地震時の被加振構造物と加振を与える側の動的相互作用を反映した振動台制御手法の開発

• Project/Area Number: 09875109
• Research Category: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: 構造工学・地震工学
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 小長井 一男 東京大学, 生産技術研究所, 教授 (50126471)
• Project Period (FY): 1997 – 1998
• Project Status: Completed (Fiscal Year 1998)
• Budget Amount: ¥2,200,000 (Direct Cost: ¥2,200,000); Fiscal Year 1998: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000); Fiscal Year 1997: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
• Keywords: 振動台 / 実時間制御 / 動的相互作用 / 逸散減衰 / ハイブリッド実験

Research Abstract

地震時の構造物の応答や動的破壊過程の検討、また免震、制震装置の効果の検証に振動台は必須の装置である。最近の高性能振動台の多くには、載せた模型の応答が振動台に与える影響を補正し入力波形を忠実に再現するような制御装置が組み込まれている。しかしながら振動台によって表現される現実の構造物や地盤の動きはその上に乗る装置や構造体などと相互に影響しあい、これらが存在しない状態の応答とは異なっている。本研究はこのような相互作用の影響を的確に取り込んで振動台を制御する合理的な加振実験手法を開発することを目的とした。既に平成9年度の研究で、振動台の制御システムの基本的な制御システムを試作し、既存の振動台を効率的に制御できることが確認された。また構築されたシステムで簡単な上部構造の加振実験を行い、下部の基礎構造物の形態や波動の地下逸散、あるいは上部構造物の力学的特性の変化で相互作用の影響がどのように現れるのか検証した。平成10年度はさらに地盤の非線形性の影響をも加味した実験を行うための方法を検討し、これをリアルタイムの実験に反映するための簡便な表現方法を提案した。これらの成果は国内の学術雑誌のみならず、国際学会、国際学術雑誌などに公表されるに至っている(11.研究発表参照)。これらの成果を集大成し、研究成果報告書をとりまとめた。

Research Products

• [Publications] Konagai,K.and Nogami,T.: "Simulation of Soil-Structure Interaction on a Shaking Table" Geotechnical Special Technical Publication,ASCE. 64. 91-106 (1997)
• [Publications] Konagai,K.,Mikami,A.and Nogami,T.: "Simulation of Soil-Structure Interaction Effects in Shaking Table Tests" Geotechnical Special Technical Publication,ASEC. 75(1). 482-493 (1998)
• [Publications] Konagai,K.and Nogami,T.: "Analog Circuit to Simulate Dynamic Soil-Structure Interaction in Shaking Table Test" International Jour.,Soil Dynamics and Earthquake Engineering. 17(5). 279-287 (1999)
• [Publications] Konagai,K.,Uemura,O.,Katsukawa,T.and Suzuki,T.: "Real Time Simulation of Soil-Structure Interaction Effects on Shaking Tables" Proc.,10^<th> Japan Earthquake Engineering Symposium. E1-13. 1647-1652 (1998)
• [Publications] 小長井一男、野上仁昭、勝川藤太、鈴木猛康、三神 厚: "構造物とその基礎の相互作用を反映させる振動台の制御" 土木学会論文集. 598/I-44. 203-210 (1998)
• [Publications] Konagai,K. and T.Nogami: "Simulation of Soil-Structure Interaction on a Shaking Table" Geotechnical Special Technical Publication,ASCE. 64. 91-106 (1997)
• [Publications] Konagai,K. and Katsukawa,T.: "Real time control of a shaking table for soil-flexible structure interaction" Bull.,Earthquake Resistant Structure Research Center,IIS,Univ.of Tokyo. 30. 69-77 (1997)
• [Publications] 小長井一男、他: "地盤と構造物の相互作用を反映させる振動台の実時間制御手法" 第24回地震工学研究発表会講演論文集. 第1分冊. 569-572 (1997)
• [Publications] Konagai,K. and T.Nogami: "Analog circuit to simulate dynamic soil-structure interaction in shake table test (in press)" International Journal of Soil Dynamics and Earthquake Engineering. 18. (1998)
• [Publications] Konagai,K., A.Mikami and T.Nogami: "Simulation of Soil-Structure Interaction Effects in Shaking Table Tests (accepted)" Geotechnical Earthquake Engineering and Soil Dynamics 1998,Seattle,Geotechnical Special Technical Publication,ASCE. (1998)