2001 Fiscal Year Annual Research Report
ゴム系材料を用いた免震・制震デバイスの性能予測・統合設計支援システムの構築
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13555126
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
阿部 雅人 東京大学, 大学院・工学系研究科, 助教授 (60272358)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
大鳥 靖樹 (財)電力中央研究所, 我孫子研究所・地盤耐震部, 主任研究員(研究職)
藤野 陽三 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (20111560)
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| Keywords | 高減衰ゴム / 天然ゴム / 免震支承 / エネルギー吸収材料 / エネルギー吸収デバイス / 構成則 / 画像計測 / 性能評価 |
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| Research Abstract |
兵庫県南部地震レベルの大地震に対して全く損傷を許さない耐震設計は経済的に困難であることから,現実的なコストで対策を行っていくためには,多少の破損を許しながらも破壊モードを制御して被害を最小に抑えることを目指した耐震設計法を構築する必要がある.その具体的な方法として,構造物内にエネルギー吸収能力に富む材料を戦略的に配置することによって地震時の損傷あるいは変形をその部材に局在化させ,構造系全体の耐震性能,特にエネルギー吸収性能を高めるという考え方が提案され,制震・免震構造として活発に研究されている.本研究では,エネルギー吸収材料,特に免震・制震装置として応用が進んでいながら解析的モデル化が進んでいない高減衰ゴムをはじめとしたゴム系材料について合理的な性能予測法を確立し,材料レベル・デバイスレベルの設計を統合的に支援するシステムを構築することを目的とする.
本年度は,上述の目的のうち「(1)ゴム系エネルギー吸収材料を対象とした材料試験法の体系化と汎用的構成則構築法の確立」を中心とした研究を行った.免震支承の力学的特性について,既に研究代表者によって提案されている微分方程式方現象論的モデルを改良して一般化することで,ゴム系エネルギー吸収材料に汎用的な構成則を提示した.その際,特に,地震時の性能評価への応用を念頭に,繰り返し履歴特性ならびに速度依存性のモデル化に特に重点をおいた構成則とした.併せて,構成則構築に必要なパラメータ値を決定するために,必要かつ十分な材料試験法の体系化を行った.また,ゴム系エネルギー吸収材料の材料構成則から変形性能や吸収エネルギー量などの性能指標を抽出し,デバイスにおける材料設計や材料選択と対応させることで基礎的,定性的な知見を得た.
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Research Products
(6 results)
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[Publications] 阿部雅人, 吉田純司, 藤野陽三: "免震用積層ゴム支承の水平2方向を含む復元力特性とそのモデル化"土木学会論文集. No.696/I-58. 125-144 (2002)
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[Publications] 吉田純司, 阿部雅人, 藤野陽三, L.C.Suieewa: "積層ゴム支承の鉛直変形,ねじれ変形,回転変形,破壊基準に関する設計式の構築"第5回地震時保有耐力法に基づく橋梁等構造の耐震設計に関するシンポジウム講演論文集. 289-296 (2002)
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[Publications] 吉田純司, 阿部雅人, 藤野陽三: "高減衰積層ゴム支承の3次元有限要素モデルの構築"土木学会 第26回地震工学研究発表会講演論文集. 1109-1112 (2001)
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[Publications] J.Yoshida, M.Abe, Y.Fujino, C.S.Lewangawage: "Experimental Investigation of Mechanical Properties of Laminated Rubber Bearings using the Image Processing Technique"7^<th> International Seminar on Seismic Isolation, Passive Energy Dissipation and Active Control of Vibrations of Structures. (2001)
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[Publications] Lewangamage C.S., Abe M., Fujino Y., Yoshida J.: "Characteristics of rubber used in seismic isolation by digital and thermal image analysis"SPIE's 9^<th> Annual International Symposium on Smart Structures and Materials. (2002)
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[Publications] A.Beghini, M.Abe, Y.Fujino, J.Yoshida: "Experimental Annalysis of Lead Behabior"Proc. SPIE's 9^<th> Annual International Symposium on Smart Structure and Materials. (2002)
