であるとよい。
α＝[１／{ａ×(ＤＩＳＰＭＡＸ／ｄ)ｂ＋1｝]ｃ
ここで、
ａ＝２×１０−６、ｂ＝４、ｃ＝０．４５である。
【００１３】
本発明において、コンピュータで読み取り可能な記録媒体は、磁気的記録媒体、光学的記録媒体、電気的記録媒体等のいずれであってもよい。
【００１４】
上記の制震壁におけるその動作を解析する方法を実施する本発明の解析装置は、時刻と共に変化する容器に対する抵抗板の横方向の静止位置からの変位Ｄを示す解析用の振動波の時刻毎の変位Ｄｎ（ｎ＝１、２、３・・・）を離散的に発生する振動波発生装置と、解析用の振動波に対しての制震壁におけるその動作を解析する上記のプログラムを記録した記憶装置と、振動波発生装置から入力される振動波の時刻毎の変位Ｄｎから記憶装置に記録されたプログラムに基づいて制震壁におけるその動作の解析を実行する実行装置と、実行装置において解析された結果を表示する表示装置と、実行装置に命令及び初期値を与える入力装置とを含んでいる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、粘性体の非追従性及び温度上昇を考慮して、容器に対する抵抗板の変位が大きくなると共に小型化のために容器と抵抗板との間の隙間が小さく設定されても、実際の減衰力のほぼ正確な値を推定できて、低層用は勿論のこと高層用であっても、また、容器と抵抗板との間の隙間の大小に拘らず、制震壁における実際の挙動に即したその動作を解析する方法及びそのプログラム並びにそれを記録したコンピュータで読み取り可能な記録媒体及びそれを実施する解析装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は、本発明による解析対象である制震壁の一例の一部断面説明図である。
【図２】図２は、図１に示す例のＩＩ−ＩＩ線矢視断面説明図である。
【図３】図３は、本発明による方法を実施する解析装置の一例の説明図である。
【図４】図４は、本発明による方法における振動波の一例の時刻−変位説明図である。
【図５】図５は、本発明による方法のフローチャートの説明図である。
【図６】図６は、本発明による方法で解析された例の変位−抵抗力説明図である。
【図７】図７は、本発明による解析対象である制震壁の他の例の図２に相当する断面説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
次に本発明の実施の形態を、図に示す好ましい例に基づいて更に詳細に説明する。なお、本発明はこれら例に何等限定されないのである。
【００１８】
図１及び図２において、本発明の解析対象としての制震壁１は、一対の側壁２及び３、一対の側壁２及び３に固着された一対の横壁４及び５並びに一対の側壁２及び３並びに一対の横壁４及び５に固着された底壁６を有した容器７と、容器７の一対の側壁２及び３に夫々隙間ｄをもって対面していると共に当該一対の側壁２及び３、一対の横壁４及び５並びに底壁６に対して横方向、即ち水平方向Ｈに可動に容器７内に配された抵抗板８と、隙間ｄを満たして容器７内に配されていると共に面積Ｓをもって抵抗板８の側壁２及び３の水平方向Ｈの面に接する温度ｔの粘性体９とを具備している。
【００１９】
制震壁１は、底壁６が例えば高層の建物の特定の階の床梁に固着される一方、抵抗板８の上縁１０が当該階の天井梁に固着されて、床梁に対する天井梁の水平方向Ｈの振動で容器７に対して抵抗板８が同じく水平方向Ｈに振動するようになっており、斯かる抵抗板８の容器７に対する水平方向Ｈの振動でこれら容器７の側壁２及び３と抵抗板８とに接触する粘性体９が剪断されて、この粘性体９の剪断で床梁に対する天井梁の水平方向の振動エネルギを吸収するようになっている。
【００２０】
