2020 Fiscal Year Annual Research Report
Development of a passive rate-independent linear damping device effective in displacement control of seismic isolated builings
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18H01577
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
五十子 幸樹 東北大学, 災害科学国際研究所, 教授 (20521983)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
薛 松濤 東北工業大学, 建築学部, 教授 (70236107)
堀 則男 東北工業大学, 建築学部, 教授 (60292249)
菅野 秀人 秋田県立大学, システム科学技術学部, 教授 (20336449)
池永 昌容 関西大学, 環境都市工学部, 准教授 (50552402)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 複素減衰 / 一般化マクスウェルモデル / 因果的フィルター / 負剛性 / Biotモデル / レオロジー / 非整数階微積分 / Scott-Blairモデル |
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| Outline of Annual Research Achievements |
免震建物のような長周期構造物に，近年社会的な課題となっている長周期地震動が作用すると，免震装置に有害な過大変形が発生する恐れがある．ダンパーと呼ばれる振動エネルギー吸収装置の数を増やすことにより過大変形を抑制することは可能であるが，変形の制御を過剰に行うと逆に免震効果が低減するという本末転倒な結果となってしまう．本研究課題では，免震効果と長周期地震動に伴って発生することが懸念される過大変形抑制の両立を目指し，複素減衰と呼ばれる減衰モデルに着目して，その利点を活用するパッシブ制御装置の開発を行った．当初の計画通り，Maxwell型の減衰要素と負バネの組み合わせにより精度良く複素減衰を近似できることを理論的・実験的に確かめた．更に，減衰要素について，その抵抗力が応答変位の分数次微分に比例するようなものを考え，これをバネと接続したScott-Blairモデルに負バネを接続することで，さらに近似精度を高めることができることを発見した．
また，この分数次導関数モデルでは当初予想していなかった成果として，複素減衰の因果的モデルとして個別に提案されていた３つのモデルを統一的に表現できるモデルであることを発見し，複素減衰に関する因果的近似の統一理論を構築することができた．
本研究課題で得られた成果は，これまでに5編の国内会議論文（査読なし），5編の国際会議論文（査読なし）として発表した他，4編の審査付き英文論文（内3編は国際共著論文）として発表している．
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| Research Progress Status |
令和2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 |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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