2018 Fiscal Year Annual Research Report
多次元・極大入力に対する制振ダンパーの性能確保と制振鋼構造の倒壊防止設計法の確立
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18H01585
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
聲高 裕治 京都大学, 工学研究科, 准教授 (80343234)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
吉敷 祥一 東京工業大学, 科学技術創成研究院, 准教授 (00447525)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 制振構造 / 制振ダンパー / 載荷実験 / ストローク / 入力方向 / 変形性能 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
建築構造に用いられる制振ダンパーには，最大変形（ストローク）の制限があるものや，過大な層間変形に対して追従性が乏しく性能が低下するものが存在する。本研究では，制振ダンパーを適用した建物が超巨大地震をうけ，制振ダンパーに過大かつ水平2方向の変形が生じた場合に，その機能を適切に発揮するためのダンパーのディテール・接合部・周辺部材の設計法を提案することを目的としている。
研究初年度にあたる2018年度は，まず実験環境を整えるために，ダンパーがストロークをこえたときの挙動を確認する１方向載荷実験と，ダンパーの面外変形に対する追従性を確認する２方向載荷実験の両方に対応可能な装置を設計した。ただし，２方向載荷用の一部の装置は予算の都合上，2019年度に導入する予定である。
併せて，制振ダンパーのうち座屈拘束ブレースに着目し，水平２方向の変形が生じたときの接合部の挙動を確認するため，接合部だけを取り出した要素試験体による載荷実験と有限要素法解析を行った。その結果，接合部の力学的挙動（剛性や耐力）に及ぼす作用軸力の影響や高力ボルト接合部のすべりの影響は小さいことが明らかになった。また，研究代表者らが既に提案している接合部の剛性・耐力評価法と実験結果・解析結果を比較し，評価法の妥当性を確認した。ただし，一部のケースでは剛性評価法と実験結果・解析結果との差異が大きい場合が見られた。今後，その原因を解明し，剛性評価法を修正する予定である。また，本要素試験の結果やその分析結果に基づいて，2019年度に実施する１方向載荷実験および２方向載荷実験に用いる試験体の接合部ディテールを検討する。
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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
当初の計画どおり，ダンパーとその周辺部材を含む試験体に１方向載荷実験と２方向載荷の両方が実施できる載荷装置の設計と一部の設備の新規導入を完了した。また，座屈拘束ブレースの接合部を対象とした載荷実験と有限要素法解析を行って，接合部の力学的挙動を確認した。
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| Strategy for Future Research Activity |
まずは，2018年度に設計した実験装置のうち，ダンパーの面外変形に対する追従性を確認する２方向載荷実験に関連するものの導入を進める。
つぎに，制振ダンパーのうち座屈拘束ブレースに対象を限定して１方向載荷実験および２方向載荷実験を実施し，実験結果を整理・分析する。
最終的には，ダンパーの性能を十分に発揮するために接合部や周辺部材に求められる条件の解明を目指す。
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