2008 Fiscal Year Annual Research Report
長周期・高減衰せん断構造体の基本構造・支持形式と耐震性能に関する研究
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20560454
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| Research Institution | Sojo University |
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Principal Investigator |
片山 拓朗 Sojo University, 工学部, 教授 (80310027)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
山尾 敏孝 熊本大学, 自然科学研究科, 教授 (40109674)
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| Keywords | せん断構造 / 固有周期 / 固有振動モード / 減衰装置 / 耐震性能 / 固定支点 / 可動支点 / 水平相対変位 |
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| Research Abstract |
1.振動模型の設計・製作、静的載荷試験、複素固有値解析
提案構造の階数8の高層ビル振動模型を設計製作し,静的載荷試験を行った.振動模型の弾性挙動を確認し,振動解析に必要なせん断バネ定数,ローラーの摩擦係数を実測した,次に、振動模型を層間せん断構造体として複素固有値解析を行い,固有振動モードの特性(固有周期,減衰定数,振幅・位相)と減衰装置による付加減衰の関係を調べた.
2.自由振動実験と周波数応答実験
自由振動実験により一次固有周期、構造減衰、摩擦減衰および付加減衰を計測し、理論値と比較した。一次固有周期の誤差は約5%以内であり理論値と良く一致した。ローラーの摩擦係数から求めた等価粘性減衰と実験値は良く一致し、ローラーの摩擦係数より摩擦減衰が評価可能であることが分かった。また、粘性減衰装置による付加減衰も理論値と良く一致した。また、振動模型の構造減衰は約2.5%であることが判明した。振動台実験で得られた一次・二次固有振動モードの固有周期と振幅を複素固有値解析の理論値と比較した。実験値と理論値は良く一致し、従来の構造物に比べて、固有周期が2倍となり、減衰装置を用いて大きな減衰定数が得られることが判明した。
3.地震応答解析
階数15の提案構造と従来構造の高層ビル模型について地震応答解析を実施した。加速度応答を最大1/5に、変位応答を最大1/3に低減できる可能性が高いことが判明した。
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