2014 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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| 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(系)研究科(研究院), 助教 (50552402)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | ダイナミック・マス / 免震構造 / 最適制御 / 定点理論 / 軸力リリーフ機構 / ダンパー |
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| Outline of Annual Research Achievements |
免震構造物を対象として，ダイナミック・マスと呼ばれる質量増幅機構付き2節点間見掛け質量要素をボールネジ機構で実装し，これまでにない新しい地震時応答制御技術を開発した．ダイナミック・マスを免震層に設置することで，構造物の相対応答を低減する見掛けの入力低減効果が得られることは既に知られていたが，上部構造物の床応答加速度が増大してしまう場合があった．本研究課題では，この床応答加速度低減のためのダンパーシステム改善を中心テーマに検討を進めた．H26年度は，床応答加速度上昇の主要因であるダンパー応答軸力を，変位応答低減効果を損なわない範囲で制限する軸力リリーフ機構の検討を行った．
先ず一つ目の方法として，ダンパー支持部に並列に減衰を付与することが上部構造床応答加速度の低減に有効であることを明らかにしている．ダイナミック・マスと支持部材の構成する付加振動系の振動が上部構造の床応答加速度増大の要因となっていることから，付加振動系に直接的に減衰を付与することは上部構造床応答加速度の低減に直接的に効果があるということを理論的にも説明している．得られた成果は，2014年日本地震工学シンポジウムに英文論文として発表し，査読付き論文としては日本建築学会構造系論文集にも投稿済みで現在査読中である．
次に二つ目の方法として支持部に直列に粘性要素を接続することでこれまでにない免震制御効果が得られることを明らかにした．支持部に用いられる粘性要素としてはビンガム流体と呼ばれる非ニュートン流体を用いることで過大なダンパー力を制限すると同時に支持部に粘性減衰効果を期待することができる．これについても得られた成果は2014年日本建築学会東北支部研究報告会と2014年日本建築学会大会学術講演会にて合計4編の発表を行っている．
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| Research Progress Status |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Causes of Carryover |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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