2019 Fiscal Year Annual Research Report
Active, semi-active structural control against large ground motion and non-linear real-time hybrid simulation
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18H01587
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| Research Institution | Kobe University |
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Principal Investigator |
藤谷 秀雄 神戸大学, 工学研究科, 教授 (10344011)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
向井 洋一 神戸大学, 工学研究科, 准教授 (70252616)
伊藤 麻衣 国立研究開発法人建築研究所, 国際地震工学センター, 主任研究員 (90647421)
梶原 浩一 国立研究開発法人防災科学技術研究所, 地震減災実験研究部門, 総括主任研究員 (10450256)
佐藤 栄児 国立研究開発法人防災科学技術研究所, 地震減災実験研究部門, 主任研究員 (60343761)
榎田 竜太 国立研究開発法人防災科学技術研究所, 地震減災実験研究部門, 特別研究員 (20788624)
藤永 隆 神戸大学, 都市安全研究センター, 准教授 (10304130)
浅田 勇人 神戸大学, 工学研究科, 助教 (70620798)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | デュアル・リアルタムハイブリッド実験 / 大振幅地震動 / セミアクティブ免震構造 / 大質量比AMD |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的を達成するために、２つの加振装置によるリアルタイム・ハイブリッドシミュレーション（RTHS）による検証システム(デュアルRTHSシステム)を提案している。RTHSでは、通常の振動実験と異なり、モデル化可能な構造骨組はモデル化して数値シミュレーションを行い、制御を行う制御装置のみを実験対象とするので、制御装置を著しく縮小しないで、性能検証をリアルタイムで行えることが強みである。
本年度には、RTHSシステムが適切に動作していることを確認するために、E-ディフェンスにおいて、セミアクティブ免震構造の実大に近い大型実験を行った。このとき、RTHSとE-ディフェンス実験で、同じセミアクティブ制御ダンパーを使用したことによって、RTHSシステムの妥当性をより高精度で検証できた。
また、基礎固定の鉄筋コンクリート造建築物を対象に、アクティブマスダンパー（AMD）による振動制御のデュアルRTHSによる検証システムを構築した。周期の比較的短い基礎固定構造物にRTHSを適用するために変位補償設計を行い、デュアルRTHSが高精度に実施できるシステムとすることができ、AMDによるアクティブ制御効果を検証することができた。
さらに初年度に実験を行ったセミアクティブ免震構造については、数値シミュレーションで、デュアルRTHSによる結果を高い精度で追跡できることが確認できた。
これらの成果は、日本建築学会等の国内の学会において口頭発表するとともに、2020年に開催される国際会議（第17回世界地震工学会議）で発表できることが確定している。
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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
初年度には現有の振動台のRTHSシステムを拡張し、振動台と高速油圧アクチュエータを同時に制御するシステムを構築し、セミアクティブ免震構造について提案した制御システムの検証を行った。
二年度目には、RTHSシステムが適切に動作していることを確認するために、E-ディフェンスにおいて、セミアクティブ免震構造の実大に近い大型実験を行った。これによってRTHSシステムの妥当性が検証できた。
また、基礎固定の鉄筋コンクリート造建築物を対象に、アクティブマスダンパー（AMD）による振動制御のデュアルRTHSによる検証システムを構築した。周期の比較的短い基礎固定構造物にRTHSを適用するために変位補償設計を行い、デュアルRTHSが高精度に実施できるシステムとすることができ、AMDによるアクティブ制御効果を検証する道筋を開いた。
さらに初年度に実験を行ったセミアクティブ免震構造については、数値シミュレーションで、デュアルRTHSによる結果を高い精度で追跡できることが確認できた。
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| Strategy for Future Research Activity |
本年度は上記の成果に基づき、鋼構造の基礎固定建築物の地震時応答をAMDによるアクティブ制御する実験を実施する。
アクティブ制御・セミアクティブ制御のシステムの妥当性がデュアルRTHSで検証され、さらに、数値シミュレーションでデュアルRTHSの結果を追跡できることが確認されれば、その後は数値シミュレーションで十分な精度で振動制御の効果を検証できることになる。それによって、非線形挙動する構造骨組に対する制御設計への道を開くことになる。
その一例として、セミアクティブ免震構造の実建築物の設計に取り組んでいる民間の研究者を新たにメンバーに加え、実建築物を想定した制御設計事例を構築する。
これらについて得られた成果を国内学会および国際学会に発表する他、国際共著論文の投稿を行う。
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Research Products
(9 results)