制震壁１の動作の解析は、図３に示すように、時刻Ｔと共に変化する容器７に対する抵抗板８の横方向である水平方向Ｈの静止位置Ｄ＝０からの変位Ｄを示す解析用の振動波Ｗ（図４参照）の時刻Ｔｎ（ｎ＝１、２、３・・・、但し、Ｔｎ−Ｔ（ｎ−１）＝ΔＴ＝１０ｍｓ）毎の変位Ｄｎ（ｎ＝１、２、３・・・）を離散的に発生する振動波発生装置１５と、解析用の振動波Ｗに対しての制震壁１におけるその動作を解析するプログラムを記録した磁気ディスク等の記録媒体としての記憶装置１６と、振動波発生装置１５から入力される振動波Ｗの時刻Ｔｎ毎の変位Ｄｎから記憶装置１６に記録された解析プログラムに基づいて制震壁１におけるその動作の解析を実行するコンピュータ等の実行装置１７と、実行装置１７において解析された結果を表示するＬＥＤディスプレイ等の表示装置１８と、実行装置１７に分析開始等の命令及び粘性体９の温度ｔ等の初期値等を与えるキーボード等の入力装置１９とからなる解析装置２０によって行われる。
【００２１】
実行装置１７は、入力装置１９からの隙間ｄと温度ｔとの入力に加えて解析開始命令により（ステップ１００）、記憶装置１６に記憶された解析プログラムに基づいて、時刻Ｔ０での振動波発生装置１５からの変位Ｄとして変位Ｄ０＝０を読み込んでこれを認識して抵抗力Ｆ＝０とし、次に、その次の時刻Ｔ１において振動波発生装置１５からの変位Ｄとして変位Ｄ１を認識し（ステップ１０１）、この変位Ｄ１から時刻Ｔ１での速度Ｖとして速度Ｖ１＝（Ｄ１−Ｄ０）／ΔＴ＝Ｄ１／ΔＴを計算し、この速度Ｖ１と時刻Ｔ０における速度Ｖ０＝０との正負の符号の比較を行い、時刻Ｔ１では符号に変化がないと決定し（ステップ１０２）、時刻Ｔ０と時刻Ｔ１との間には最大変位ＤＩＳＰＭＡＸが存在しなく、時刻Ｔ０での最大変位ＤＩＳＰＭＡＸの絶対値と時刻Ｔ１での最大変位ＤＩＳＰＭＡＸの絶対値との比較においては時刻Ｔ０での最大変位ＤＩＳＰＭＡＸの絶対値よりも時刻Ｔ１での最大変位ＤＩＳＰＭＡＸの絶対値が大きくないとし（ステップ１０３）、最大変位依存係数αを初期の最大変位依存係数α０＝１とする（ステップ１０４）一方、計算した速度Ｖ１と入力された隙間ｄとから時刻Ｔ１での歪速度Ｖ／ｄとして比＝Ｖ１／ｄを計算し、比＝Ｖ１／ｄ＜１の場合には、下式（１）により、比＝Ｖ１／ｄ＝１又は１＜Ｖ１／ｄ＜１０の場合には、下式（２）により、比＝Ｖ１／ｄ＝１０又は１０＜Ｖ１／ｄ＜１００の場合には、下式（３）により、夫々計算して、時刻Ｔ１での抵抗力ＦとしてＦ１を求め、この時刻Ｔ１での抵抗力Ｆ１を表示装置１８に出力する（ステップ１０５）。
【００２２】
Ｆ１＝α０×４．１２×ｅｘｐ（−０．０４３×ｔ）×Ｓ×（Ｖ１／ｄ）１．００ ・・・（１）
Ｆ１＝α０×４．１２×ｅｘｐ（−０．０４３×ｔ）×Ｓ×（Ｖ１／ｄ）０．５９ ・・・（２）
Ｆ１＝α０×６．３７×ｅｘｐ（−０．０４３×ｔ）×Ｓ×（Ｖ１／ｄ）０．４０ ・・・（３）
【００２３】
式（１）、（２）及び（３）は、実験により求められたものである。
【００２４】
表示装置１８は、実行装置１７からの抵抗力Ｆ１を図６に示すように画面上に表示する。
【００２５】
次に、実行装置１７は、記憶装置１６に記憶された解析プログラムに基づいて、その次の時刻Ｔ２において振動波発生装置１５からの変位Ｄとして変位Ｄ２を認識し（ステップ１０１）、この変位Ｄ２から時刻Ｔ２での速度Ｖとして速度Ｖ２＝（Ｄ２−Ｄ１）／ΔＴを計算し、この速度Ｖ２と時刻Ｔ１における速度Ｖ１との正負の符号の比較を行い、時刻Ｔ２では符号に変化がない場合には、時刻Ｔ２と時刻Ｔ１との間では符号に変化がないと決定し（ステップ１０２）、時刻Ｔ１と時刻Ｔ２との間には最大変位ＤＩＳＰＭＡＸが存在しなく、時刻Ｔ１での最大変位ＤＩＳＰＭＡＸの絶対値と時刻Ｔ２での最大変位ＤＩＳＰＭＡＸの絶対値との比較においては時刻Ｔ１での最大変位ＤＩＳＰＭＡＸの絶対値よりも時刻Ｔ２での最大変位ＤＩＳＰＭＡＸの絶対値が大きくないとし（ステップ１０３）、最大変位依存係数αを最初の最大変位依存係数α０＝１に維持する（ステップ１０４）一方、計算した速度Ｖ２と隙間ｄとから時刻Ｔ２での比Ｖ／ｄとして比＝Ｖ２／ｄを計算し、比＝Ｖ２／ｄ＜１の場合には、式（１）により、比＝Ｖ２／ｄ＝１又は１＜Ｖ２／ｄ＜１０の場合には、式（２）により、比＝Ｖ２／ｄ＝１０又は１０＜Ｖ２／ｄ＜１００の場合には、式（３）により、夫々比＝Ｖ１／ｄを比＝Ｖ２／ｄに置き換えて計算して、時刻Ｔ２での抵抗力ＦとしてＦ２を求め、この時刻Ｔ２での抵抗力Ｆ２を表示装置１８に出力する（ステップ１０５）。
