2020 Fiscal Year Research-status Report
Integrated Response Control Method using TMD and Cable to Improve the Seismic Performance of Spatial Structures
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20K04774
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| Research Institution | Osaka City University |
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Principal Investigator |
吉中 進 大阪市立大学, 大学院工学研究科, 准教授 (70401271)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
山川 誠 東京理科大学, 工学部建築学科, 教授 (50378816)
藤原 淳 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 (80817049)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 制振 / 耐震補強 / 体育館屋根 / TMD / ケーブル / 振動台実験 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
１．TMDを用いた山形体育館屋根の振動台実験
2022年度に実施する振動台実験で用いる平面寸法が5m×2mの試験体の解析モデルを作成し，TMDを設置した場合の基本的な制振効果を地震応答解析により確認した。TMDの質量は全体構造質量の約5%に設定し，設計パラメータは通常のDenHartogによる最適設計法に加えて，パラメータ変動に対するロバスト性の高い二重動吸振器による設計法を用いた。その結果，地震応答のrms平均値で50～60%程度に応答が低減されることが確認できた。さらに防災科学技術研究所で2022年度に実施する振動台実験の進め方，例えば地震外力の設定法やTMD模型の設置に関する基礎的検討を行った。さらに山形体育館に簡易な吊り天井模型を設置した場合におけるTMDを用いた吊り天井の制振効果を確認した。
なお，当初は2021年度に振動台実験を行う予定であったが，主にコロナ禍による振動台の予定変更のため，2022年度に実験を実施することにした。
２．ケーブルの非抗圧性に着目した空間構造の耐震補強
実大体育館を想定した山形体育館の2次元モデルと3次元モデルを作成し，ケーブルを設置した場合の応答制御効果，特にケーブル配置が応答制御効果に与える影響に関する基礎的な検討を行った。その結果，水平荷重時の曲げモーメント分布に対応したケーブル空間配置を用いることにより，圧縮にも抵抗する部材を設置した場合と同程度の耐震補強効果が得られることが分かった。
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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
TMDを用いた場合の山形体育館屋根の基礎的な制振効果を解析的に確認することができた。さらに，ケーブルを用いた場合の基礎的な耐震補強効果を確認することができた。以上により，研究目的の最も基礎的な効果に関する箇所を確認することができたと考えられる。
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| Strategy for Future Research Activity |
当初は2021年度に振動台実験を行う予定であったが，主としてコロナの影響による振動台の都合により2022年度に実験を実施することに計画を変更した。
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| Causes of Carryover |
当初，振動台実験を2021年度に実施する予定であったが，コロナ禍での振動台の都合により，2022年度の実施に延期されたため。
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