Development of Passive Response Control Mechanism with High Ductility and Stiffness Using High Damping Rubber and Proposal of Simple Earthquake Response Evaluation Method

2017 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15K06315
• Research Institution: DAIICHI UNIVERSITY OF TECHNOLOGY
• Principal Investigator: 古田 智基 第一工業大学, 工学部, 教授 (50311056)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 中尾 方人 横浜国立大学, 大学院都市イノベーション研究院, 特別研究教員 (60323937)
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2018-03-31
• Keywords: 高減衰ゴム / 制振構造 / 滑り接合部 / K型筋かい / 在来軸組構法 / 壁倍率

Outline of Annual Research Achievements

・温度等の依存性ならびに製造ばらつきを考慮して、剛性を増加させたダンパーを再度試作し、ダンパーの特性を確認した結果、壁倍率7.0が確保できる目標値通りの剛性であることを確認した。
・高靱性を確保する手段として、高減衰ゴムダンパーがせん断ひずみ100%近傍に達した時点で鋼材が曲げ変形を開始し、150%近傍で塑性化し、バイリニアに近い挙動を再現するπ型形状鋼材の挙動を評価確認した。その結果、目標としたFEM解析通りの結果は得られず、全体的に荷重低下が大きかった。そこで、目標壁倍率を確保して荷重低下を発生させないπ型鋼材の形状設計を再度実施したが、木造軸組に納めるのは難しい形状になることが分かった。
・高靱性を確保する手段として、滑り挙動に着目し、その挙動を安定させるための皿ばねを適用した要素実験を再度実施した結果、挙動の安定性向上が確認できた。そこで、この滑り挙動を適用した本制震機構の静的せん断加力実験を再度実施し、各種依存性ならびに製造ばらつきを考慮しても、目標壁倍率の7.0が確保できることを確認した。
・本制震機構が設置された、壁量充足率が1.5である木造住宅について地震応答解析を実施した結果、BCJ L2波では最大層間変位は16mm（1/171rad）に、JMA Kobe NS波では30mm（1/91rad）になることを確認した。これは、本ダンパーがない場合の44%と18%に相当する。
・本ダンパーは高い壁倍率を有するため、実際の建物に取り付ける際には、軸組への取り付け部などでの剛性低下が生じないような工夫が必要である。今後は、本ダンパーの実用化のため、軸組への取り付け方法や基礎への緊結方法などの検討を行う予定である。