【００２６】
以後、実行装置１７は、記憶装置１６に記憶された解析プログラムに基づいて、時刻Ｔ２に続く時刻Ｔ３、Ｔ４・・・において、以上の振動波発生装置１５からの変位Ｄとして変位Ｄ３、Ｄ４・・・を認識し（ステップ１０１）、速度Ｖ３＝（Ｄ３−Ｄ２）／ΔＴ、速度Ｖ４＝（Ｄ４−Ｄ３）／ΔＴ・・・を計算し（ステップ１０２）、速度Ｖについて符号の変化がない場合には（ステップ１０３）、最初の最大変位依存係数α０＝１を維持して（ステップ１０４）、計算した速度Ｖ３＝（Ｄ３−Ｄ２）／ΔＴ、速度Ｖ４＝（Ｄ４−Ｄ３）／ΔＴ・・・を用いて式（１）、（２）又は（３）により抵抗力Ｆ３、Ｆ４・・・を計算し、この計算結果の抵抗力Ｆ３、Ｆ４・・・を表示装置１８に出力し、表示装置１８の画面上に表示させる（ステップ１０５）。
【００２７】
次に、記憶装置１６に記憶された解析プログラムに基づいて実行装置１７は、例えば、時刻Ｔ８における速度Ｖ８＝（Ｄ８−Ｄ７）／ΔＴの計算に基づく抵抗力Ｆ８の計算、表示後、時刻Ｔ９における速度Ｖ９＝（Ｄ９−Ｄ８）／ΔＴの計算で、速度Ｖ８の正の符号に対して速度Ｖ９の符号が負となると、時刻Ｔ８と時刻Ｔ９との間には最大変位ＤＩＳＰＭＡＸ１が存在すると推定し、最大変位ＤＩＳＰＭＡＸ１＝（Ｄ９＋Ｄ８）／２を計算し（ステップ１０２）、この最大変位ＤＩＳＰＭＡＸ１の絶対値と時刻Ｔ９前における最大変位ＤＩＳＰＭＡＸの絶対値とを比較し、時刻Ｔ９前における最大変位ＤＩＳＰＭＡＸが存在しない場合には、時刻Ｔ９前における最大変位ＤＩＳＰＭＡＸの絶対値よりも時刻Ｔ９における最大変位ＤＩＳＰＭＡＸ１の絶対値が大きいと判断して（ステップ１０３）、この最大変位ＤＩＳＰＭＡＸ１に基づいて下式（４）から最大変位依存係数αとしての最初の最大変位依存係数α１を計算する（ステップ１０６）。
【００２８】
α１＝[１／{ａ×(ＤＩＳＰＭＡＸ１／ｄ)ｂ＋１｝]ｃ ・・・（４）
ここで、
ａ＝２×１０−６、ｂ＝４、ｃ＝０．４５である。
【００２９】
本式（４）もまた、実験により求められたものである。
【００３０】
計算された最初の最大変位依存係数α１に基づいて実行装置１７は、記憶装置１６に記憶された解析プログラムにより、時刻Ｔ９での比Ｖ／ｄとして計算した速度Ｖ９と隙間ｄとから時刻Ｔ９での比Ｖ／ｄとして比＝Ｖ９／ｄを計算し、比＝Ｖ９／ｄ＜１の場合には、式（１）により、比＝Ｖ９／ｄ＝１又は１＜Ｖ９／ｄ＜１０の場合には、式（２）により、比＝Ｖ９／ｄ＝１０又は１０＜Ｖ９／ｄ＜１００の場合には、式（３）により、夫々比＝Ｖ１／ｄを比＝Ｖ９／ｄに、最大変位依存係数α０を最大変位依存係数α１に夫々置き換えて計算して、時刻Ｔ９での抵抗力ＦとしてＦ９を求め、この時刻Ｔ９での抵抗力Ｆ９を表示装置１８に出力する（ステップ１０５）。
【００３１】
以後、記憶装置１６に記憶された解析プログラムにより、実行装置１７は、時刻Ｔ１０以後の各時刻Ｔで計算した速度Ｖと隙間ｄとから各時刻Ｔの比＝Ｖ／ｄを計算し、最大変位ＤＩＳＰＭＡＸ１の絶対値よりも各時刻Ｔにおける最大変位ＤＩＳＰＭＡＸの絶対値が大きいと判断されない限り、各時刻Ｔの比＝Ｖ／ｄを各時刻Ｔの一つ前の各時刻Ｔの比＝Ｖ／ｄに、最大変位依存係数α０を最大変位依存係数α１に夫々置き換えて、各時刻Ｔにおいて、比＝Ｖ／ｄ＜１の場合には、式（１）により、比＝Ｖ／ｄ＝１又は１＜Ｖ／ｄ＜１０の場合には、式（２）により、比＝Ｖ／ｄ＝１０又は１０＜Ｖ／ｄ＜１００の場合には、式（３）により、夫々計算して、各時刻Ｔでの抵抗力Ｆを求め、この各時刻Ｔでの抵抗力Ｆを表示装置１８に出力する（ステップ１０５）。
【００３２】
