2016 Fiscal Year Research-status Report
空間構造の地震応答制御のための複数ＴＭＤを用いた設計法の高度化
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16K06583
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| Research Institution | Osaka City University |
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Principal Investigator |
吉中 進 大阪市立大学, 大学院工学研究科, 准教授 (70401271)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
吉富 信太 立命館大学, 理工学部, 教授 (30432363)
山川 誠 東京電機大学, 未来科学部, 准教授 (50378816)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 振動制御 / TMD / 空間構造 / 吊り天井 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
１．地震応答制御のための簡易な初期変位付与型TMDの構築
既に提案したインパルス外力に対する設計式に基づき、観測地震動に対する制振効果を確認した。その結果、通常のTMDとアクティブ制振の中間の制振効果を有するが、質量が小さい場合も初期変位を増加させることにより、同程度の制振効果を有することが分かった。また、同調比に異なる２個のTMDを用いることにより、初期変位解放条件式を満足する任意の時刻でTMD初期変位を解放することが可能となる。その場合に、制振効果が最も大きくなる、またはTMD初期変位が最も小さくなる２個のTMDの同調比の設定を調べ、その理由を確認した。次に、TMD power flowを用いることにより、２個のTMDの同調比の設定が制振効果に与える影響を考察した。現在、多自由度系の構造モデルを対象とした場合において、TMDの空間配置が制振効果に与える影響を検討している。
２．ロバストTMD最適設計法の開発
不確定性を有する構造最適化問題に対して、変動領域が矩形領域と与えられる場合に順序統計量から最悪応答値を見積る方法をこれまでに提案した。これをより一般化し、変動領域が凸集合として与えられる場合への拡張を行った。このような場合にも、地震時の最悪応答値を与えられた精度で予測可能である。
３．吊り天井の耐震安全性検討のためのTMD設計法と斜行ケーブルで構成された新しい吊り天井の開発
斜行ケーブル型吊り天井の開発に関して、水平荷重を対象として、トラスの位相最適化に用いられる手法の一つであるグランドストラクチャ法の考え方に基づき、応答抑制効果の高いケーブル配置法を提案した。さらに、３次元モデルを用いた地震応答解析により応答性状を確認するとともに、特にケーブルの張力が消失した場合における応答性状を調べた。
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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
研究成果全般については、当初想定した計画以上の成果を出しているが、研究成果を踏まえて今後の研究の方向性に関して若干見直すべき箇所が生じた点を考慮して、全体的に「おおむね順調に進展している。」という評価とした。
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| Strategy for Future Research Activity |
本研究課題「空間構造の地震応答制御のための複数TMDを用いた設計法の高度化」の研究の大枠については順調に研究が進展しており、特に変更が必要な箇所はない。
但し、初期変位付与型TMDに関する研究のうち、「エネルギー回生システム等を用いた簡易な初期変位付与型TMDシステムの構築」については、連携研究者の制振装置メーカーとスタディーした結果、現状ではコスト、周辺装置の精度などの問題で、早期の実用化には困難が伴うことが分かった。
上記の点を踏まえて、現在の成果に基づく制振装置の実用化のスピードアップにこだわりすぎることなく、まず初期変位付与型TMDを複数個採用する、また空間に分散配置することにより生じる新たなメリットの創出の理論的な検証を先に進め、他の制振手法に対する本手法の優位性をアピールすることを優先させることとした。
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| Causes of Carryover |
本研究項目のうち、「斜行ケーブル型吊り天井の開発」に関して、独立行政法人科学技術振興機構より「研究成果事業マッチングプランナープログラム」の資金の使用が可能となり、予定していた吊り天井小型モデルの制作費の一部を充当させることが出来たため。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
英語論文のネイティブチェックおよび論文投稿費として使用する予定である。
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Research Products
(7 results)
