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Sophistication and practical application of a smart-passive control device for the protection of buildings against long-period/long-duration ground motions

Research Project

Project/Area Number 15H04070
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Research Field Building structures/Materials
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

Ikago Kohju  東北大学, 災害科学国際研究所, 教授 (20521983)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 堀 則男  東北工業大学, 工学部, 教授 (60292249)
池永 昌容  東北大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (50552402)
Co-Investigator(Renkei-kenkyūsha) INOUE NORIO  東北大学, 工学研究科, 名誉教授 (50250725)
Research Collaborator NAKAMIMAMI SHIGEKI  株式会社免制振ディバイス
KIDA HIDENORI  株式会社免制振ディバイス
PHILLIPS BRIAN  メリーランド大学, 准教授
SHIZUME TAKEHARU  (有)シズメテック
Project Period (FY) 2015-04-01 – 2018-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2017)
Budget Amount *help
¥16,770,000 (Direct Cost: ¥12,900,000、Indirect Cost: ¥3,870,000)
Fiscal Year 2017: ¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2016: ¥6,630,000 (Direct Cost: ¥5,100,000、Indirect Cost: ¥1,530,000)
Fiscal Year 2015: ¥5,850,000 (Direct Cost: ¥4,500,000、Indirect Cost: ¥1,350,000)
Keywords長周期地震動 / ダイナミック・マス / 同調粘性マスダンパー / 性能可変ダンパー / リアルタイム・ハイブリッド実験 / 変位制御設計 / 多目的遺伝的アルゴリズム / 複素減衰 / 免震 / 制振 / 多目的最適化 / hydraulic inerter / リアルタイム・ハイブリッドシミュレーション / 免震構造 / 制振構造 / 同調質量ダンパー / 長周期長時間地震動 / 動吸振器 / 変位感応型性能可変ダンパー / 多目的遺伝アルゴリズム / 最適設計
Outline of Final Research Achievements

Development of counter measures to address the vulnerability issues of long-period structures subjected to long-period/long-duration ground motion is pursued in this research project. Materials regarding variations of supporting spring stiffness of the tuned viscous mass damper system that are useful for practical design is collected from the construction project at Akasaka icho-me leading to development of a general design theory and an experiment method for the system. Tentative design of a full-scale variable orifice damper and manufacturing of its prototype deformation detector parts are completed.

Report

(4 results)
  • 2017 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2016 Annual Research Report
  • 2015 Annual Research Report
  • Research Products

    (49 results)

All 2017 2016 2015 Other

All Int'l Joint Research (4 results) Journal Article (7 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 7 results,  Open Access: 3 results) Presentation (38 results) (of which Int'l Joint Research: 7 results)

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    • Author(s)
      谷口洵,池永昌容,中南滋樹,五十子幸樹,井上範夫
    • Journal Title

      AIJ Journal of Technology and Design

      Volume: 23 Issue: 55 Pages: 815-820

    • DOI

      10.3130/aijt.23.815

    • NAID

      130006177911

    • ISSN
      1341-9463, 1881-8188
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    • Author(s)
      Takehiko Asai, Yoshikazu Araki, Kohju Ikago
    • Journal Title

      Mechanical Systems and Signal Processing

      Volume: 84 Pages: 659-672

    • NAID

      120007135286

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      Zhao Chen, Kikuchi Junya, Ikenaga Masahiro, Ikago Kohju, Inoue Norio
    • Journal Title

      Journal of Earthquake and Tsunami

      Volume: - Issue: 03 Pages: 1640009-1640009

    • DOI

      10.1142/s1793431116400091

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      Ruiyang Zhang, Brian M. Phillips, Shun Taniguchi, Masahiro Ikenaga, Kohju Ikago
    • Journal Title

      Structural Control and Health Monitoring 2016

      Volume: - Issue: 10

    • DOI

      10.1002/stc.1971

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  • [Journal Article] FEASIBLITY OF VISCOUS MASS DAMPER WITH BINGHAM FLUID ORIGINED FORCE RESTRICTION MECHANISM FOR BASE-ISOLATED STRUCTURE2015

    • Author(s)
      池永昌容,五十子幸樹,井上範夫
    • Journal Title

      Journal of Structural and Construction Engineering (Transactions of AIJ)

      Volume: 80 Issue: 714 Pages: 1251-1260

    • DOI

      10.3130/aijs.80.1251

    • NAID

      130005098895

    • ISSN
      1340-4202, 1881-8153
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    • Author(s)
      新城季樹,池永昌容,五十子幸樹,井上範夫
    • Journal Title

      Journal of Structural and Construction Engineering (Transactions of AIJ)

      Volume: 80 Issue: 715 Pages: 1393-1402

    • DOI

      10.3130/aijs.80.1393

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      130005104095

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      1340-4202, 1881-8153
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    • Author(s)
      菊池淳哉,池永昌容,五十子幸樹,井上範夫
    • Journal Title

