2000 Fiscal Year Annual Research Report
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10355021
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
笠井 和彦 東京工業大学, 応用セラミックス研究所, 教授 (10293060)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
大木 洋司 東京工業大学, 応用セラミックス研究所, 助手 (20323842)
坂田 弘安 東京工業大学, 応用セラミックス研究所, 助教授 (80205749)
和田 章 東京工業大学, 応用セラミックス研究所, 教授 (90158684)
田村 哲郎 東京工業大学, 大学院・総合理工学研究科, 教授 (90251660)
翠川 三郎 東京工業大学, 大学院・総合理工学研究科, 教授 (00143652)
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| Keywords | 制振構造 / 性能評価 / 性能設計 / 速度依存型 / 変位依存型 / 粘弾性 / 粘性 / 弾塑性 |
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| Research Abstract |
本研究の目的は、装置・架構の現実的な制約を考慮して制振構造の性能限界を究明することと、研究代表者提案の簡易な応答予測法を展開して様々な装置・架構を包括する性能評価・設計法を提案することである。
(1)粘弾性材料破壊実験と終局応力・歪の予測
昨年度行なったアクリル系粘弾性材の実験をさらに展開し、粘弾性材の破壊挙動を研究した。まず正弦波加振で主に0.1〜3.0Hzの4振動数、0〜40度の5温度で多数の試験体の破壊せん断歪み振幅および応力を求めた。結果を破壊歪と応力のグラフでまとめ、非常に一貫した破壊傾向が得られたため、破壊予測式を作成することができた。さらにランダム歪でも実験し、上記の破壊予測式がランダム加振の場合でも適用可能であることが分かった。
(2)材料特性に基づいた粘弾性ダンパー性能予測法
粘弾性ダンパーは、粘弾性材、接着された装置部材、そして装置部材に直列結合された支持部材からなる。支持部材のダンパー効率に及ぼす影響はすでに研究されているが、装置部材の影響については未だ解明されていない。そこで2種類のダンパー(プレース型、間柱型)について装置部材の影響について実験・解析を行なった。厳密解析2手法を夫々のダンパー型について提案した。また、手計算でも行なえる近似解析法も作成し、これにより装置部材の影響を加味したダンパーの的確な設計が行なえることになった。
(3)線形・非線形粘性ダンパーの実験、解析モデル化、設計法
粘性ダンパーの実大実験を行ない、その挙動と作成した解析モデルが合うことを確認した。ダンパーは粘性力が速度に比例しる線形型と速度の0.4乗に比例する非線形型である。すでに提案した線形型ダンパー制振構造の設計法を非線形型を用いた場合に適用する方法を等価線形化により作成し、時刻歴解析によりそれを検証した。
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[Publications] 笠井和彦,寺本道彦,大熊潔 所建: "粘弾性体の温度・振動数・振幅依存性を考慮した構成則(その1-線形領域における温度・振動数依存のモデル化)"日本建築学会構造系論文集(5月発表予定). 543. (2001)
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[Publications] 石井正人,北村春幸,和田章,笠井和彦: "粘弾性制振部材付き架構のモデル化に関する検討"日本建築学会構造系論文集. 531. 55-62 (2000)
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[Publications] 大熊潔,笠井和彦,寺本道彦: "アクリル系粘弾性体VEMの評価方法"第1回パッシブ制振構造国際シンポジウム東京工業大学建築物理研究センター. 1. 249-260 (2000)
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[Publications] Aiken I.,Clark,P.,TAJIRIAN,F.,Kasai,K.,Kimura,I.,and Ko.,E.: "Unbonded Braces in the United States Design Studies, Large-Scale Testing and the First Building Application"Proceedings,Japan Passive Control Symposium Tokyo Institute of Technology.. 1. 203-218 (2000)
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[Publications] Clark,P.,Aiken,I.,Kasai,K.,and Kimura,I.: "Large-Scale Testing of Steel Unbonded Braces for Energy Dissipation"Proceedings,Structures Congress 2000,ASCE/SEI,Philadelphia,Pennsylvania. 1. 237-242 (2000)
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[Publications] 笠井和彦,寺本道彦,渡辺祐一,矢沢俊介,伊藤秀樹: "粘弾性・弾塑性体直列ダンパーの制振効果に関する研究(その3.動的載荷実験、その4.地震動応答解析)"日本建築学会大会講演梗概集. B-2. 953-956 (2000)
