先端技術及び高機能材料を利用した都市施設の耐震性向上

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11209205
• Research Institution: Tokyo Institute of Technology
• Principal Investigator: 川島 一彦 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (20272677)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 家村 浩和 京都大学, 大学院・工学研究科, 教授 (10026362) ; 笠井 和彦 東京工業大学, 応用セラミック研究所, 教授 (10293060)
• Keywords: 先端技術 / 高機能材料 / ダンパー技術 / 都市施設 / 地震防災 / 耐震設計 / 耐震補強 / 高じん性構造

Research Abstract

都市を構成する基本的なインフラストラクチャーである建物,橋梁を対象に,先端技術及び高機能材料を用いたインテリジェント免震、制震構造と高じん性構造の開発を目的とする.平成13年度の研究成果は以下の通りである.
1)先端技術及び高機能材料を用いたインテリジェント免震、制震構造の開発
(1)粘弾塑性ダンパーの開発では,粘弾性材と弾塑性材を直列結合した粘弾塑性ダンパーの実物実験を行い、ダンパーの等価剛性・減衰や粘弾性材と摩擦材との変形分担などに関する簡易予測法を開発した.(2)MRダンパーを用いたバリアブルダンパーの開発では,2段階摩擦型制御アルゴリズム、2段階摩擦型制御アルゴリズムを開発し,これをMRダンパーを用いて実現できることを明らかにした.(3)新型ダンパー載荷装置の開発では,特許取得した「制震用実大ダンパーの動的応答載荷試験装置」を指定した慣性力、速度、変位で精度よく稼働させるため、非線形ダンパーの応答予測手法を開発し、実物大連結型フレーム構造施設を用いてバリアブルジョイントダンパーを制震装置として用いたセミアクチブ最適震動制御手法を検証した。
2)先端技術及び高機能材料を用いた高じん性構造の開発
塑性ヒンジ部のコンクリートをゴム等の素材によって代替することにより、震後復旧が不要で4%ドリフトまでの変形性能を発揮できる新型橋脚の開発を目的として、繰返し載荷実験によってその基本構造を検討した。

