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2019 Fiscal Year Research-status Report

実構造物による免制震装置の補修方法の有効性検証、新たな提案及び同定手法の研究

Research Project

Project/Area Number 18K04438
Research InstitutionTohoku Institute of Technology

Principal Investigator

薛 松濤  東北工業大学, 建築学部, 教授 (70236107)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 畑中 友  東北工業大学, 建築学部, 助教 (30805239)
ソウ ビョウ  東北工業大学, 建築学部, 講師 (60825496)
Project Period (FY) 2018-04-01 – 2023-03-31
Keywordsヘルスモニタリング / 制振 / 免震 / 回転マスダンパー
Outline of Annual Research Achievements

実構造物を用いて制振装置が有効かどうかを確かめるために、長期間の地震記録の蓄積が重要となり、補修手法の有効性の確認においても重要な資料となる。このような地震記録を蓄積するのは、本研究の一つの目的である。そして現状よりも有効な補修手法を検討し、より高い耐震性能を有する免制震装置を開発・設置することも視野に入れ、新しい補修方法を検討し提案することは、本研究の二つめの目的である。さらに、加速度から変位を抽出して構造物の性能を同定する手法の検討も、構造物のヘルスモニタリングシステムの構築に重要な方法であり、その最適な手法を探すのも本研究の三つめの目的である。
1、2019年度には2回ほどの地震記録が得られ、観測してから9年間の記録を蓄積した。地震記録だけではなく、解析モデルを用いて同定した結果(地震記録とほぼ一致)により、現行の補修手法が有効であることが再度確認した。研究成果を日本建築学会が主催するシンポジウム「建物の健全性モニタリング評価技術の取り組みと今後の課題」で公表した。
2、現在の耐震手法よりも有効な耐震装置を開発するため、セルフバランス式の回転マスダンパーの模型の製作が完成し、振動台でフレーム構造の制振実験に成功した。得られた成果を2019年度の日本建築学会大会で公表した。
3、本研究の対象となる建物の制震装置の配置個所及び個数を変えながら最適な制振効果を得ようとして、動的シミュレーションをし、段階的な成果が得られた。その成果も2019年度の日本建築学会大会で公表した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

現在まではおおむね順調に進展している。
理由:
1、地震記録の蓄積及び同定については予定通りであり、再度補修手法の有効性を確認した。
2、さらに有効な制振装置の開発は、振動台実験までうまく運び、予定より進んでいるといえよう。
3、最適な制振装置の配置及び個数の研究は、変形の計算手法(もっとも差の小さいもの)がうまく判定できず、加速度のみとして最適配置の研究を行った。

Strategy for Future Research Activity

1、地震記録の蓄積及び同定関してはこれまで通りに実行する予定であり、極めて重要なデータ蓄積になる。
2、新しい制振装置の開発については、今度、大型構造物に対応するセルフバランスの回転装置を設計し、振動実験を実施する予定である。
3、最適配置及び個数については、変形計算よりも実測可能かどうか、検討する予定である。

Causes of Carryover

次年度には、実地震応答データを蓄積のための観測システムに新しい構造物の変形量を観測できるシステムの部品を購入し、組み立てる予定です。そのために次年度使用額が生じました。

  • Research Products

    (19 results)

All 2020 2019

All Journal Article (12 results) (of which Int'l Joint Research: 11 results,  Peer Reviewed: 11 results,  Open Access: 11 results) Presentation (6 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 2 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Journal Article] Experimental Verification of The Statistical Time-Series Methods for Diagnosing Wind Turbine Damage2019

    • Author(s)
      Hesheng Tang, Suqi Ling, Chunfeng Wan, 薛松濤
    • Journal Title

      International Journal of Structural Stability and Dynamics

      Volume: 19 Pages: 1-16

    • DOI

      https://10.1142/S021945541940008X

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Theoretical Study on a Cable-Bracing Inerter System for Seismic Mitigation2019

    • Author(s)
      Xie, Liyu; Ban, Xinlei; 薛松濤; 五十子幸樹; Kang, Jianfei; Tang, Hesheng
    • Journal Title

      Applied Sciences-Basel

      Volume: 9(19) Pages: 1-17

    • DOI

      https://10.3390/app9194096

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] A Passive Wireless Crack Sensor Based on Patch Antenna with Overlapping Sub-Patch2019

    • Author(s)
      薛松濤; Yi, Zhuoran; Xie, Liyu; Wan, Guochun; Ding, Tao
    • Journal Title

      Sensors

      Volume: 19 Pages: 1-14

    • DOI

      https://10.3390/s19194327

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Evaluation and research needs for seismically isolating nuclear power plants2019

    • Author(s)
      Zhou, Zhiguang; Hu, Xiaorong; Wong, Jenna; 薛松濤
    • Journal Title

