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Optimal design of energy absorbers in seismic response control of structures considering epistemic uncertainties

Research Project

Project/Area Number 18F18761
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

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

Principal Investigator

五十子 幸樹  東北大学, 災害科学国際研究所, 教授 (20521983)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) LI DAWEI  東北大学, 災害科学国際研究所, 外国人特別研究員
Project Period (FY) 2018-11-09 – 2021-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2020)
Budget Amount *help
¥2,300,000 (Direct Cost: ¥2,300,000)
Fiscal Year 2020: ¥400,000 (Direct Cost: ¥400,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
Fiscal Year 2018: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Keywordsinerter / eddy current damper / 認識論的不確定性 / 応答曲面法 / 最適設計 / サポートベクターマシン / 偶然的不確定性
Outline of Annual Research Achievements

2020年度は,昨年度に引き続き地震エネルギー消費デバイスの認識論的不確定性に関する資料を得る目的で,同調粘性マスダンパーの構成要素として本研究に用いる eddy current inerter damper の実験と論文執筆作業を中心に進めた.これまでに,Russel and Norsworthy の理論を基にした永久磁石配置と,伝導体の板厚,裏板の影響を簡易的に評価して等価な減衰係数を導き出す手法を構築しており,これによって得られた方法について,静電磁気学的有限要素法による検証・評価が済んでいたので,同調粘性マスダンパーの認識論的不確定性を実験的に再現する手法を確立した.
また,実際の同調粘性マスダンパーシステムを適用した超高層ビルにおける支持部材実測データのばらつきに関する資料を基に支持バネ特性の認識論的不確定性に関するインターバルモデルを作成し,認識論的不確定性を考慮した同調粘性マスダンパーの最適化問題を構築していたが,これを更に発展させて従来のモンテカルロ法などによる解析よりも非常に高い計算効率を有する最適化法を更に発展させた.
以上をもとに,縮小試験体実験を実施し,これまでの理論的検討の妥当性を検証した.
これらの成果の中でディスクタイプのeddy current damperの力学モデルと最適設計に関する論文のドラフトの執筆まで終えた.本研究課題の採択期間内の投稿には間に合わなかったものの,現在投稿へ向けて最終の仕上げを行っているところである.

Research Progress Status

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(3 results)
  • 2020 Annual Research Report
  • 2019 Annual Research Report
  • 2018 Annual Research Report
  • Research Products

    (12 results)

All 2020 2019 Other

All Int'l Joint Research (2 results) Journal Article (2 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results) Presentation (8 results)

  • [Int'l Joint Research] 同済大学(中国)

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Int'l Joint Research] 同済大学(中国)

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Journal Article] Theoretical Analysis of a Novel Eddy Current Inerter Damper2019

    • Author(s)
      李大偉,薛松涛,五十子幸樹,謝麗宇,羅浩
    • Journal Title

      日本建築学会東北支部研究報告集

      Volume: -

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Theoretical Analysis and Experimental Validation of a Novel Eddy Current Inerter Damper2019

    • Author(s)
      李大偉,薛松涛,五十子幸樹,羅浩
    • Journal Title

      日本建築学会大会学術講演梗概集

      Volume: -

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] Optimal design of a tuned eddy current inerter damper2020

    • Author(s)
      李 大偉,五十子 幸樹,薛 松濤, Ban Xinlei
    • Organizer
      日本建築学会東北支部研究報告会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] Optimum design of tuned inerter dampers for base-isolated buildings2020

    • Author(s)
      李 大偉,五十子 幸樹,薛 松濤
    • Organizer
      日本建築学会大会学術講演会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] Theoretical Analysis of a Novel Eddy Current Inerter DamperPart1: Study of mechanical behavior2019

    • Author(s)
      李大偉,薛松濤,五十子幸樹,謝麗宇,羅浩
    • Organizer
      日本建築学会東北支部研究報告会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] Theoretical Analysis of a Novel Eddy Current Inerter Damper Part2: Parameter Analysis2019

    • Author(s)
      李大偉,五十子幸樹,薛松濤,謝麗宇,羅浩
    • Organizer
      日本建築学会東北支部研究報告会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] Theoretical Analysis and Experimental Validation of a Novel Eddy Current Inerter Damper Part 1: Semianalytical Method for Eddy Current Effect2019

    • Author(s)
      Dawei LI,五十子幸樹,薛松濤,Hao LUO
    • Organizer
      日本建築学会大会(北陸)
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] Theoretical Analysis and Experimental Validation of a Novel Eddy Current Inerter Damper Part 2: Nonlinear Simulation and Experimental Validation2019

    • Author(s)
      薛松濤,Dawei LI,五十子幸樹,Hao LUO
    • Organizer
      日本建築学会大会(北陸)
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] Theoretical Analysis of a Novel Eddy Current Inerter Damper2019

    • Author(s)
      李大偉,薛松涛,五十子幸樹,謝麗宇,羅浩
    • Organizer
      日本建築学会東北支部研究集会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] Theoretical Analysis and Experimental Validation of a Novel Eddy Current Inerter Damper2019

    • Author(s)
      李大偉,薛松涛,五十子幸樹,羅浩
    • Organizer
      日本建築学会大会学術講演会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report

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Published: 2018-11-12   Modified: 2024-03-26  

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