Page Top

制震・免震技術

制震技術

HiDAX (ハイダックス)

HiDAXは、従来型のオイルダンパに流量制御機能を持たせた高性能オイルダンパです。微細な揺れから震度7クラスの大地震まで幅広く、素早く対応します。

HiDAXイメージ

特徴

  • 建物の揺れを1/2以下に低減
    震度7クラスの大きな揺れから人体に感じられないほどの小さな揺れまでむらなく制御。建物の安全性・快適性を向上させます。
  • 建物の規模・形状は不問
    超高層から中低層まで適用可能。ねじれをともなう複雑な揺れにも対応できるため、建物形状も問いません。
  • 専用設置スペース不要
    ダンパはコンパクトで壁の中に収納できます。
  • 容易なメンテナンス
    ダンパは耐久性に優れ、寿命は建物とほぼ同等。 チェックは油量点検程度の軽微なもので、建物耐用年限中の部品の交換は必要ありません。(タイプによってコントローラの部品の一部を10年毎に交換するものもあり)

原理

ブレースを有効利用した高効率エネルギー吸収

従来のパッシブ型オイルダンパでは、減衰係数(オイルダンパの減衰特性)の値が一定であり、その値が大きすぎるとダンパはバネのような挙動をし、小さすぎるとほとんど力を発生しないというようにある最適な減衰係数が存在し、それがパッシブオイルダンパのエネルギー吸収量の限界になっていました。

一方、HiDAXは減衰特性が可変であり、最適なタイミングで減衰係数を切替えることにより、パッシブ型オイルダンパの約2倍のエネルギー吸収能力を実現しています。

梁・ブレース間に設置されたHiDAX

梁・ブレース間に設置されたHiDAX

このページの閲覧には
Flash Playerが必要です。

従来固定であったバルブを開閉制御できるように改良。バルブを閉じている状態のハイダックスに振動による力が加わると、ブレースなどにひずみエネルギーが蓄えられます。揺れの折り返し点でバルブを開くと、蓄積されたひずみエネルギーがオイルの流体抵抗により熱として吸収されます。

性能

実大試作機による性能確認実験

HiDAX実用化にあたり、実大の装置を用いて各種性能確認実験を行いました。HiDAXの減衰特性や剛性などの基本特性の把握に加えて、60万回を超える耐久性試験により、ダンパの耐久性も確認しています。正弦波加力試験では、超高層建物から中低層までの幅広い振動数に対し、±0.1mmの非常に小さな振幅から、理論通りの減衰性能が確認されました。
地震応答波形を入力したランダム波加力試験においてもHiDAXはパッシブ型オイルダンパの約2倍の吸収エネルギー量があることを確認しました。

梁・ブレース間に設置されたHiDAX

梁・ブレース間に設置されたHiDAX

地震応答解析結果

装置解析モデルを作成して行った装置のシミュレーション解析は実験結果とほとんど一致しており、モデルの精度の高さが実証されました。図は、それを用いて行った14階建て建物でのシミュレーション解析結果です。非制震と比較してHIDAXは揺れに伴う変形を1/2以下に低減しているのがわかります。

地震応答解析結果

HiDAXの観測記録

HiDAX設置建物では、地震・風観測を行っています。
下図は新潟万代島ビルでの実測値で、左図は2004年新潟県中越地震の余震の記録です。HiDAXにより建物の減衰定数が装置のない場合の1%から7%へと増加し、建物の応答変位を1/3程度と大きく低減していることが確認されました。
右図は2004年の台風時の記録で、HiDAXが無い場合には振動による船酔い現象により多くの居住者が不快に感じるレベルでしたが、HiDAXの作動により建物の揺れを1/2以下に低減し、大多数の人が不快を感じないレベルにまで揺れを抑えていました。
装置解析モデルを作成して行った装置のシミュレーション解析は実験結果とほとんど一致しており、モデルの精度の高さが実証されました。

2004.10新潟県中越地震における屋上階変位

2004.10新潟県中越地震における屋上階変位

2004台風15号通過時の屋上階加速度

2004台風15号通過時の屋上階加速度