長大土木構造物のインテリジェント化に関する研究

1997 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 07405023
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 土岐 憲三 京都大学, 工学研究科, 教授 (10027229)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 五十嵐 晃 京都大学, 工学研究科, 助教授 (80263101) ; 澤田 純男 京都大学, 防災研究所, 助教授 (70187293) ; 田村 武 京都大学, 工学研究科, 教授 (30026330) ; 佐藤 忠信 京都大学, 防災研究所, 教授 (00027294) ; 家村 浩和 京都大学, 工学研究科, 教授 (10026362)
• Keywords: 最適震動制御 / 数値シミュレーション / バリアブルダンパー / 浮体構造物 / 長大構造物 / 振動実験

Research Abstract

土木構造物の耐震設計に際して用いるべき設計加速度が最近、次第に高く設定される傾向にあり、構造物の長大化とあいまって従来の設計法では、部材の設計が不可能になったり、既存の土木構造物の耐震性能に不足が生ずるような事態が発生している。そこで、本研究では設計外力を大幅に減少できる構造として、制震構造を適用する場合に、どのような制震構造をとりあげ、長大橋梁や原子力発電施設、さらには海上浮体空港などに制震構造を適用する場合に、どのような制震装置が必要であり、それを制御するためのアルゴリズムの問題点を抽出するとともにその解決法を提案することを目的としている。
本年度の研究成果を以下に列挙する。
1.浮体構造物に対して各種の制震機構を考案し、浮体構造の波浪に対する振動制御効率の相互比較を行った。
2.大規模構造物系を対象として、構造物の弾塑性領域における耐震性の検討を目的として、種々の制震容量の下での数値実験を前年度に引き続き実施した。
3.不規則外乱の振幅特性のみならず、位相特性が、制震装置を有している構造系の応答におよぼす影響を詳細に検討した。このために入力の影響を実時間で評価できる制御則を新しく誘導するとともに、可変減衰装置を試作して減衰力の制御システムを構築し、実時間ハイブリッド震動実験を実施して、震動制御が有効であることを確かめた。

Research Products

• [Publications] 佐藤忠信: "可変減衰装置の開発と減衰力の制御システムの構築" 土木学会論文集. 563/I-39. 23-32 (1997)
• [Publications] 佐藤忠信: "実時間ハイブリッド震動制御シミュレーターの開発" 土木学会論文集. 577/I-41. 257-267 (1997)
• [Publications] 佐藤忠信: "構造物の非定常動特性の漸化型同定法" 土木学会論文集. 577/I-41. 65-73 (1997)
• [Publications] 佐藤忠信: "非線形構造システム方程式の線形同定法" 土木学会論文集. 584/I-42. 175-184 (1998)
• [Publications] 沢木夕紀彦: "ロバスト制御理論による二棟連結構造物のアクティブ制震に関する研究" 第24回地震工学研究発表会講演論文集. 301-304 (1997)
• [Publications] 藤原寅士良: "ジョイントダンパーによる隣接構造物の震動制御と最大応答の評価" 土木学会第52回年次学術講演会. I-B. 312-313 (1997)