2017 Fiscal Year Annual Research Report
Feasibility study on base isolated structure incorporated with viscous mass damper
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15K06284
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| Research Institution | Kansai University |
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Principal Investigator |
池永 昌容 関西大学, 環境都市工学部, 准教授 (50552402)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
五十子 幸樹 東北大学, 災害科学国際研究所, 教授 (20521983)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 免震構造 / 粘性マスダンパー |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は、本研究計画の中でも実物ダンパーの加力実験と数値解析によるダンパーの具体的な設計事例を行った。実験ではリアルタイムハイブリッドシミュレーション手法を用い、ダンパーについては動的アクチュエータを用いた動的加力実験で、ダンパーを導入する免震建物部分は数値解析で並行して実験および計算を実施し、それぞれの結果を補完しあうことで小規模な実験施設で実建物をほぼ模擬した挙動を実験部分に与える手法である。リアルタイムハイブリッド実験は本研究で検討したダンパーの非線形特性に追随できるように、アクチュエータの制御にデジタルフィルタなどの処理を加える工夫を施すために小規模アクチュエータでの事前実験を行い、その後大型アクチュエータでの実験を実施した。
その結果、大型動的アクチュエータでは想定したよりも大きな摩擦やノイズなどの不確定要素により、計画していた実験より小振幅での実験結果を得るにとどまったものの、提案したダンパーの非線形挙動の把握には成功した。また実験できなかった大振幅時の建物挙動については、小振幅時の実験結果の中のダンパーの詳細な挙動を数値解析モデルに反映させ、1年目に実施した数値解析による検討を再検討した。その結果、動的加力実験で計測された摩擦要素によるダンパー挙動の差異は、上部構造の床応答加速度に対しては支配的ではなく限定的にしか影響を及ぼさないことを確認した。これらの結果から、提案ダンパーによって免震層変位を抑制するとともに、上部構造の免震性能を確保することが可能であることを示した。
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