そして、実行装置１７は、記憶装置１６に記憶された解析プログラムにより、例えば、時刻Ｔ２１における速度Ｖ２１＝（Ｄ２１−Ｄ２０）／ΔＴの計算に基づく抵抗力Ｆ２１の計算、表示後、時刻Ｔ２２における速度Ｖ２２＝（Ｄ２２−Ｄ２１）／ΔＴの計算で、速度Ｖ２１の負の符号に対して速度Ｖ２２の符号が正となると、時刻Ｔ２１と時刻Ｔ２２との間には最大変位ＤＩＳＰＭＡＸ２が存在すると推定し、最大変位ＤＩＳＰＭＡＸ２＝（Ｄ２１＋Ｄ２２）／２を計算し（ステップ１０２）、この最大変位ＤＩＳＰＭＡＸ２の絶対値と時刻Ｔ２２前において計算に使用されている最大変位ＤＩＳＰＭＡＸ１の絶対値とを比較し（ステップ１０３）、最大変位ＤＩＳＰＭＡＸ１の絶対値よりも最大変位ＤＩＳＰＭＡＸ２の絶対値が小さい場合には、最大変位ＤＩＳＰＭＡＸ１をそのままとして最大変位依存係数α１を維持して（ステップ１０４）、比＝Ｖ２２／ｄ＜１の場合には、式（１）により、比＝Ｖ２２／ｄ＝１又は１＜Ｖ２２／ｄ＜１０の場合には、式（２）により、比＝Ｖ２２／ｄ＝１０又は１０＜Ｖ２２／ｄ＜１００の場合には、式（３）により、比＝Ｖ１／ｄを比＝Ｖ２２／ｄに、最大変位依存係数α０を最大変位依存係数α１に夫々置き換えて、夫々計算して、時刻Ｔ２２での抵抗力ＦとしてＦ２２を求め、この時刻Ｔ２２での抵抗力Ｆ２２を表示装置１８に出力する（ステップ１０５）。
【００３３】
以後、記憶装置１６に記憶された解析プログラムにより、実行装置１７は、時刻Ｔ２２以後の各時刻Ｔで計算した速度Ｖと隙間ｄとから各時刻Ｔの比＝Ｖ／ｄを計算し、最大変位ＤＩＳＰＭＡＸ１の絶対値よりも各時刻Ｔにおける最大変位ＤＩＳＰＭＡＸの絶対値が大きいと判断されない限り、各時刻Ｔの一つ前の比＝Ｖ／ｄを各時刻Ｔの比＝Ｖ／ｄに、最大変位依存係数α０を最大変位依存係数α１に夫々置き換えて、各時刻Ｔにおいて、比＝Ｖ／ｄ＜１の場合には、式（１）により、比＝Ｖ／ｄ＝１又は１＜Ｖ／ｄ＜１０の場合には、式（２）により、比＝Ｖ／ｄ＝１０又は１０＜Ｖ／ｄ＜１００の場合には、式（３）により、夫々計算して、各時刻Ｔでの抵抗力Ｆを求め、この各時刻Ｔでの抵抗力Ｆを表示装置１８に出力する（ステップ１０５）。
【００３４】
更に、実行装置１７は、記憶装置１６に記憶された解析プログラムにより、例えば、時刻Ｔ２９における速度Ｖ２９＝（Ｄ２９−Ｄ２８）／ΔＴの計算に基づく抵抗力Ｆ２９の計算、表示後、時刻Ｔ３０における速度Ｖ３０＝（Ｄ３０−Ｄ２９）／ΔＴの計算で、速度Ｖ２９の正の符号に対して速度Ｖ３０の符号が負となると、時刻Ｔ２９と時刻Ｔ３０との間には最大変位ＤＩＳＰＭＡＸ３が存在すると推定し、最大変位ＤＩＳＰＭＡＸ３＝（Ｄ２９＋Ｄ３０）／２を計算し（ステップ１０２）、この最大変位ＤＩＳＰＭＡＸ３の絶対値と時刻Ｔ３０前において維持された最大変位ＤＩＳＰＭＡＸ１の絶対値とを比較し（ステップ１０３）、最大変位ＤＩＳＰＭＡＸ１よりも最大変位ＤＩＳＰＭＡＸ３が大きい場合には、最大変位ＤＩＳＰＭＡＸ１を最大変位ＤＩＳＰＭＡＸ３とし（ステップ１０６）、式（４）において最大変位ＤＩＳＰＭＡＸ１を最大変位ＤＩＳＰＭＡＸ３に入れ替えて計算して新たな最大変位依存係数α３を求め、比＝Ｖ３０／ｄ＜１の場合には、式（１）により、比＝Ｖ３０／ｄ＝１又は１＜Ｖ３０／ｄ＜１０の場合には、式（２）により、比＝Ｖ３０／ｄ＝１０又は１０＜Ｖ３０／ｄ＜１００の場合には、式（３）により、比＝Ｖ１／ｄを比＝Ｖ３０／ｄに、最大変位依存係数α０を最大変位依存係数α３に夫々置き換えて、夫々計算して、時刻Ｔ３０での抵抗力ＦとしてＦ３０を求め、この時刻Ｔ３０での抵抗力Ｆ３０を表示装置１８に出力する（ステップ１０５）。
【００３５】
以後、記憶装置１６に記憶された解析プログラムにより、実行装置１７は、時刻Ｔ３０以後の各時刻Ｔで計算した速度Ｖと隙間ｄとから各時刻Ｔの比＝Ｖ／ｄを計算し、最大変位ＤＩＳＰＭＡＸ３の絶対値よりも各時刻Ｔにおける最大変位ＤＩＳＰＭＡＸの絶対値が大きいと判断れない限り、各時刻Ｔの一つ前の各時刻Ｔの比＝Ｖ／ｄを各時刻Ｔの比＝Ｖ／ｄに、最大変位依存係数α０を最大変位依存係数α３に夫々置き換えて、各時刻Ｔにおいて、比＝Ｖ／ｄ＜１の場合には、式（１）により、比＝Ｖ／ｄ＝１又は１＜Ｖ／ｄ＜１０の場合には、式（２）により、比＝Ｖ／ｄ＝１０又は１０＜Ｖ／ｄ＜１００の場合には、式（３）により、夫々計算して、各時刻Ｔでの抵抗力Ｆを求め、この各時刻Ｔでの抵抗力Ｆを表示装置１８に出力する（ステップ１０５）。
