2018 Fiscal Year Annual Research Report
Monitoring and Vibration Control by TMD of Shinkansen PRC Bridge with Large Vibration
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16H06097
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
水谷 司 東京大学, 生産技術研究所, 特任講師 (10636632)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 鉄道高架橋 / 大振幅振動 / 連成解析モデル / TMD |
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| Outline of Annual Research Achievements |
東日本だけで同一・類似設計桁がある複数の新幹線高架橋PRC（プレストレストRC）桁において車両通過時に正常な桁より大きな変位が生じ，「整備基準値」を上回る鉛直振動が観測された．新幹線システムの安全性をより確実なものにするためにこの大振幅振動メカニズムの解明および多数の同一・類似設計桁の長期モニタリングによる構造特性の把握と将来予測およびその振動制御のための具体的な提案が必要である．既存の対策案では大規模で高コストの補強工事が必要であるため，本研究では安価かつコンパクトなTMDを使った振動制御技術の提案と数値解析的分析などを実施しその効果を検証する．
このような研究背景のもの昨年度に引き続き，初年度構築したプレストレストコンクリート桁と新幹線の車両の連成解析モデルにTuned Mass Damper（TMD）を加えたモデルを使って，２年度目に加えてさらにさまざまなパターンで数値解析的に検討を行った．プレストレストコンクリート桁に大振幅振動時生じるクラックによる振動の非線形性も考慮した動的解析を実施したところ，特定のパラメーターをもつTMDを複数設置することにより振動を低減できることが分かった．この結果をもとに，鉄道管理会社に情報を提供し，具体的なTMDモデルのプロト製作に必要な情報の提供を行った．本研究の結果から，従来の振動対策として，桁下に柱を新たに設置するなどの大掛かりで高コストの工事以外にも，桁上にTMDを設置するだけで，振動制御が可能であることを示すことができた．鉄道の振動問題解消に寄与できる手法について提示できたことは意義深いと考える．
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| Research Progress Status |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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