| 研究概要 |
本研究の目的は,非比例減衰型構造系に共通する力学特性を最大限に利用し、複素数領域での多段階逆摂動手法に基づく一般的な剛性設計支援システムを開発することにある。本研究において以下の成果を得た。
1.粘性ダンパー付きせん断型構造物モデルについて,水平地震動作用時の最大層間変位分布が指定分布に一致するような層剛性分布をダンパーの減衰係数レベルの列に対して連続的に見いだす新しい方法を開発した。初期値としては,本研究代表者らによる,付加ダンパーが存在しない場合の地震時応答制約設計解を用い,古典的モード分解時非対角成分無視による近似を導入した逆摂動経路と,非対角成分を考慮した逆摂動経路から構成される2段階摂動手法という新しい方法を展開した。
2.せん断型構造物にモデル化した主骨組の各層間に,粘性ダンパーをモデル化したダッシュポット要素とその取り付け部材としてのブレースをモデル化したばね要素が配置された「Maxwell型の粘性ダンパー付きせん断型構造物」について,水平地震動作用時の最大層間変位分布が指定分布に一致するような層剛性分布を,ブレース柔性の列に対して連続的に見いだす新しい方法を開発した。初期解は1項の2段階逆摂動手法を用いて導いた。
3.Penzien型の杭-地盤連成系で支持されたせん断型構造物モデルに対して,硬質地盤に対する地震時応答制約設計解を初期解とし,地震剛性パラメターに関する摂動手法を用いて,各種地盤に対する制約設計解を設計解列として導く理論およびその数値的方法を展開した。このモデルでは,tuning特性(上部構造物-杭系と自然地盤系の1次固有周期の近接に起因)の存在により,これまで展開した独自の数値的手法を直接適用することができない。自然地盤1次固有周期と連成系1次固有周期という異種摂動パラメターの多段階的導入によりこの困難点を克服する新しい方法を展開した。
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