【００３６】
実行装置１７は、以後、記憶装置１６に記憶された解析プログラムにより、振動波Ｗの消滅まで、以上の解析動作を行い、表示装置１８に、振動波Ｗの解析結果に対応しないが、参考として図６に示すような、変位Ｄ−抵抗力曲線３１を表示させ、振動波Ｗの消滅で解析動作を終了する（ステップ１０７）。
【００３７】
このように制震壁１におけるその動作を解析する本例の方法は、時刻Ｔと共に変化する容器７に対する抵抗板８の水平方向Ｈの静止位置Ｄ０からの変位Ｄを示す振動波Ｗから予め設定された時刻Ｔｎ（ｎ＝１、２、３・・・）毎において先行の時刻Ｔｎ−１の変位Ｄｎ−１とこの先行の時刻Ｔｎ−１にすぐ続く後続の時刻Ｔｎの変位Ｄｎとから時刻Ｔｎでの速度Ｖｎを求め、先行の速度Ｖｎ−１とこの先行の速度Ｖｎ−１にすぐ続く後続の時刻Ｔｎでの速度Ｖｎとの正負の符号の変化が生じない場合であって、振動波Ｗの初期において時刻Ｔｎ前の最大変位ＤＩＳＰＭＡＸが存在しない場合には、予め設定された最大変位依存係数α、先行の速度Ｖｎ−１とこの先行の速度Ｖｎ−１にすぐ続く後続の時刻Ｔｎでの速度Ｖｎとの正負の符号の変化が生じない場合であって、時刻Ｔｎ前において最大変位ＤＩＳＰＭＡＸが存在する場合には、時刻Ｔｎ前において最大変位ＤＩＳＰＭＡＸに基づいて式（４）で計算された最大変位依存係数α、先行の速度Ｖｎ−１とこの先行の速度Ｖｎ−１にすぐ続く後続の時刻Ｔｎでの速度Ｖｎとの正負の符号の変化が生じた場合には、時刻Ｔｎでの最大変位ＤＩＳＰＭＡＸを求め、斯かる符号の変化が生じた場合であって、振動波Ｗの初期において時刻Ｔｎ前の最大変位ＤＩＳＰＭＡＸが存在しない場合には、時刻Ｔｎでの最大変位ＤＩＳＰＭＡＸに基づいて式（４）で計算された最大変位依存係数α、時刻Ｔｎ前に最大変位ＤＩＳＰＭＡＸが存在する場合には、時刻Ｔｎでの最大変位ＤＩＳＰＭＡＸの絶対値と時刻Ｔｎ前の最大変位ＤＩＳＰＭＡＸの絶対値とを比較して、時刻Ｔｎでの最大変位ＤＩＳＰＭＡＸの絶対値が時刻Ｔｎ前の最大変位ＤＩＳＰＭＡＸの絶対値以下である場合には、時刻Ｔｎ前での最大変位ＤＩＳＰＭＡＸに基づいて式（４）で計算された最大変位依存係数α、又は時刻Ｔｎでの最大変位ＤＩＳＰＭＡＸの絶対値が時刻Ｔｎ前の最大変位ＤＩＳＰＭＡＸの絶対値よりも大きい場合には、時刻Ｔｎでの最大変位ＤＩＳＰＭＡＸに基づいて式（４）で計算された最大変位依存係数αと面積Ｓと温度ｔとに基づいて、これら速度Ｖｎ、最大変位依存係数α、面積Ｓ及び温度ｔを変数として歪速度Ｖｎ／ｄの各範囲について互いに異なる予め設定された抵抗力Ｆｎの関係式である式（１）、（２）及び（３）から当該時刻Ｔｎにおける変位Ｄｎでの抵抗力Ｆｎを求めるようになっている。
【００３８】
而して、制震壁１におけるその動作を解析する斯かる方法によれば、時間Ｔの経過と共に変化する容器７に対する抵抗板８の水平方向Ｈの静止位置Ｄ０からの変位Ｄを示す振動波Ｗから時刻Ｔｎにおける速度Ｖｎと時刻Ｔｎ以前における最大変位ＤＩＳＰＭＡＸに基づいて決定された最大変位依存係数αと面積Ｓと温度ｔとに基づいて、これら速度Ｖｎ、最大変位依存係数α、面積Ｓ及び温度ｔを変数として歪速度Ｖｎ／ｄの範囲毎に予め設定された抵抗力Ｆｎの関係式である式（１）、（２）及び（３）から当該時刻Ｔｎにおける変位Ｄｎでの抵抗力Ｆｎを求めるために、容器７に対する抵抗板８の大きな変位Ｄによる粘性体９の非追従性及び温度上昇を補正でき、而して、容器７に対する抵抗板８の変位Ｄが大きくなると共に小型化のために容器７と抵抗板８との間の隙間ｄが小さく設定されても、実際の減衰力をほぼ正確に推定でき、制震壁１における実際の挙動に即したその動作を解析することができる。
【００３９】
上記例において、入力装置１９、振動波発生装置１５及び表示装置１８と実行装置１７とは、解析装置２０の設置場所でケーブルを用いて直接的に接続される代わりに、インターネット等の通信回線を用いて遠隔的に接続してもよく、表示装置１８は、ＬＥＤディスプレイ等に代えて、Ｘ−Ｙプロッタ等の印刷装置でもよい。
