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極限外乱理論を用いた不確定長周期地震動下の超高層免震建物の耐震安全性の解明

Research Project

Project/Area Number 20656086
Research Category

Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Building structures/materials
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

竹脇 出  Kyoto University, 工学研究科, 教授 (20155055)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 吉富 信太  京都大学, 工学研究科, 助教 (30432363)
Project Period (FY) 2008 – 2009
Project Status Completed (Fiscal Year 2009)
Budget Amount *help
¥3,400,000 (Direct Cost: ¥3,400,000)
Fiscal Year 2009: ¥2,200,000 (Direct Cost: ¥2,200,000)
Fiscal Year 2008: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
Keywords耐震設計 / 極限外乱 / 免震建物 / 長周期地震動 / 超高層建物 / 振動台実験
Research Abstract

本研究では、設計用地震動に対する免震建物の転倒モーメントの評価法と積層ゴムの変形評価法、及びその他の限界評価法(免震層の水平変形と常時圧縮応力に関する限界)を用いて、平面形状が与えられた免震建物の設計用地震動に対する限界アスペクト比を求める方法を展開した。
本年度においては、現有の1軸振動台を用いて、粘性ダンパーおよび履歴ダンパーを有する免震建物模型の振動実験を行い、ダンパー特性が免震建物の応答特性に及ぼす影響について詳細な検討を行った。具体的には、摩擦の小さいレールとつる巻きばねで構成した免震層に,ピストン型の粘性ダンパーと,低降伏点鋼の曲げを利用する履歴ダンパーを設置した免震建物の縮小模型による簡易的な実験方法を提案した.履歴ダンパーと粘性ダンパーを用いた縮小模型の応答比較より,両ダンパーの消費エネルギーがほぼ同等となる条件下では,履歴ダンパーを用いた場合に最大の免震層変位は小さくなるが加速度が大きくなり,履歴ダンパーを設置した時の方が,積層ゴムの浮き上がりに関して不利となることを明らかにした.
また、ダンパーにより付加される1次減衰定数が同じであれば,粘性ダンパーを設置した時と比べて履歴ダンパーを設置した時の方が免震層の水平変位より決まる限界アスペクト比は大きく,積層ゴムの引張応力より決まる限界アスペクト比は小さくなることを示した.
さらに、真の限界アスペクト比は引張応力で決まるため,履歴ダンパーを設置した時の方が粘性ダンパーを設置した時よりも限界アスペクト比が小さく,不利となることを明らかにした.

Report

(2 results)
  • 2009 Annual Research Report
  • 2008 Annual Research Report
  • Research Products

    (4 results)

All 2010 2009 2008

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (1 results)

  • [Journal Article] 免震建物の限界アスペクト比の解析, その2 : 積層ゴムの引張域における非線形特性を考慮した簡易解析2009

    • Author(s)
      日野惇
    • Journal Title

      構造工学論文集 55B(印刷中)

    • Related Report
      2008 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 免震建物の限界アスペクト比の解析, その1 : 漸化式型線形解析に基づく積層ゴムの軸方向変形簡易解析法2008

    • Author(s)
      日野惇
    • Journal Title

      構造工学論文集 54B

      Pages: 591-598

    • Related Report
      2008 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Bound of aspect ratio of base-isolated buildings considering nonlinear tensile behavior of rubber bearing2008

    • Author(s)
      J. Hino
    • Journal Title

      Struct Eng & Mech. Vol. 30, No. 3

      Pages: 351-368

    • Related Report
      2008 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] New experimental system of base-isolated structures2010

    • Author(s)
      Takewaki, I.
    • Organizer
      AIMM'10 (The first international conference on advances in interaction and multiscale mechanics)
    • Place of Presentation
      Jeju, Korea(発表決定)
    • Related Report
      2009 Annual Research Report

URL: 

Published: 2008-04-01   Modified: 2016-04-21  

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