構成要素の振動特性の差を利用した構造物の制震構法の研究

1992 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 03452221
• Research Institution: Fukui University
• Principal Investigator: 田川 健吾 福井大学, 工学部, 教授 (90206904)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 新谷 真功 福井大学, 工学部, 助教授 (90154393)
• Keywords: 構造間動的相互作用 / ベースシャー / 統計的地震応答解析 / 制震構造 / 減衰性能 / 模形振動実験

Research Abstract

鉄鋼業などで用いられる高炉などの炉体、あるいは化学工業などで多用される大型のvesselなどは、水平方向に鉄骨架構などによって支持され、地震時には装置と架構が一体となって挙動して水平力に抵抗する構造形式となっていることが多い。このように互いに構造特性が異なる要素構造が複合した構造では、地震時に両者の間で相互作用が生じ、複雑な力の授受が行なわれるものと考えられる。
本研究は、このような互いに構造特性が異なる要素構造が複合した架構支持型の装置構造を採り上げ、地震時の両者間の相互作用を基にした両者のベースシャー分担特性および両者の間に設置したダンパーによる地震応答の低減効果について研究したもので、この架構支持型装置構造を装置と支持架構の間に相互作用バネを介した簡単な並列2質点系にモデル化し、これに統計的手法による地震応答解析を適用して、動的相互作用を含む地震応答を広いパラメータ変域で調べた。研究の結果、地震時ベースシャーの装置と支持架構の間の分担特性を、両者の動的力学特性をもとに検討し、この種の構造の耐震設計に必要とされる両者の地震時最大せん断力を与える図表にまとめた。また、この動的相互作用を積極的に利用し、両者を結ぶ部材に適当な制震ダンパーを設けることによって構造全体の地震応答を効率良く低減するパッシブ形の制震構造の可能性を検討し、このための最適な相互作用バネ剛性を推定する簡単な推定式を与えた。
ついでこれらの研究結果を実証するために、縮小模型実験装置を設計製作した。

Research Products

• [Publications] 田川 健吾: "架構支持形装置の地震応答と耐震設計" 福井大学工学部研究報告. 40-1. 199-218 (1992)
• [Publications] 田川 健吾: "架構支持型装置の地震応答と水平力分担持性" 日本機械学会論文集(C編). 58. 1579-1585 (1992)
• [Publications] 白崎 成人: "架構支持型装置の制震設計" 日本建築学会1992年度大会学術講演梗概集. 構造1. 927-928 (1992)
• [Publications] 白崎 成人: "架構支持型装置の制震設計" 日本建築学会1992年度大会学術講演梗概集. 構造1. 927-928 (1992)"Aseismic Design of the Equipments supported by Frames Considering Dynamic Interaction between Them"