【００４０】
上記例においては、解析対象として一枚の抵抗板８を具備した制震壁１について説明したが、本発明は、斯かる一枚の抵抗板８を具備した制震壁１に限らないのであって、複数枚の抵抗板８、例えば図７に示すような２枚の抵抗板８を具備していると共に共用した側壁３に加えて側壁１１を有した容器７を具備した制震壁１についても適用されてもよい。
【符号の説明】
【００４１】
１ 制震壁
２、３ 側壁
４、５ 横壁
６ 底壁
７ 容器
８ 抵抗板
９ 粘性体
【特許請求の範囲】
【請求項１】
粘性体を収容すると共に一対の側壁を有した容器と、この容器の一対の側壁に隙間ｄをもって対面していると共に容器の一対の側壁に対して横方向に可動に容器内に配された抵抗板と、隙間ｄを満たして容器内に配されていると共に面積Ｓをもって抵抗板に接する温度ｔの粘性体とを具備した制震壁における、容器に対する抵抗板の速度Ｖでの横方向の移動における抵抗板の横方向の静止位置からの各変位Ｄと当該各変位Ｄでの抵抗板に生じる抵抗力Ｆとの関係についてのその動作を解析する方法であって、時間の経過と共に変化する容器に対する抵抗板の横方向の静止位置からの変位Ｄを示す振動波から一の時刻における速度Ｖと当該一の時刻及び一の時刻前における最大変位ＤＩＳＰＭＡＸに基づいて決定された最大変位依存係数αと面積Ｓと温度ｔとに基づいて、これら速度Ｖ、最大変位依存係数α、面積Ｓ及び温度ｔを変数として歪速度Ｖ／ｄの範囲毎に予め設定された抵抗力Ｆの関係式から当該一の時刻における変位Ｄでの抵抗力Ｆとを求めることを含む制震壁におけるその動作を解析する方法。
【請求項２】
歪速度Ｖ／ｄの各範囲について互いに異なる予め設定された抵抗力Ｆの関係式から一の時刻における変位Ｄでの抵抗力Ｆを求めることを含む請求項１に記載の制震壁におけるその動作を解析する方法。
【請求項３】
先行の最大変位ＤＩＳＰＭＡＸとこの先行の最大変位ＤＩＳＰＭＡＸにすぐ続く後続の最大変位ＤＩＳＰＭＡＸとを比較して、先行の最大変位ＤＩＳＰＭＡＸに対して後続の最大変位ＤＩＳＰＭＡＸが小さい場合には、先行の最大変位ＤＩＳＰＭＡＸに基づいて決定された最大変位依存係数αを維持して予め設定された抵抗力Ｆの関係式から一の時刻における変位Ｄでの抵抗力Ｆを求めることを含む請求項１又は２に記載の制震壁におけるその動作を解析する方法。
【請求項４】
先行の最大変位ＤＩＳＰＭＡＸとこの先行の最大変位ＤＩＳＰＭＡＸにすぐ続く後続の最大変位ＤＩＳＰＭＡＸとを比較して、先行の最大変位ＤＩＳＰＭＡＸに対して後続の最大変位ＤＩＳＰＭＡＸが大きい場合には、先行の最大変位ＤＩＳＰＭＡＸに基づいて決定された最大変位依存係数αを、後続の最大変位ＤＩＳＰＭＡＸに基づいて決定された最大変位依存係数αに変更し、この変更後の最大変位依存係数αに基づいて予め設定された抵抗力Ｆの関係式から一の時刻における変位Ｄでの抵抗力Ｆを求めることを含む請求項１から３のいずれか一項に記載の制震壁におけるその動作を解析する方法。
【請求項５】
振動波の初期において先行の最大変位ＤＩＳＰＭＡＸが存在しない場合には、予め設定された最大変位依存係数αに基づいて予め設定された抵抗力Ｆの関係式から一の時刻における変位Ｄでの抵抗力Ｆを求めることを含む請求項１から４のいずれか一項に記載の制震壁におけるその動作を解析する方法。
【請求項６】
一の時刻の変位Ｄとこの一の時刻の直前の時刻の変位Ｄとから求められた速度Ｖに基づいて予め設定された抵抗力Ｆの関係式から一の時刻における変位Ｄでの抵抗力Ｆを求めることを含む請求項１から５のいずれか一項に記載の制震壁におけるその動作を解析する方法。
【請求項７】
一の時刻での速度Ｖとこの一の時刻の直前の時刻の速度Ｖとの正負の符号の変化で一の時刻での最大変位ＤＩＳＰＭＡＸを求め、この求めた最大変位ＤＩＳＰＭＡＸに基づいて予め設定された抵抗力Ｆの関係式から一の時刻における変位Ｄでの抵抗力Ｆを求めることを含む請求項１から６のいずれか一項に記載の制震壁におけるその動作を解析する方法。
【請求項８】
