地盤・建築構造物連成系の総合制震システム開発に関する実証的研究

1996 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 07555645
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 井上 豊 大阪大学, 工学部, 教授 (90027227)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 横山 浩明 (株)鴻池組, 技術研究所, 副部長 ; 野路 利幸 三井建設(株), 技術開発推進部, 主席研究員 ; 向井 洋一 大阪大学, 工学部, 助手 (70252616) ; 馬場 研介 大阪大学, 工学部, 講師 (00029349) ; 橘 英三郎 大阪大学, 工学部, 教授 (80029165)
• Keywords: 地盤・構造物連成系 / 制震構造 / ダイナミック・グランド・コンプライアンス / 制御アルゴリズム / 状態フィードバック / 最適制御

Research Abstract

本研究では、地震時における建築構造物の動的挙動に大きな影響を及ぼす地盤連成作用に注目し、地盤-基礎-上部構造系の動的相互作用を考慮した総合制震システムの開発を目的としており、今年度は、総合制震システムの有効性を実証的に検討するために総合制震実験用加振装置を用いた検証を行った。
1.各種制震(振)システムの特性・性能についての定量的検証を行った。
(1)免震構造
(2)受動型制震(振)構造
(3)能動型制震(振)構造
2.地盤-基礎-上部構造連成系の地震動伝達特性に対する検討を行った。
(1)地盤・構造物連成系の入力模擬地震動特性の検討
(2)地盤・構造物連成系の動的応答特性の同定に関する検討
3.総合制震システムにおける連成系制御アルゴリズムの検証を行った。
(1)連成系の制御アルゴリズムの妥当性の数値解析による検証
-最適レギュレータ、離散型最適制御法
(2)総合制震システムの制震効果に関する数値的・理論的検証
4.総合実験用構造物模型・制御装置の設計・製作を行った。
(1)地盤・構造物連成系の入力模擬地震動特性の再現性に関する定量的検証
(2)地盤・構造物連成系の実験用装置全体の特性に関する定量的検証
(3)連成系の制御アルゴリズムに基づく所要制御力を最も効率良く実現可能な装置の仕様の検討
-アクティブマスダンパ(AMD)、アクティブブレース
地盤・構造物連成系の総合制震システムに対する総合実験を実施した。
(1)総合制震システムにおける制御パフォーマンスの評価
(2)各種制御デバイス・制御アルゴリズムの特性ならびに性能の定量的評価
6.総合実験により得られた知見をもとに本研究の総括を行った。
(1)総合制震システムとしてさらに検討すべき点、並びに問題点の明示。
(2)追加実験ならびに追加数値シミュレーション解析の実施
(3)解析・実験データの整理、ならびに、その妥当性の検討

Research Products

• [Publications] 井上豊,向井洋一 他: "アクティブブレース構造における制御力の有効分散化に関する検討-離散型最適制御法を用いた検証-" 第43回構造工学シンポジウム論文集. 43B(発表予定). (1997)
• [Publications] 井上豊,福本早苗 他: "層間ダンパーが建築構造物の地震応答に及ぼす影響(モーダルアナリシスによる検討)" 第42回構造工学シンポジウム論文集. 42B. 611-618 (1996)
• [Publications] 井上豊,古川忠稔: "建築構造物における免震・制震技術" 第1回免震・制震コロキウム論文集. 1. 1-4 (1996)
• [Publications] 橘英三郎,井川望 他: "2棟連結による2方向制振システム" 第43回構造工学シンポジウム論文集. 43B(発表予定). (1997)
• [Publications] 橘英三郎,尾池 俊哉 他: "Collapse Analysis of Building Structures by Using Element Replacing Method" Proc.of Int.Seminar on quasi-Impulsive Analysis(IA'96). 1. (F2)1-14 (1996)
• [Publications] 橘英三郎,井川望 他: "負剛性による2棟連結型制振システム" 第42回構造工学シンポジウム論文集. 42B. 629-634 (1996)
• [Publications] 馬場研介,井上豊 他: "Active Response Control oh Highrise Structures Interacting with a Soil Ground under Seismic Loading" Proc of 2nd Int.Conf.on Multi-Purpose Highrise Towers & Tall Buldgs.1. 53-61 (1996)
• [Publications] 馬場研介,井上豊 他: "構造物・地盤連成系の瞬時最適制御に関する一考察" 日本建築学会大会(近畿)学術講演梗概集 構造II. B-2. 901-902 (1996)
• [Publications] 向井洋一,橘英三郎 他: "アクティブ・エアバッグ式制震システムの開発に関する研究-実験装置の概要と予備実験-" 第43回構造工学シンポジウム論文集. 43B(発表予定). (1997)
• [Publications] 向井洋一,井上豊 他: "アクティブフィンシステムによる建築構造物の制震システムの実験的検証" 第43回構造工学シンポジウム論文集. 43B(発表予定). (1997)
• [Publications] 向井洋一,井上豊 他: "地震動を受ける建築構造物の動的応答制御における離散型最適制御法の検討" 第42回構造工学シンポジウム論文集. 42B. 583-594 (1996)
• [Publications] 横山浩明,松谷輝雄 他: "兵庫県南部地震における高見フローラル超高層RC造集合住宅の検証(その6、その7)" 日本建築学会大会(近畿)学術講演梗概集 構造II. B-2. 527-530 (1996)