      Journal of Structural and Construction Engineering (Transactions of AIJ)

      Volume: 80 Issue: 716 Pages: 1515-1524

    • DOI

      10.3130/aijs.80.1515

    • NAID

      130005108447

    • ISSN
      1340-4202, 1881-8153
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  • [Presentation] Real-Time Hybrid Simulation on a Tuned Viscous Mass Damper Incorporated into a Single-Degree-Of-Freedom Structure2017

    • Author(s)
      Kohju Ikago, Shun Taniguchi, Masahiro Ikenaga, Shigeki Nakaminami, Norio Inoue
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      Proceedings of the 13th International Workshop on Advanced Smart Materials and Smart Structures Technology
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  • [Presentation] Dynamic testing of a Full-scale Hydraulic Inerter-Damper for the Seismic Protection of Civil Structures2017

    • Author(s)
      Shigeki Nakaminami, Hidenori Kida, Kohju Ikago, Norio Inoue
    • Organizer
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    • Author(s)
      Kohju Ikago, Shun Taniguchi, Masahiro Ikenaga, Shigeki Nakaminami, Norio Inoue, Kenji Saito
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      Proceedings of the 7th International Conference on Advances in Experimental Structural Engineering
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  • [Presentation] 遺伝的アルゴリズムを用いた性能可変オイルダンパー付免震建物の多目的最適設計2017

    • Author(s)
      倉重万梨乃,五十子幸樹
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      日本建築学会東北支部研究報告会(由利本荘)
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  • [Presentation] ダイナミック・マス-バネ-ダンパー直列システムを用いた免震構造物の地震時応答制御2017

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      日向野颯,荘初立,Phillips, Brian,五十子幸樹
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      日本建築学会東北支部研究報告会(由利本荘)
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  • [Presentation] 軸力制限機構付き粘性マスダンパー免震システムの多目的最適設計と設計解感度解析2017

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      南遼太,五十子幸樹
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      倉重万梨乃,五十子幸樹
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      日本建築学会大会(中国)
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  • [Presentation] Multi-objective optimal design of a base-isolated structure equipped with a series-configured inerter-spring-damper system Part 1. Analytical model and frequency domain analysis of series-configured inerter-spring-damper system2017

    • Author(s)
      五十子幸樹,日向野颯,荘初立,Brian PHILLIPS
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      日本建築学会大会(中国)
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  • [Presentation] Multi-objective optimal design of a base-isolated structure equipped with a series-configured inerter-spring-damper system Part 2. Multi-objective optimal design2017

    • Author(s)
      日向野颯,五十子幸樹,荘初立,Brian PHILLIPS
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      日本建築学会大会(中国)
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  • [Presentation] 集中配置型同調粘性マスダンパー制振システムのモード変化2017

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      浜名尚美,池永昌容,五十子幸樹
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      日本建築学会大会(中国)
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  • [Presentation] 同調粘性マスダンパー制振システムの特性変動が制振性能に及ぼす影響 その1 研究背景とリアルタイムハイブリッドシミュレーション実験概要2017

    • Author(s)
      池永昌容,谷口洵,中南滋樹,五十子幸樹,井上範夫
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  • [Presentation] 同調粘性マスダンパー制振システムの特性変動が制振性能に及ぼす影響 その2 リアルタイムハイブリッドシミュレーション実験結果2017

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      谷口洵,池永昌容,中南滋樹,五十子幸樹,井上範夫
    • Organizer
      日本建築学会大会(中国)
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  • [Presentation] 液圧で駆動する歯車モータを利用した回転慣性質量ダンパーの開発 その1.提案装置の概要2017

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      日本建築学会大会(中国)
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      中南滋樹,木田英範,五十子幸樹,井上範夫
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      日本建築学会大会(中国)
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  • [Presentation] DISPLACEMENT CONTROL DESIGN CONCEPT FOR LONG-PERIOD STRUCTURES2017

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      N. Inoue, K. Ikago
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      16th World Conference on Earthquake Engineering
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      Santiago Chile
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  • [Presentation] FEASIBLITY OF VISCOUS MASS DAMPER WITH BINGHAM FLUID ORIGINED FORCE RESTRICTION MECHANISM FOR BASE-ISOLATED STRUCTURE2017

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      M. Ikenaga, K. Ikago, N. Inou
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      Santiago Chile
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    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] PERFORMANCE VALIDATION OF INTER-STORY ISOLATION THROUGH SHAKE TABLE REAL-TIME HYBRID SIMULATION2017