抵抗力Ｆの関係式は、以下の通りである、請求項１から７のいずれか一項に記載の制震壁におけるその動作を解析する方法。
Ｖ／ｄ＜１の場合、
Ｆ＝α×４．１２×ｅｘｐ（−０．０４３×ｔ）×Ｓ×（Ｖ／ｄ）１．００
Ｖ／ｄ＝１又は１＜Ｖ／ｄ＜１０の場合、
Ｆ＝α×４．１２×ｅｘｐ（−０．０４３×ｔ）×Ｓ×（Ｖ／ｄ）０．５９
Ｖ／ｄ＝１０又は１０＜Ｖ／ｄ＜１００の場合、
Ｆ＝α×６．３７×ｅｘｐ（−０．０４３×ｔ）×Ｓ×（Ｖ／ｄ）０．４０
ここで、最大変位依存係数αは、最大変位ＤＩＳＰＭＡＸに基づいて決定される値である。
【請求項９】
最大変位依存係数αは、以下の式で表される値である、請求項１から８のいずれか一項に記載の制震壁におけるその動作を解析する方法。
α＝[１／{ａ×(ＤＩＳＰＭＡＸ／ｄ)ｂ＋1｝]ｃ
ここで、
ａ＝２×１０−６、ｂ＝４、ｃ＝０．４５である。
【請求項１０】
請求項１から９のいずれか一項に記載の制震壁におけるその動作を解析する方法を実行するためのプログラム。
【請求項１１】
請求項１０に記載のプログラムを記録したコンピュータで読み取り可能な記録媒体。
【請求項１２】
請求項１から９のいずれか一項に記載の制震壁におけるその動作を解析する方法を実施する解析装置であって、時刻と共に変化する容器に対する抵抗板の横方向の静止位置からの変位Ｄを示す解析用の振動波の時刻毎の変位Ｄｎ（ｎ＝１、２、３・・・）を離散的に発生する振動波発生装置と、解析用の振動波に対しての制震壁におけるその動作を解析する請求項１０に記載のプログラムを記録した記憶装置と、振動波発生装置から入力される振動波の時刻毎の変位Ｄｎから記憶装置に記録されたプログラムに基づいて制震壁におけるその動作の解析を実行する実行装置と、実行装置において解析された結果を表示する表示装置と、実行装置に命令及び初期値を与える入力装置とを含む解析装置。
【請求項１】
粘性体を収容すると共に一対の側壁を有した容器と、この容器の一対の側壁に隙間ｄをもって対面していると共に容器の一対の側壁に対して横方向に可動に容器内に配された抵抗板と、隙間ｄを満たして容器内に配されていると共に面積Ｓをもって抵抗板に接する温度ｔの粘性体とを具備した制震壁における、容器に対する抵抗板の速度Ｖでの横方向の移動における抵抗板の横方向の静止位置からの各変位Ｄと当該各変位Ｄでの抵抗板に生じる抵抗力Ｆとの関係についてのその動作を解析する方法であって、時間の経過と共に変化する容器に対する抵抗板の横方向の静止位置からの変位Ｄを示す振動波から一の時刻における速度Ｖと当該一の時刻及び一の時刻前における最大変位ＤＩＳＰＭＡＸに基づいて決定された最大変位依存係数αと面積Ｓと温度ｔとに基づいて、これら速度Ｖ、最大変位依存係数α、面積Ｓ及び温度ｔを変数として歪速度Ｖ／ｄの範囲毎に予め設定された抵抗力Ｆの関係式から当該一の時刻における変位Ｄでの抵抗力Ｆとを求めることを含む制震壁におけるその動作を解析する方法。
【請求項２】
歪速度Ｖ／ｄの各範囲について互いに異なる予め設定された抵抗力Ｆの関係式から一の時刻における変位Ｄでの抵抗力Ｆを求めることを含む請求項１に記載の制震壁におけるその動作を解析する方法。
【請求項３】
先行の最大変位ＤＩＳＰＭＡＸとこの先行の最大変位ＤＩＳＰＭＡＸにすぐ続く後続の最大変位ＤＩＳＰＭＡＸとを比較して、先行の最大変位ＤＩＳＰＭＡＸに対して後続の最大変位ＤＩＳＰＭＡＸが小さい場合には、先行の最大変位ＤＩＳＰＭＡＸに基づいて決定された最大変位依存係数αを維持して予め設定された抵抗力Ｆの関係式から一の時刻における変位Ｄでの抵抗力Ｆを求めることを含む請求項１又は２に記載の制震壁におけるその動作を解析する方法。
【請求項４】
先行の最大変位ＤＩＳＰＭＡＸとこの先行の最大変位ＤＩＳＰＭＡＸにすぐ続く後続の最大変位ＤＩＳＰＭＡＸとを比較して、先行の最大変位ＤＩＳＰＭＡＸに対して後続の最大変位ＤＩＳＰＭＡＸが大きい場合には、先行の最大変位ＤＩＳＰＭＡＸに基づいて決定された最大変位依存係数αを、後続の最大変位ＤＩＳＰＭＡＸに基づいて決定された最大変位依存係数αに変更し、この変更後の最大変位依存係数αに基づいて予め設定された抵抗力Ｆの関係式から一の時刻における変位Ｄでの抵抗力Ｆを求めることを含む請求項１から３のいずれか一項に記載の制震壁におけるその動作を解析する方法。
