| Research Abstract |
近年では,建築構造物の応答解析環境はほぼ整備されており,比較的大規模な建築構造物について,粘弾性ダンパーや履歴ダンパーなどの制振機構を有する場合の地震時応答も比較的容易に評価できる.その一方で,制振ダンパーの設計問題や配置問題などの研究成果は実務で有効に利用されていない.その理由の1つとして,最適設計に用いる感度解析の計算負荷が膨大になることが挙げられる.本研究課題においては,計算負荷を低減するために,多自由度のせん断モデルや骨組モデルを自由度の小さな簡易解析モデルに縮約する方法について検討した.
本年度は,簡易モデルの生成のために,せん断モデルを対象とした層の剛性,粘性減衰係数,履歴減衰定数などの物理パラメターの同定法を提案した.物理パラメター同定法を利用すれば,原モデルの応答に基づいて縮約モデルを適切に設定することが可能となる.ここで提案する同定法は,一般的な同定法とは異なり,全層の応答を同時計測することなく各層の物理パラメターを個別に同定できる一方で,観測データに含まれるノイズの影響を受けやすいという問題点を有している.この問題点を解決するために,時間領域のモデル化であるARXモデルを有効に利用することにより,ノイズによるばらつきを低減し,同定精度の向上を図ることが可能となった.
さらに,非線形ダンパーを有するモデルを対象として、座屈拘束ブレース付き骨組モデルを層数の自由度を有するモデルに縮約する手法を提案した.弾性域に収まる主体構造と,塑性化する履歴ダンパーを,建物全体の曲げ変形を考慮したうえで分離して自由度を縮約する手法を提案した.また提案する縮約法を用いて,履歴ダンパーの最適配置を行う手法を提案した.
本年度の成果を利用すれば,動的応答を制約した履歴・粘性複合型制振構造の最適設計解に基づいて,設計条件のばらつきに対する頑健性を合理的に検討することが可能となる.
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