損傷制御構造における履歴型鋼材ダンパーの限界性能の解明

2009 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 21560597
• Research Institution: Tokyo Metropolitan University
• Principal Investigator: 見波 進 Tokyo Metropolitan University, 都市環境科学研究科, 助教 (00219693)
• Keywords: 建築構造 / 鋼材 / 制振 / 地震応答 / 繰返し載荷実験 / ダンパー

Research Abstract

建物の自重を支持する弾性主架構(柔部分)と地震入力エネルギーを吸収する弾塑性要素(剛部分)から構成される耐震構造(損傷制御構造あるいは柔剛混合構造)においては,弾性架構の存在により,地震入力エネルギーが弾塑性要素で効率よく吸収される,さらに,地震終了時の残留変形が抑制されるという特徴がある。損傷制御構造には幾つかの手法があるが,強震時の応答を制御対象としたものでは鋼材を始めとする履歴系の材料のダンパーを用いることが多い。鋼材を用いた履歴型ダンパーは,低コストな上,性能が安定しており信頼性が高く,その利点は多いが,その一方で繰返し荷重による破断により,そのエネルギー吸収能力が限界付けられる。
本研究では先ず曲げタイプの鋼棒試験体に対し実験を行い,一定振幅載荷と漸増振幅載荷の結果をオンライン地震応答実験によるランダム振幅載荷の結果と比較することにより,終局状態でのエネルギー吸収能力を定量的に評価する方法を検証する。また,せん断型と圧縮引張り型の典型的な2つのタイプの鋼材ダンパー試験体を対象に繰返し載荷実験を行い,その適用範囲を明らかにする。
平成21年度は,多数の地震応答解析に基づき,変位振幅履歴の入力や建物条件による影響を調べ,ランダム振幅載荷の載荷条件について検討した。次に,鋼棒曲げダンパー試験体を作製し,繰返し載荷実験に着手した。