【請求項５】
振動波の初期において先行の最大変位ＤＩＳＰＭＡＸが存在しない場合には、予め設定された最大変位依存係数αに基づいて予め設定された抵抗力Ｆの関係式から一の時刻における変位Ｄでの抵抗力Ｆを求めることを含む請求項１から４のいずれか一項に記載の制震壁におけるその動作を解析する方法。
【請求項６】
一の時刻の変位Ｄとこの一の時刻の直前の時刻の変位Ｄとから求められた速度Ｖに基づいて予め設定された抵抗力Ｆの関係式から一の時刻における変位Ｄでの抵抗力Ｆを求めることを含む請求項１から５のいずれか一項に記載の制震壁におけるその動作を解析する方法。
【請求項７】
一の時刻での速度Ｖとこの一の時刻の直前の時刻の速度Ｖとの正負の符号の変化で一の時刻での最大変位ＤＩＳＰＭＡＸを求め、この求めた最大変位ＤＩＳＰＭＡＸに基づいて予め設定された抵抗力Ｆの関係式から一の時刻における変位Ｄでの抵抗力Ｆを求めることを含む請求項１から６のいずれか一項に記載の制震壁におけるその動作を解析する方法。
【請求項８】
抵抗力Ｆの関係式は、以下の通りである、請求項１から７のいずれか一項に記載の制震壁におけるその動作を解析する方法。
Ｖ／ｄ＜１の場合、
Ｆ＝α×４．１２×ｅｘｐ（−０．０４３×ｔ）×Ｓ×（Ｖ／ｄ）１．００
Ｖ／ｄ＝１又は１＜Ｖ／ｄ＜１０の場合、
Ｆ＝α×４．１２×ｅｘｐ（−０．０４３×ｔ）×Ｓ×（Ｖ／ｄ）０．５９
Ｖ／ｄ＝１０又は１０＜Ｖ／ｄ＜１００の場合、
Ｆ＝α×６．３７×ｅｘｐ（−０．０４３×ｔ）×Ｓ×（Ｖ／ｄ）０．４０
ここで、最大変位依存係数αは、最大変位ＤＩＳＰＭＡＸに基づいて決定される値である。
【請求項９】
最大変位依存係数αは、以下の式で表される値である、請求項１から８のいずれか一項に記載の制震壁におけるその動作を解析する方法。
α＝[１／{ａ×(ＤＩＳＰＭＡＸ／ｄ)ｂ＋1｝]ｃ
ここで、
ａ＝２×１０−６、ｂ＝４、ｃ＝０．４５である。
【請求項１０】
請求項１から９のいずれか一項に記載の制震壁におけるその動作を解析する方法を実行するためのプログラム。
【請求項１１】
請求項１０に記載のプログラムを記録したコンピュータで読み取り可能な記録媒体。
【請求項１２】
請求項１から９のいずれか一項に記載の制震壁におけるその動作を解析する方法を実施する解析装置であって、時刻と共に変化する容器に対する抵抗板の横方向の静止位置からの変位Ｄを示す解析用の振動波の時刻毎の変位Ｄｎ（ｎ＝１、２、３・・・）を離散的に発生する振動波発生装置と、解析用の振動波に対しての制震壁におけるその動作を解析する請求項１０に記載のプログラムを記録した記憶装置と、振動波発生装置から入力される振動波の時刻毎の変位Ｄｎから記憶装置に記録されたプログラムに基づいて制震壁におけるその動作の解析を実行する実行装置と、実行装置において解析された結果を表示する表示装置と、実行装置に命令及び初期値を与える入力装置とを含む解析装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１２−２４２１８２（Ｐ２０１２−２４２１８２Ａ）
【公開日】平成２４年１２月１０日（２０１２．１２．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１１０８２２（Ｐ２０１１−１１０８２２）
【出願日】平成２３年５月１７日（２０１１．５．１７）
【出願人】（０００１０３６４４）オイレス工業株式会社 (384)
【公開日】平成２４年１２月１０日（２０１２．１２．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年５月１７日（２０１１．５．１７）
【出願人】（０００１０３６４４）オイレス工業株式会社 (384)
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