複合載荷型実時間ハイブリッド載荷実験システムの開発

2006 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 18560466
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 五十嵐 晃 京都大学, 工学研究科, 助教授 (80263101)
• Keywords: 振動台 / アクチュエータ / 転倒モーメント / トルク / ロッキング応答 / スウェイ応答 / 実時間実験 / 液体貯蔵タンク

Research Abstract

構造物の地震時性能の実験的検証を行うこと等を目的としたハイブリッド実験手法において、従来の方法では適用対象外であった境界条件の異なった2つ以上の要素の載荷を要する試験を、複数の載荷装置を同時に用い統合的に制御することで実現する新しい実験法を提案することを目的としている。載荷システムとして、動的アクチュエータ、モーメント(トルク)加力装置および振動台を含めたものを想定していることから、検証の第一段階として、円筒型液体貯蔵タンクを水平振動台上で加振する実験を行い、液体貯蔵タンクの動的応答により発生する転倒モーメントの実験的計測の可能性について検討した。大振幅振動による液面のスロッシングに加えて砕波と固定屋根板への衝突に伴う非線形領域における計測が可能であること、および線形領域における計測値は理論的な想定値と対応することを確認し、計測を反映した実時間スケールでのハイブリッド実験に用いることが可能であることを確認した。さらに、基礎のスウェイ・ロッキング応答と動的相互作用を考慮した構造物の応答の評価が可能な実時間ハイブリッド実験を実現するために必要な、モーメント(トルク)載荷を行うための小型載荷装置の試作のための検討および試設計を行った。新たに多自由度振動台を導入するよりも経済的な方法として、別個に電気モーター制御を導入することで必要な性能を持つ回転載荷装置の製作に必要な諸元案の試算を行った。