    • Author(s)
      R. Zhang, B.M. Phillips, S. Taniguchi, M. Ikenaga, K. Ikago
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      16th World Conference on Earthquake Engineering
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      Santiago Chile
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  • [Presentation] SEMI-ACTIVE APPROXIMATION OF RATE-INDEPENDENT LINEAR DAMPING FOR THE SEISMIC PROTECTION OF LOW-FREQUENCY STRUCTURES2017

    • Author(s)
      A. Keivan, B.M. Phillips, M. Ikenaga, K. Ikago
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      Santiago Chile
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  • [Presentation] 非線形性を有するダンパーに対するリアルタイム・ハイブリッドシミュレーションの適用 その1 研究背景とリアルタイムハイブリッドシミュレーションの概要2016

    • Author(s)
      五十子幸樹,谷口洵,黒澤祐,池永昌容,菅野秀人,Brian.M.Phillips
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      日本建築学会東北支部研究報告会
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      東北大学工学部人間・環境系建築教育棟(宮城県仙台市)
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  • [Presentation] 非線形性を有するダンパーに対するリアルタイム・ハイブリッドシミュレーションの適用 その2 リアルタイムハイブリッドシミュレーション実験結果2016

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      谷口洵,黒澤祐,池永昌容,菅野秀人,五十子幸樹,Brian.M.Phillips
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      日本建築学会東北支部研究報告会
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      東北大学工学部人間・環境系建築教育棟(宮城県仙台市)
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      黒澤祐,谷口洵,池永昌容,菅野秀人,五十子幸樹,Brian.M.Phillips
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      東北大学工学部人間・環境系建築教育棟(宮城県仙台市)
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  • [Presentation] 地震動入力レベルを考慮した粘性-マス直列型ダンパー免震システムの多目的最適設計2016

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      南遼太,護法亜弥,池永昌容,五十子幸樹
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      日本建築学会東北支部研究報告会
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      日向野颯,池永昌容,五十子幸樹
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      日本建築学会東北支部研究報告会
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      浜名尚美,池永昌容,五十子幸樹
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      日本建築学会東北支部研究報告会
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      東北大学工学部人間・環境系建築教育棟(宮城県仙台市)
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      南遼太,護法亜弥,池永昌容,五十子幸樹
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      2016年日本建築学会大会[九州]
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      福岡大学七隈キャンパス(福岡県福岡市)
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      五十子幸樹,谷口洵,黒澤祐,池永昌容,菅野秀人,Brian Phillips
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      2016年日本建築学会大会[九州]
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      福岡大学七隈キャンパス(福岡県福岡市)
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    • Author(s)
      谷口洵,黒澤祐,池永昌容,五十子幸樹,菅野秀人,Brian Phillips
    • Organizer
      2016年日本建築学会大会[九州]
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      福岡大学七隈キャンパス(福岡県福岡市)
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  • [Presentation] 非線形性を有するダンパーに対するリアルタイム・ハイブリッドシミュレーションの適用 その3 リアルタイム・ハイブリッドシミュレーション実験結果2016

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      池永昌容,谷口洵,黒澤祐,五十子幸樹,菅野秀人,Brian Phillips
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      2016年日本建築学会大会[九州]
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      福岡大学七隈キャンパス(福岡県福岡市)
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      中南滋樹,木田英範,谷口洵,池永昌容,五十子幸樹
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      2016年日本建築学会大会[九州]
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      福岡大学七隈キャンパス(福岡県福岡市)
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      浜名尚美,日向野颯,池永昌容,五十子幸樹
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      2016年日本建築学会大会[九州]
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      福岡大学七隈キャンパス(福岡県福岡市)
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      2016年日本建築学会大会[九州]
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      護法亜弥,菊地淳哉,池永昌容,五十子幸樹,井上範夫
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      菊地淳哉,護法亜弥,池永昌容,五十子幸樹,井上範夫
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      2015-09-06
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      新城季樹,浜名尚美,池永昌容,五十子幸樹,井上範夫
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      2015年度日本建築学会大会[関東]
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      東海大学湘南キャンパス
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      2015年度日本建築学会大会[関東]
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      2015-09-04
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      2015年度日本建築学会大会[関東]
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      東海大学湘南キャンパス
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      2015-09-04
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      浜名尚美,新城季樹,池永昌容,五十子幸樹,井上範夫
    • Organizer
      日本建築学会東北支部研究報告会
    • Place of Presentation
      山形大学小白川キャンパス地域教育文化学部1号館
    • Year and Date
      2015-06-20
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] 同調粘性マスダンパーの制限軸力と最大応答値2015

    • Author(s)
      池永昌容,五十子幸樹,井上 範夫
    • Organizer
      日本建築学会東北支部研究報告会
    • Place of Presentation
      山形大学小白川キャンパス地域教育文化学部1号館
    • Year and Date
      2015-06-20
    • Related Report
      2015 Annual Research Report

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Published: 2015-04-16   Modified: 2022-08-30  

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