複数の同一構造要素を有する構造物の振動性状と振動制御法に関する基礎研究

1998 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 10450170
• Research Institution: Saitama University
• Principal Investigator: 山口 宏樹 埼玉大学, 工学部, 教授 (50134474)
• Keywords: パッシブ振動制御 / 部分構造連成 / ケーブルシステム / 振動減衰 / 吊形式橋梁 / 送電線

Research Abstract

本研究は,複数の同一構造要素を有する構造物の固有振動(減衰)特性,強制振動特性,自励振動特性,ならびにパッシブ制御特性を,構造要素間の連成性に着目して解明し,一般化することを最終目的とする。今年度は,吊形式橋梁および多導体送電線におけるケーブルシステムを対象として,有限要素法,および動的サブストラクチャー法による数値解析を行い,構造全体挙動における各構造要素の役割,部分構造振動の局所化性状等を明確にした。具体的な研究概要は以下のとおりである。
1. 吊橋並列ハンガーの連成性に着目した振動解析
吊橋並列ハンガーの渦励振やウエイクギャロッピングに対する制振対策として用いられるダンパーの有効性について,桁および主ケーブルを介した並列ケーブルの連成モード性状に着目して,負減衰空気力を仮定した複素固有値解析から検討を加えた。
2. 多スパン送電線システムのギャロッピング解析
多導体送電線システムのギャロッピング解析プログラムを開発して複素固有値解析を行い,送電線システムにおけるスパン間の連成ギャロッピングの可能性,モードの選択性等を明らかにした。また,送電線システムを簡易ケーブルシステムでモデル化し,同一構造要素にわずかな違いが存在するときのモードの局所化性状を自由振動解析および強制振動解析から検討して,局所化の条件を示した。
3. 吊橋架設キャットウオークシステムの連成モード特性と2次ケーブルのパッシブ制御性能の検討
制振用2次ケーブルで連結された2連のキャットウォークをモデル化したケーブルシステムについて,部分構造連成に着目した解析を行い,システムの減衰メカニズムや2次ケーブルの制振性能を定量的に考察した。

Research Products

• [Publications] 山口宏樹・Md.アラウディン: "部分構造連成を利用したケーブルシステムの振動制御" 第6回運動と振動の制御シンポジウム講演論文集,1999.3. (印刷中). (1999)
• [Publications] Md.Alauddin&H.Yamaguchi: "Control of cable vibration through interaction among main and secondary cables" Proc.2nd World Conf.Structural Control,Kyoto,Japan,1998.6-7. (印刷中). (1999)
• [Publications] N.Poovarodom&H.Yamaguchi: "Mode localization in multispan cable systems" Engineering Structures. 21. 45-54 (1999)
• [Publications] 山口宏樹・謝旭・雪野昭寛: "多導体送電線のギャロッピング特性に関する考察" 第15回風工学シンポジウム論文集,1998.12. 563-568 (1999)