1997 Fiscal Year Annual Research Report

可変剛性・減衰型連結装置による隣接構造系の同時振動制御に関する研究

Research Project

Project/Area Number	08555113
Research Institution	KYOTO UNIVERSITY
Principal Investigator	家村浩和京都大学, 工学研究科, 教授 (10026362)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	高橋良和京都大学, 工学研究科, 助手 (10283623) 小川一志川崎重工, 橋梁技術部, 部長五十嵐晃京都大学, 工学研究科, 助教授 (80263101) 松久寛京都大学, 工学研究科, 教授 (00109034) 佐藤忠信京都大学, 防災研究所, 教授 (00027294)
Keywords	振動制御 / 隣接構造物 / 連結型制振装置 / ジョイントダンパー / 粘性ダンパー / 地震応答 / 制震 / 実大実験システム
Research Abstract	本研究では、隣接する橋桁構造系や隣接建物系を取り上げ、それらの連結装置による連結により、同時振動制御を行うことを目的として、理論的側面から種々の検討を行った。本研究課題に関連して別途実施の予定されている、実物大隣接フレーム構造物の制振実験のケースを参照モデルとして想定し、様々な側面から連結装置による隣接構造物系の同時振動制御の実現および実用化に当たって予想される制振効果の評価および問題点の抽出を行った。まず隣接した2つの構造物を、パッシブ方式の連結装置で連結した場足の地震応答の低減効果に関する評価を行った。このような連結デバイスにより最適な制御効果が得られる条件を、特にダンパーの粘性係数に着目し、全体構造系の複素振動モードおよびそれらの振動特性パラメータの応答関係の解明、およびPQ定点理論に基づく考察により検討した。地震応答制御の効果は、地震入力および応答の力学的エネルギーに基づく考察によっても裏付けられることを明らかにした。またジョイントダンパ制震システムを実用化する場合、ダンパ内で発生する復元力・減衰力が過大となり、その実現が困難となることが問題としてあげられる。そこで、比較的大きな復元力の発生の容易な機構が実現できる、可変剛性型のジョイントダンパ制震システムを提案し、理論的検討および数値シミュレーションにより、その有効性を検証した。その結果、無制御の場合と比較して大幅な応答低減効果を有することを確認した。さらに、実大構造物のジョイントダンパー用の実験システムとして、2棟の大型の試験フレームの間にジョイントダンパとして油圧式アクチュエーターを装填した実験施設を構築した。この施設の各種特性および性能の計測を行い、アクチュエーターによるジョイントダンパーの効果の検証試験を行うことが可能な実験システムが構築できることを示した。

Research Products

(8 results)

All Other

All Publications (8 results)

[Publications] 家村浩和ほか: "Development of an Active TMD and Control Algorithms for Strong Earthquake Excitation" Proc.of 11th World Confernce on Earthquake Engineering. No.422. (1996)
[Publications] 五十嵐晃ほか: "Experimental and Analytical Evaluation of Seismic Performance of Highway Bridges with Base Isolation Bearings" Proc.of 11th World Conference on Earthquake Engineering. No.553. (1996)
[Publications] 家村浩和・五十嵐晃ほか: "可変ゲイン制御による大地震を対象とした制震システムの実大構造フレーム実験" 第1回免震・制震コロキウム講演論文集. 233-240 (1996)
[Publications] 家村浩和・五十嵐晃ほか: "曲げ・軸力載荷条件下における免震支承の復元力特性" 第1回免震・制震コロキウム講演論文集. 305-312 (1996)
[Publications] 家村浩和・五十嵐晃ほか: "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] 家村浩和・五十嵐晃ほか: "多自由度系構造物のAMD変位制約非線形制御則に関する研究" 第24回地震工学研究発表会講演論文集. 305-308 (1997)
[Publications] 山田善一・家村浩和ほか: "耐震構造設計論" 京都大学学術出版会, 420 (1997)
[Publications] 家村浩和ほか: "阪神・淡路大震災調査報告-土木構造物の被害・橋梁-" 土木学会, 350 (1996)

1997 Fiscal Year Annual Research Report

可変剛性・減衰型連結装置による隣接構造系の同時振動制御に関する研究

Principal Investigator

家村 浩和 京都大学, 工学研究科, 教授 (10026362)

Research Products

[Publications] 家村 浩和ほか: "Development of an Active TMD and Control Algorithms for Strong Earthquake Excitation" Proc.of 11th World Confernce on Earthquake Engineering. No.422. (1996)

[Publications] 五十嵐 晃 ほか: "Experimental and Analytical Evaluation of Seismic Performance of Highway Bridges with Base Isolation Bearings" Proc.of 11th World Conference on Earthquake Engineering. No.553. (1996)

[Publications] 家村浩和・五十嵐晃 ほか: "可変ゲイン制御による大地震を対象とした制震システムの実大構造フレーム実験" 第1回免震・制震コロキウム講演論文集. 233-240 (1996)

[Publications] 家村浩和・五十嵐晃 ほか: "曲げ・軸力載荷条件下における免震支承の復元力特性" 第1回免震・制震コロキウム講演論文集. 305-312 (1996)

[Publications] 家村浩和・五十嵐晃 ほか: "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] 家村浩和・五十嵐晃 ほか: "多自由度系構造物のAMD変位制約非線形制御則に関する研究" 第24回地震工学研究発表会講演論文集. 305-308 (1997)

[Publications] 山田善一・家村浩和 ほか: "耐震構造設計論" 京都大学学術出版会, 420 (1997)

[Publications] 家村浩和 ほか: "阪神・淡路大震災調査報告-土木構造物の被害・橋梁-" 土木学会, 350 (1996)

家村浩和京都大学, 工学研究科, 教授 (10026362)

[Publications] 家村浩和ほか: "Development of an Active TMD and Control Algorithms for Strong Earthquake Excitation" Proc.of 11th World Confernce on Earthquake Engineering. No.422. (1996)

[Publications] 五十嵐晃ほか: "Experimental and Analytical Evaluation of Seismic Performance of Highway Bridges with Base Isolation Bearings" Proc.of 11th World Conference on Earthquake Engineering. No.553. (1996)

[Publications] 家村浩和・五十嵐晃ほか: "可変ゲイン制御による大地震を対象とした制震システムの実大構造フレーム実験" 第1回免震・制震コロキウム講演論文集. 233-240 (1996)

[Publications] 家村浩和・五十嵐晃ほか: "曲げ・軸力載荷条件下における免震支承の復元力特性" 第1回免震・制震コロキウム講演論文集. 305-312 (1996)

[Publications] 家村浩和・五十嵐晃ほか: "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] 家村浩和・五十嵐晃ほか: "多自由度系構造物のAMD変位制約非線形制御則に関する研究" 第24回地震工学研究発表会講演論文集. 305-308 (1997)

[Publications] 山田善一・家村浩和ほか: "耐震構造設計論" 京都大学学術出版会, 420 (1997)

[Publications] 家村浩和ほか: "阪神・淡路大震災調査報告-土木構造物の被害・橋梁-" 土木学会, 350 (1996)