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Seismic strengthenoing of existing old buildings with viscous damping devices

Research Project

Project/Area Number 17360276
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Research Field Building structures/materials
Research InstitutionWaseda University

Principal Investigator

SODA Satsuya  Waseda University, Department of Architecture, Professor (70134351)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) MURAKAMI Masaya  Waseda University, Research Institute of Science and Engineering, Professor (40009246)
HISADA Yoshiaki  Kogakuin University, Department of Architecture, Professor (70218709)
Project Period (FY) 2005 – 2007
Project Status Completed (Fiscal Year 2007)
Budget Amount *help
¥15,120,000 (Direct Cost: ¥14,100,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2007: ¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2006: ¥3,500,000 (Direct Cost: ¥3,500,000)
Fiscal Year 2005: ¥7,200,000 (Direct Cost: ¥7,200,000)
KeywordsExisting Old Wooden House / Viscous Damping / Compressive Oil Damper / Sliding Base / Linked Oil Damper / Inertial Force Loading System / Full Scale Shake Table Test / Extended Normalized Characteristic Loop / 圧効きオイルダンパー / 木造戸建住宅 / 制振補強 / 既存不適格建築物 / 減衰性能評価 / 限界耐力計算 / オイルダンパー / 粘弾性ダンパー / 既存建物 / 設計用入力地震動 / 滑り基礎構法 / 既存建築物
Research Abstract

Our study was focused on development of rational and low cost method, taking advantage of high damping property of viscous dampers, to increase seismic stability of existing old wooden houses which caused a great deal of death tolls during 1995 Hyogoken Nanbu Earthquake. Mechanically weak points of wood structures are their fragile properties, especially against tension, at numbers of connections. So, we aimed at distributing a number of small size oil dampers in the house. Dampers are so designed as to exhibit compressive resistance only making use of stop and relief valves. Specifications of the damper were identified and now available on commercial basis. It has been confirmed that dampers work fairly well to prevent even seismically inadequate houses from collapse when subject to very strong ground motions. An extended structural system is provided with a solid base which is allowed to slide on the high polymer sheet spread over a mat foundation. The system is not that effective as normal base-isolation system, but it was found to be able to reduce the maximum acceleration of the top floor to be as low as 400-500cm/s^2. Also developed was a linked oil damper which works to prevent damage concentration to some specific part of the buildings and houses.
Availability of those structural systems was confirmed through full scale dynamic loading or shaking table test. Seismic response behaviors of those systems are also studied making use of an original Extended Normalized Characteristic Loop model to represent load-deflection relations of a variety of wooden houses. It came to the light in this analysis that original damping property of the model affects much the maximum displacement when subject to strong ground motions. Therefore, identification of damping factor of building structures and houses are also conducted.

Report

(4 results)
  • 2007 Annual Research Report   Final Research Report Summary
  • 2006 Annual Research Report
  • 2005 Annual Research Report
  • Research Products

    (46 results)

All 2008 2007 2006 2005 Other

All Journal Article (21 results) (of which Peer Reviewed: 6 results) Presentation (24 results) Remarks (1 results)

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    • Author(s)
      松永裕樹, 宮津裕次, 曽田五月也
    • Journal Title

      構造工学論文集 54

      Pages: 101-110

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      110009706105

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      構造工学論文集 54

      Pages: 111-118

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      110009706106

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      JOURNAL OF STRUCTURAL ENGINEERING Vol. 54

      Pages: 101-110

    • NAID

      110009706105

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      110009706105

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      110006317795

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      110006317795

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      110006317795

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      130005020560

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    • Place of Presentation
      Toronto (CANADA)
    • Year and Date
      2007-08-13
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      曽田五月也, 宮津裕次
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    • URL

      http://www.soda.arch.waseda.ac.jp/

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URL: 

Published: 2005-04-01   Modified: 2016-04-21  

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