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2005 Fiscal Year Annual Research Report

擬似非線形構造システムを生成する受動型負剛性制震ダンパーの開発と応用

Research Project

Project/Area Number 17206048
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

家村 浩和  京都大学, 工学研究科, 教授 (10026362)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 松久 寛  京都大学, 工学研究科, 教授 (00109034)
五十嵐 晃  京都大学, 工学研究科, 助教授 (80263101)
伊津野 和行  立命館大学, 理工学部, 教授 (90168328)
古川 忠稔  名古屋大学, 環境学研究科, 助教授 (70273597)
高橋 良和  京都大学, 工学研究科, 助手 (10283623)
Keywords擬似非腺形 / ダンパー / 負剛性 / セミアクティブ制御 / パッシブ制御 / 高速アクチュエーター / 試験装置 / ハイブリッド実験
Research Abstract

研究代表者は過去数年にわたり,可変ダンパーの最適制御に関する解析的・実験的研究を行ってきたが,その結果,可変ダンパーが負剛性を発生しているときに,より高い制震効率が得られることを見出した.本研究の目的は,1)出来得る限りセミアクティブの効率に近い,受動型負剛性ダンパーを開発し,その特性を実証した後,各種構造システムの制震装置として提案するとともに,2)構造系の剛性を低下させて動的応答により発生する地震力を低減化することに加えて,減衰性能を増大させて変形量を制御する新しい耐震設計法を開発する,ところにある.本研究の初年度である平成17年度における研究実績の概要は次のとおりである.
(1)数値シュミュレーション手法を用いて,各種セミアクティブダンパーを最適に制御した場合の発生制御力を分析し,その特性を確認した.
(2)上記の最適制御側に基づくダンパーの制震力と,負剛性ダンパーのそれとを,変位-復元力や速度-復元力の関係において比較検討するとともに,制御対象構造物の加速度,速度,変位応答ならびに地震入力エネルギーの観点から,負剛性ダンパーの妥当性を立証した.
(3)可変オイルダンパーの粘性係数や摩擦係数を,運動方向ならびにダンパーの動作変異量により調整できれば,変位-復元力の履歴特性が負剛性を示す特性を得られるので,この試作器を設計した.
(4)研究代表者らが開発を進めてきたサブストラクチャー地震応答載苛試験を,リアルタイムで実施できる,高速度かつ数値制御可能な,油圧型加力アクチュエーターシステムを新規に整備した.
(5)本研究に関連して,研究代表者らが管理する実大構造実験施設ならびに慣性力載苛型ダンパー試験装置を用いて,提案している負剛性ダンパーを試験するための制御プログラムの設備を行った.

  • Research Products

    (6 results)

All 2006 2005

All Journal Article (6 results)

  • [Journal Article] Seismic Isolation and Damping Strategies for Cable-stayed Bridges2006

    • Author(s)
      Iemura, H., Pradono, M.H.
    • Journal Title

      8th National Conference on Earthquake Engineering

  • [Journal Article] Passive and Semi-active Pseudo Negative Stiffness Control of Highway Bridge Benchmark Problem2006

    • Author(s)
      Hirokazu Iemura, Akira Igarashi, Mulyo Harris Pradono, Afshin Kalantari
    • Journal Title

      Proc.ASCE-2006 Structures Congress

  • [Journal Article] Simple Algorithm for Semi-active Seismic Response Control of Cable-stayed Bridges,2005

    • Author(s)
      Iemura, H., Pradono, M.H.
    • Journal Title

      Earthquake Engineering and Structural Dynamics, Special Issue : Earthquake Engineering for Transportation Structures(Edited by Joseph) Volume 34, Issue 4-5

  • [Journal Article] Pseudo Negative Stiffness Control of the Benchmark Cable-stayed Bridge,2005

    • Author(s)
      Iemura, H., Pradono, M.H.
    • Journal Title

      Proc.21st US-Japan Bridge Engineering Workshop(Editor : M.Ishida)(PWRI)

  • [Journal Article] Chapter 29 Seismic Base Isolation and Vibration Control,2005

    • Author(s)
      Iemura, H., Jain, S.K., Pradono, M.H.
    • Journal Title

      Vibration and Shock Handbook(Editor : Clarence de Silva)(CRC Press)

      Pages: 29-1-29-75

  • [Journal Article] Negative Stiffness Friction Damping for Seismically Isolated Structures2005

    • Author(s)
      Iemura, H., Igarashi, A., Pradono, M.H., Kalantari, A.
    • Journal Title

      Journal of Structural Control and Health Monitoring, Special Issue : Smart Base Isolated Structures Subjected to Near Fault Earthquakes(John Wiley)

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Published: 2007-04-02   Modified: 2016-04-21  

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