2023 Fiscal Year Annual Research Report
Seismic performance of tall building with passive negative stiffness damped outrigger
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23KF0043
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
聲高 裕治 京都大学, 工学研究科, 教授 (80343234)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
WANG MENG 京都大学, 工学研究科, 外国人特別研究員
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| Project Period (FY) |
2023-04-25 – 2024-03-31
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| Keywords | 制振ダンパー / アウトリガーダンパー / 構造実験 / 減衰性能 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
超高層建築物に適用されるアウトリガーダンパーと呼ばれる制振装置は，大きな減衰力を得るために周辺架構の剛性を過度に高める必要があり，加えて幅広い周波数に効果を発揮することが難しいという課題を持っている。これを克服するため，本研究では，小さな容量のダンパーで大きな減衰力を得るための振幅増幅機構と，幅広い周波数に対して効果を発揮することができる負剛性機構を同時に兼ね備えた，新しいアウトリガーダンパーの提案と実証を研究目的としている。
提案する２つの機構の実現性を確認するために，オイルダンパー，負剛性機構を与えるばね，増幅機構を与える支持架構からなる試験体を設計し，動的アクチュエータを用いた載荷実験を行った。このうち，負剛性機構を与えるばねは皿ばねを24枚直列に重ね合わせた構成としており，皿ばねどうしの摩擦で若干の履歴ループの膨らみが生じること，ならびにその影響が軽微なことを，ばね単体の実験によって確認した。
つぎに，オイルダンパー，負剛性機構，増幅機構のうち２つ以上の組合せによって，想定した履歴リープが得られるか，また減衰力の大きさがどのように変化するかを動的載荷実験によって確認した。動的アクチュエータによってさまざまな振幅や振動数の変位をアウトリガーダンパーに与えた結果，増幅機構によって減衰力の大幅な増加が達成できること，負剛性機構によって様々な振動数に対する性能が確保できることが明らかになった。
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