      Energy Science & Engineering

      Volume: 7(2) Pages: 599-618

    • DOI

      https://10.1002/ese3.305

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Modelling large planar deflections of flexible bundled conductors in substations using a modified chained-beam constraint model2019

    • Author(s)
      He, Chang; Xie, Qiang; Yang, Zhenyu; 薛松濤
    • Journal Title

      Engineering Structures

      Volume: 185 Pages: 278-285

    • DOI

      https://10.1016/j.engstruct.2019.01.119

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Influence of flexible conductors on the seismic responses of interconnected electrical equipment2019

    • Author(s)
      Xie, Qiang*; He, Chang; Yang, Zhenyu; 薛松濤
    • Journal Title

      Engineering Structures

      Volume: 191 Pages: 148-161

    • DOI

      https://10.1016/j.engstruct.2019.04.050

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Fragility modelling framework for transmission line towers under winds2019

    • Author(s)
      Cai, Yunzhu*; Xie, Qiang; 薛松濤; Hu, Liang; Kareem, Ahsan
    • Journal Title

      Engineering Structures

      Volume: 191 Pages: 686-697

    • DOI

      https://10.1016/j.engstruct.2019.04.096

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Seismic evaluation and analysis of 1100-kVUHV porcelain transformer bushings2019

    • Author(s)
      He, Chang; Xie, Qiang; Yang, Zhenyu; 薛松濤
    • Journal Title

      Soil Dynamics and Earthquake Engineering

      Volume: 154 Pages: 498-512

    • DOI

      https://10.1016/j.soildyn.2019.05.022

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Crack sensor based on patch antenna fed by capacitive microstrip lines2019

    • Author(s)
      薛松濤; Xu, Kangqian; Xie, Liyu; Wan, Guochun
    • Journal Title

      Smart Materials and Structures

      Volume: 28(8) Pages: 1-13

    • DOI

      https://10.1088/1361-665X/ab2834

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] A Displacement Sensor Based on a Normal Mode Helical Antenna2019

    • Author(s)
      薛松濤; Yi Z; Xie L; Wan G; Ding T:
    • Journal Title

      Sensors

      Volume: 19(17) Pages: 1-18

    • DOI

      https://doi.org/10.3390/s19173767

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Seismic performance improvement of a slender composite ultra-high voltage bypass switch using assembled base isolation2019

    • Author(s)
      Xie, Qiang; Yang, Zhenyu; He, Chang; 薛松濤
    • Journal Title

      Engineering Structures

      Volume: 194 Pages: 320-333

    • DOI

      https://10.1016/j.engstruct.2019.05.055

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Seismic performance evaluation and improvement of ultra-high voltage wall bushing-valve hall system2019

    • Author(s)
      Chang He, Qiang Xie, Zhenyu Yang, 薛松濤
    • Journal Title

      Journal of Constructional Steel Research

      Volume: 154 Pages: 123-133

    • DOI

      https://doi.org/10.1016/j.jcsr.2018.11.016

  • [Presentation] 実制振構造物のモニタリングシステム実装、有効性及び短所2020

    • Author(s)
      薛松濤
    • Organizer
      シンポジウム 建物の健全性モニタリング評価技術の取り込みと今後の課題
    • Invited
  • [Presentation] 制振装置の設置箇所による制御性能の変化-東北工業大学5号館を例に-2019

    • Author(s)
      佐藤 偉流,薛 松濤
    • Organizer
      日本建築学会大会学術講演梗概集 (北陸)
  • [Presentation] 実構造物における最適免制震効果 -東北工業大学 10 号館での検証-2019

    • Author(s)
      小野寺 紗希,薛 松濤
    • Organizer
      21449,日本建築学会大会学術講演梗概集 (北陸)
  • [Presentation] Theoretical Analysis and Experimental Validation of a Novel Eddy Current Inerter Damper Part 1: Semi-analytical Method for Eddy Current Effect2019

    • Author(s)
      李大偉、薛松濤、五十子幸樹、羅 浩
    • Organizer
      21097日本建築学会大会学術講演梗概集 (北陸)
  • [Presentation] Theoretical Analysis and Experimental Validation of a Novel Eddy Current Inerter Damper Part 2: Nonlinear Simulation and Experimental Validation2019

    • Author(s)
      薛松濤 , 五十子幸樹, 李 大偉, 羅浩
    • Organizer
      21098、日本建築学会大会学術講演梗概集 (北陸)
  • [Presentation] 311から何を学ぶか2019

    • Author(s)
      薛松濤
    • Organizer
      第11回全国構造制振各術会議
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 制振制御方法2020

    • Inventor(s)
      曹 ビョウ、薛 松濤
    • Industrial Property Rights Holder
      曹 ビョウ、薛 松濤
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      特願2020-49288

URL: 

Published: 2021-01-27  

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