2016 Fiscal Year Annual Research Report
Development of design procedure for high damping rubber bearings under low temperatures and modeling of Mullins' effect
Project/Area Number |
26289140
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Research Institution | Saitama University |
Principal Investigator |
奥井 義昭 埼玉大学, 理工学研究科, 教授 (40214051)
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Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
佐藤 京 国立研究開発法人土木研究所, 土木研究所(寒地土木研究所), 研究員 (30414171)
党 紀 埼玉大学, 理工学研究科, 助教 (60623535)
松本 泰尚 埼玉大学, 理工学研究科, 教授 (90322023)
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Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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Keywords | 高減衰ゴム / 温度依存性 / 自己発熱 / 耐震設計 / 免震設計 / ゴム支承 |
Outline of Annual Research Achievements |
雰囲気温度-30, -20, -10, 23, 40℃の基で過去に行った超高減衰ゴム支承の正弦波繰り返し載荷試験(振幅:せん断ひずみ175%,振動数:0.5Hz)の結果を用いて,自己発熱の影響を考慮し内部温度に基づき試験結果を再整理した.具体的には昨年度検討した内部温度の推定手法を用いて,繰り返し載荷時の各サイクルの散逸エネルギーより自己発熱量を求め各サイクルの内部温度を求めた.同時に,高減衰ゴム支承の耐震設計時に用いるバイリニアモデルを定義する等価剛性,等価減衰定数などのパラメータを求め,内部温度の関数としてあらわした.その結果,静止状態の初期条件の影響を受ける1サイクル目を除いて,全ての雰囲気温度のケースの各サイクルのパラメータが内部温度の関数として,ほぼ一つの曲線で表されることを確かめた.つまり,異なる雰囲気温度の結果でも内部温度が同じであれば,ほぼ同一の応力-ひずみ関係を示し,高減衰ゴム支承の温度依存性は雰囲気温度では無く内部温度によって支配されることを示した.次に,耐震設計の実務に於いて高減衰ゴム支承の温度依存性を検討する際に便利なように,耐震設計で高減衰ゴム支承のモデル化に用いられるバイリニアモデルのパラメータの温度依存性を常温時(23℃時)の値で基準化して表し,簡便な数式で表し,その関数のパラメータを最小二乗法で決定した. 既往の研究において,繰り返し載荷に伴う軟化挙動(Mullins効果)として考えられていた試験結果も,実際には自己発熱による温度依存性を計測していた可能性がある.本論文で提案の方法で自己発熱による軟化とMullins効果による軟化を分離することが可能となった.そのため特に低温下におけるMullins効果のモデル化は今後の課題と考えている.
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Research Progress Status |
28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 |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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Causes of Carryover |
28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 |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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