Research Products

• [Publications] 川島一彦, 家村浩和, 笠井和彦: "先端材料及び高機能材料を利用した都市施設の耐震性向上"文部科学省特定領域研究(B)「日米共同研究による都市地震災害の軽減」第1回国内シンポジウム. 1. 31-41 (2001)
• [Publications] 永井政伸, 川島一彦: "ダメージフリー橋脚の開発"第1回日本地震工学会研究発表討論会. 1. 299 (2001)
• [Publications] Ruangrassamee, A., Kawashima, K.: "Experimental Study on Semi-Active Control of Bridges with Use of Magnetorheological Damper"Journal of Structural Engineering, Japan Society of Civil Engineers. 47A. 639-650 (2001)
• [Publications] Anat Ruangurassamee, 中村剛, 川島一彦: "バリアブルダンパーを用いた橋の地震応答制御"第1回日本地震工学会研究発表討論会. 1. 237 (2001)
• [Publications] Ruangrassamee, A., Kawashima, K.: "Semi-Active Control of a Bridge with Use of a Megnetorheological Damper"第26回地震工学研究発表会講演論文集、土木学会. 26. 1117-1120 (2001)
• [Publications] Ruangrassamee, A., Kawashima, K.: "Seismic Response Control of Bridges by Variable Dampers"Proc.2nd Japan-Philippines Workshop on Safety and Stability of Infrastructure against Environmental Impacts, Manila, Philippines. 2. 61-75 (2001)
• [Publications] Ruangrassamee.A., Jung, H.J., Kawashima, K., Spencer, B.F.: "Semi-Active Control of a Nonlinear Coupled Bridge System by the Clipped Optimal Control Algorithm"Proc.US-Japan Workshop on Smart Structures for Improved Performance in Urban Regions, Seattle, WA, USA. 183-198 (2001)
• [Publications] Ruangrassamee, A., Kawashima, K.: "Semi-Active Control of Bridges by Using MR Damper"Proc.US-Japan Workshop on Smart Structures for Improved Performance in Urban Regions, Seattle, WA, USA. 199-212 (2001)
• [Publications] Ruangrassamee, A., Kawashima, K.: "Variable Control of Bridges Using MR Dampers"US-Japan seminar on Advanced stability and Seismicity Concept for Performance-based Design of Steel and Composite Structures, Kyoto, Japan. (2001)
• [Publications] 中村剛, A.Ruangrassamee, 川島一彦: "MRダンパーをバリアブルダンパーとして用いた橋の地震応答制御"第5回地震時保有耐力法に基づく橋梁の耐震設計に関するシンポジウム,土木学会. 5. 51-58 (2002)
• [Publications] Hirokazu Iemura, Yukio Adachi, Shigeki Okashiro, Tomonori Mizutani: "Application of Structural Control Technologies to Seismic Retrofit of a Cable-Stayed Bridge"Proc.of IABSE Conference Seoul 2001. 260-261 (2001)
• [Publications] Hirokazu Iemura, Yoshikazu Takahashi, Naoki Sogabe: "Use of High Strength Steel Bars for High Seismic Performance of RC Piers"Proc.of the 1st International Conference on Steel & Composite Structures. 1. 889-896 (2001)
• [Publications] 家村浩和, 高橋良和, 曽我部直樹: "ハイブリッド地震応答実験による高耐震化芯材を用いたRC橋脚の性能評価"第26回地震工学研究会講演論文集. 26. 929-932 (2001)
• [Publications] 高橋良和, 家村浩和, 平井崇士: "滑り型免震支承の軸力変動が連続桁橋の地震応答に及ぼす影響"第26回地震工学研究会講演論文集. 26. 1077-1080 (2001)
• [Publications] 中田成智, 家村浩和, 五十嵐晃: "実大連結構造物のセミアクティブ最適震動制御実験"第26回地震工学研究会講演論文集. 26. 1113-1116 (2001)
• [Publications] 家村浩和, 五十嵐晃, 豊岡亮洋: "実大構造物に用いたJDSの制振効果に関する実験的検討"第26回地震工学研究会講演論文集. 26. 1121-1124 (2001)
• [Publications] 家村浩和, 五十嵐晃, 米津和哉: "パルス地動入力に対するTMDの最適同調条件"第26回地震工学研究会講演論文集. 26. 1125-1128 (2001)
• [Publications] 家村浩和, 五十嵐晃, 鈴木陽介: "慣性力駆動型ダンパー載荷試験装置の応答予測と加振入力決定法"第26回地震工学研究会講演論文集. 26. 1129-1132 (2001)
• [Publications] 家村浩和, 五十嵐晃, 豊岡亮洋: "バリアブルジョイントダンパーシステムを用いた実大構造物の振動制御実験"第7回「運動と振動の制御」シンポジウム講演論文集、日本機械学会. 7. 368-371 (2001)
• [Publications] 笠井和彦, 寺本道彦, 大熊潔, 所健: "粘弾性体の温度・振動数・振幅依存を考慮した構成則(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. 543. 77-86 (2001)
• [Publications] 笠井和彦, 大熊潔: "Kelvin体による線形粘弾性ダンパー簡易モデル化と精度に関する考察(その1:弾性・弾塑性フレームをもつ一質点制振構造の場合)"日本建築学会構造系論文集, [550], 71-78(2001). 550. 71-78 (2001)
• [Publications] 笠井和彦, 大熊潔: "線形粘弾性ダンパーのKelvinモデル化手法における精度改良に関する考察(外乱振動数成分の粘弾性体特性への影響を考慮したモデル)"構造工学論文集. 48B. (2002)
• [Publications] Kasai, K., Watanabe, Y.: "Visco-Elasto-Plastic Damper and Its Performance : Experiment and Analysis"Proceedings US-Japan Workshop on Smart Structures for Improved Seismic Performance in Urban Regions. 101-109 (2000)
• [Publications] Xu, Y., Kasai, K.: "Cyclic Tests of Bolted-Angle Connections"Proceedings of Sixth Pacific Structural Steel Conference. 2. 745-750 (2001)
• [Publications] Kasai, K., Ooki, Y., Suriyamongkol, P., Xu, Y.: "Steel Low-Cycle Relationship between Shear Loading and Axial Loading Cases"Proceedings, US-Japan Seminar on Advanced Stability and Seismicity Concept for Performance-Based Design of Steel and Composite Structures. 1-9 (2001)
• [Publications] Kazuhiko Kasai, Shojiro Motoyui, Yoji Ooki: "Viscoelastic Damper Modeling and Its Application to Dynamic Analysis of Viscoelastically Damped Space Frames"Proceedings of IASS Symposium 2001. (CD-ROM TP119). (2001)
• [Publications] 笠井和彦, 大原和之: "非線形粘性ダンパーをもつ制振構造の等価線形化について"2001パッシブ制振構造シンポジウム,東京工業大学建築物理研究センター. 289-297 (2001)
• [Publications] 笠井和彦, 大熊潔: "Kelvin体による粘弾性ダンパー制振構造の簡易時刻歴解析"2001パッシブ制振構造シンポジウム,東京工業大学建築物理研究センター. 257-270 (2001)
• [Publications] 笠井和彦, 金田充弘, 大熊潔: "ステップカラム制振構造の実施例:解析と実大ダンパー試験"2001パッシブ制振構造シンポジウム,東京工業大学建築物理研究センター. 235-250 (2001)
• [Publications] 笠井和彦, 坂田弘安, 米華さとみ: "粘弾性ダンパーを組み込んだ木質構造の動的挙動に関する実験研究"2001パッシブ制振構造シンポジウム,東京工業大学建築物理研究センター. 203-212 (2001)
• [Publications] 笠井和彦, 大木洋司, 所健: "粘弾性ダンパーの解析アルゴリズムとサブルーチン"2001パッシブ制振構造シンポジウム,東京工業大学建築物理研究センター. 127-140 (2001)
• [Publications] 笠井和彦, 大原和之: "粘性ダンパーの解析アルゴリズムとサブルーチン"2001パッシブ制振構造シンポジウム,東京工業大学建築物理研究センター. 117-126 (2001)
• [Publications] 笠井和彦, 木林長仁: "制振構造マニュアルの作成方針と現状報告"2001パッシブ制振構造シンポジウム,東京工業大学建築物理研究センター. 23-32 (2001)
• [Publications] 大木洋司, 元結正次郎, 笠井和彦: "水平地震動をうける空間構造への粘弾性ダンパーの適用に関する一考察"2001パッシブ制振構造シンポジウム,東京工業大学建築物理研究センター. 271-278 (2001)