2022 Fiscal Year Annual Research Report
High-performance control of nonlinear shaking table tests performed for examinations of displacement suppression of seismic isolation buildings
| Project/Area Number |
20H02228
|
|---|
| Research Institution | Tohoku University |
|---|
Principal Investigator |
榎田 竜太 東北大学, 災害科学国際研究所, 准教授 (20788624)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
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, 主幹研究員 (10450256)
五十子 幸樹 東北大学, 災害科学国際研究所, 教授 (20521983)
池永 昌容 関西大学, 環境都市工学部, 准教授 (50552402)
郭 佳 東北大学, 災害科学国際研究所, 助教 (50868081)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
|
| Keywords | NSBC / 直置き型構造物 / 免震効果 / 緩衝ストッパー / 安定性 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
本年度では，残留滑り変位を抑制するストッパーが付属した直置き型構造物の振動台実験にnonlinear signal-based control(NSBC)を応用し，その制御性能を数値解析と実際の振動台実験によって検証した．
黒鉛潤滑を施した直置き型構造物にストッパーを装着することで，滑りに起因する非線形性のほかに，ストッパーとの接触による影響が加わり，その非線形性は極めて強くなる．この強非線形性を呈示する直置き型構造物を積載した振動台を、数値解析モデルによって表現し、実験実施前に数値解析的検討を行った．この事前の数値解析的検討において、ナイキストの安定理論を応用した安定性解析を実施し，強い非線形性を伴う直置き型を積載する振動台に適したNSBCの制御器の設計方法を検討した．これによって，安定性を高めた制御器の設計によって，強非線形性を伴う振動台も高精度に制御できることを明らかにした．
実験的検証は，東北大学にある振動台(重量：約200kg)にストッパー付の直置き型構造物（重量：約450kg）を設置し、阪神淡路大震災の際に神戸で観測された地震波形を用いて，振動台実験を行った．この振動台実験では，NSBCによって強非線形性を呈する直置き型構造物を積載した振動台上に，その地震加速度波形を高精度に再現でき，ストッパー付の直置き型構造物に対して所定の加振実験を実現した．この実験的検証によって，ストッパーとの接触が伴う極強非線形性を有する構造物を積載した振動台も，NSBCによって高精度に制御できることを明らかにした．
|
| Research Progress Status |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
|
| Strategy for Future Research Activity |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
|
