2012 Fiscal Year Annual Research Report
免震建築物制御用軸力制限機構付き回転慣性マスダンパーの開発
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24360220
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Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
五十子 幸樹 東北大学, 災害科学国際研究所, 教授 (20521983)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
池永 昌容 東北大学, 工学研究科, 助教 (50552402)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 免震構造 / ダイナミック・マス / 増幅機構 / フライホイール / 軸力制限 / 定点理論 / ダンパー / 変位制御設計 |
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| Research Abstract |
平成24年度は、本研究課題で提案する免震構造制御用の新しいダンパー「軸力制限機構付き粘性マスダンパー」について理論的・実験的検討を実施し、以下の成果を得た。
[理論面の成果]
理論面においては、免震構造物に提案ダンパーを設置したとき、上部構造物質点変位の地動変位に対する応答倍率曲線上に、ダンパー軸力制限に無関係な定点が存在することを明らかにし、それを用いた最適制限軸力パラメータ解を提示した。
[実験面の成果]
提案ダンパーについて、縮小試験体を製作し、これを3層免震試験体に組み込んで大型振動台による加振実験を実施した。この試験においては、ダンパー取り付け部材の剛性が有限であったため、ダンパーの大きな付加質量とこの有限なバネ定数による高周波ノイズが発生したが、それ以外の点では提案ダンパーが理論通りの効果を発揮することが確認できた。本実験で発生した高周波ノイズについては、その発生原因を説明する理論モデルを構築し、これを回避するために支持部材の剛性を小さく調整することが有効であることを明らかにした。今後、縮小試験体の改修を行ってこの問題点を改善する予定である。
また、実大ダンパーの試作も実施し、単体での加振実験を実施した。実大ダンパーでは、主として軸力制限部の動作の安定性と滑り機構の耐久性の確認を行い、これまでのところ良好な結果を得ている。今後引き続き、様々な周波数に対する加振実験を実施し実用化へ向けたデータを収集する予定である。
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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
理論面では、本研究課題で提案するダンパーを有する免震システムに関して、軸力制限パラメータに依存しない共振曲線上の定点に基づく最適制限軸力を見い出した。提案ダンパーの縮小試験体加振実験も計画通り実施済みで、実験の結果ダンパー取り付け部材の有限剛性のために高周波ノイズが発生したので、今年度その改善を行う予定としている。
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| Strategy for Future Research Activity |
本研究課題で提案する免震用ダンパーの支持部材について、解析的な検討に基づき最適なばね定数を決定し、それに基づいて縮小試験体の改修を行う。その結果高周波ノイズのない良好な結果が得られれば実大ダンパーの高速度載荷実験を実施し、実用化に向けたデータの収集を行う。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
次年度使用額は、今年度の研究を効率的に推進したことに伴い発生した未使用額であり、平成25年度請求額と合わせ、平成25年度の研究遂行に使用する予定である。
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