2018 Fiscal Year Annual Research Report
Self-powered vibration control for elevator ropes during an earthquake
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16K18186
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| Research Institution | Kyoto Institute of Technology |
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Principal Investigator |
三浦 奈々子 京都工芸繊維大学, 機械工学系, 助教 (80735340)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | エレベータ / ロープスウェイ / 振動制御 / 地震応答 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
【最終年度に実施した研究の成果】平成30年度は、かご室から上端の滑車までのメインロープと、かご室から下端の滑車までのコンペンロープの振動制御についてA.構造とB.制御の両面からアプローチした。
かご室位置と付加張力の分類：かご室の位置により、２つのロープの長さが変動するため、それぞれのロープの固有周期も変動する。前年度までにアクティブ制御には、コンペンロープ下端に設置された滑車を下方に引き、張力を加える制御器を用いることとしたが、この付加張力によりさらにロープの振動特性が変化する。この特性変動について、正弦波を用いた解析により定量的に分析し、張力付加が有効となる条件を抽出した。
制御理論の拡張・検証解析：建物が受ける地震動の特性（卓越周期が長周期か短周期か）により、励起されるロープの振動モードが異なる。そのため、地震動の特性に対応させるべく、制御パラメータの最適化を行った。また、昇降開始時のロープ振動の位相（初期条件の一つ）が各種ロープの最大振動振幅に影響を与えるかを、入力振動数ごとに確認した。地震動の特性による制御パラメータの切り替え方法については、昇降中のエレベータモデルを用いた場合、非線形性や励起されるモードの多様さの影響を考える必要があるため、議論をシンプルにするべく、ロープと同じく長周期の１自由度振動体を対象として制御の提案を行った。地震動のスペクトルを用いた面積計算から制御力を切り替える方法により、制御対象物の応答によらない切り替え制御を実現した。
【研究期間全体を通じて実施した研究の成果】超高層建物における避難にエレベータを活用するための振動制御方法を示した。当初、地震中は昇降停止を考えていたが、地震（建物が被害を受けるレベルの地震は除く）中に避難活動が開始できることが、長周期揺れの継続時間の長さや余震の多さを考えた場合重要と考え、研究期間中に制御対象を拡大した。
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Research Products
(7 results)
