2017 Fiscal Year Annual Research Report
様々な制振・免震構造の統一的評価法による応答制御性能の把握と改善
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16H04447
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
笠井 和彦 東京工業大学, 科学技術創成研究院, 特任教授 (10293060)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
佐藤 大樹 東京工業大学, 総合理工学研究科(研究院), 研究員 (40447561)
松田 和浩 名城大学, 理工学部, 准教授 (80567397)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 制振構造 / 免震構造 / 設計法 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
制振、免震それぞれの多様化、免震構造に似て最下層を変形させる制振構造、最近の超高層制振建物や免震構造での異種の減衰機構の混用などから、統一的な扱いが重要になってきている。さらに、現状の受動的制御の限界を引き上げる例として、免震と上部構造精神の併用が有効な場合も理論から導かれた。延長として中間層免震も含め複数層の免震、その間の層の制振化も考えられ、これらを断片的、試行錯誤でなく合理的に評価でき、例えば制振・免震それぞれの性能曲線をひとつに纏めあげて共通の尺度で表すような、統一理論が必要である。
本研究は、制振・免震構造それらの併用も包括できる統一理論を築き、上記の様々な設計の変位・加速度の評価を可能にしたうえで、従来の受動的応答制御の限界の引き上げを提案することを目的とする。
2年目の研究実績としては、構造、非構造の時刻歴解析をせずに、汎用性のある床応答スペクトルを作成した。こちらに関しては平成30年度中に日本建築学会構造系論文集に発表予定である。また、非構造の一種である電気配線用吊り式ケーブルラックシステムに関して検討を進め、日本建築学会技術報告集で発表している。
また、実存制振・免震建物の応答記録分析として、免震建物の実挙動を再現できる解析モデルを構築するため、複数の地震観測記録を用いて上部構造および免震層の剛性を同定した。同定の結果、上部構造および免震層の剛性は設計値に対して高い値を示し、かつ振幅が小さいほど剛性が増大する振幅依存性が確認された。こちらの成果に関しては、日本建築学会関東支部研究報告集に2編発表している。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本研究課題2年目として、十分な成果が得られたと考えている。自己点検による評価では「（2）おおむね順調に進展している。」といえる。以下にその理由について述べる。
研究課題5（非構造材応答・損傷の抑制効果）に関しては、詳細な検討をおおむね完了しているため、平成30年度中に日本建築学会構造系論文集に発表予定である。また、非構造の一種である電気配線用吊り式ケーブルラックシステムに関しては、日本建築学会技術報告集にも発表している。
研究課題4（実存制振・免震建物の応答記録分析と詳細・近似解析による評価法の現実的検証）に関しては、日本建築学会関東支部研究報告集に2編発表している。
研究課題2（免震・制振の統一理論と可視化による評価法）と研究課題3（免震・制振・併用構造の統一的評価と性能改善）に関しては、研究課題2は継続で研究課題3は新規に着手している。他に、日本、中国などのシンポジウムや講演会でそれぞれの研究内容について発表した。
以上のように、2年目の研究成果としてはおおむね順調に進展していると判断できる。
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| Strategy for Future Research Activity |
3つの研究課題（免震・制振の統一理論と可視化による評価法、実存制振・免震建物の応答記録分析と詳細・近似解析による評価法の現実的検証、非構造応答・損傷の抑制効果）を継続して検討する。
次に、免震・制振・併用構造の統一的評価と性能改善に向けた研究課題に着手する。免震・制振の統一理論と可視化による評価法より得た制振・免震構造それぞれの応答傾向、性能範囲と限界の情報をもとに、免震・制振それぞれの場合のみの限界以上の性能を得るため、それらの組合せ（併用構造）を探索する。まずは制振・免震の単純な併用を検討するが、中間層免震、複数層の免震、建物部分の制振化を含めて、広範囲な併用による高性能化を検討する。それらを変形分散・集中の組合せとして包括的に表し、変位・加速度の予測理論を築く。さらに一般化し、受動的応答制御全体としての性能改善を検討する。
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Research Products
(3 results)
