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バリアブルダンパーを用いた土木構造物の震動制御機構の開発

研究課題

研究課題/領域番号 08555115
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分展開研究
研究分野 構造工学・地震工学
研究機関京都大学

研究代表者

佐藤 忠信  京都大学, 防災研究所, 教授 (00027294)

研究分担者 JUN Yang  中核的研究期間, 研究員
澤田 純男  京都大学, 防災研究所, 助教授 (70187293)
鈴木 祥之  京都大学, 防災研究所, 助教授 (50027281)
YANG Jun  Center of Excellence, Researcher
QI Kai  京都大学, 防災研究所, 非常勤講師
北 勝利  京都大学, 防災研究所, 助手 (60234225)
研究期間 (年度) 1996 – 1998
研究課題ステータス 完了 (1998年度)
配分額 *注記
2,300千円 (直接経費: 2,300千円)
1998年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
1997年度: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
キーワードバリアブルダンパー / 最適震動制御 / 粘性ダンパー / メカトロダンパー / ハイブリッド実験 / 免震構造物 / 電磁型バリアブルバンパー / 制御則 / 自己学習機能 / 制御シミュレーションシステム / 粘性バリアブルダンパー
研究概要

可変減衰装置として、オイル型可変減衰装置と電磁型可変減衰装置の2種類を試作した。オイル型可変減衰装置はシリンダー内に粘性流体であるオイルを封入し、ピストンの稼働に伴いオイルが左右のシリンダー間を移動する時の粘性抵抗を利用して減衰力を発生させる。一方、電磁型可変減衰装置はDCモーターを発電機として利用し、発生する誘導電流が今度はモーターを駆動し、モーターが減速機として働く。電磁型可変減衰装置は環境変化により減衰特性がほとんど左右されない理想的な減衰装置である。
まず、それぞれの可変減衰装置に対して、加振機を用いた基本特性試験を繰り返し、装置の減衰特性を詳細に記述できる力学モデルを構築した。次に、発生減衰力を制御するために、オイル型可変減衰装置についてはサーボバルブ開度の制御システムを、電磁型可変減衰装置については負荷電流の制御システムを構築した。構築した制御システムを用いることで、正弦波加振に対して両制御装置の発生減衰力が制御可能であることを実証した。さらに、オイル型可変減衰装置については、非定常な加振に対してもほぼ目標通りの制御力を発生することが、ハイブリッド震動制御シミュレーターを用いた実験で実証した。また、ハイブリッド実験を行う際に問題となる加振機の応答遅れ時間についても、簡便かつ実用的な遅れ補償法を提案し、ハイブリッド震動制御シミュレーターを用いた実験でその有用性を確認した。

報告書

(4件)
  • 1998 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1997 実績報告書
  • 1996 実績報告書
  • 研究成果

    (22件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (22件)

  • [文献書誌] Tadanobu SATO.Kenji TAKEI: "Development of a Kalman Filter with Fading Memory" Proceedings of Structural Safety and Reliability. 387-394 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tadanobu SATO, Kai QI: "Adaptive H^∞ Filter.Its Application to Structural Identification" ASCE Journal of Engineering Mechanics. Vol.124, No.11,. 1233-1240 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 佐藤忠信・土岐憲三・佐藤誠: "可変減衰装置の開発と減衰力の制御システムの構築" 土木学会論文集. No.570/I-40. 203-215 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 佐藤忠信・佐藤誠: "実時間ハイブリッド振動制御シミュレーターの開発" 土木学会論文集. No.570/I-41. 257-267 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tadanobu SATO,Kenji TAKEI: "Development of a Kalman Filter with Fading Memory" Proceedings of Structural Safety and Reliability. 387-394 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tadanobu SATO,Kai QI: "Adaptive H * Filter : Its Application to Structural Identification" ASCE Journal of Engineering Mechanics. Vol.124, No.11. 233-1240 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tadanobu SATO,Kenzo TOKI,Makoto SATO: "Development of a Variable Damper System to Control the Damping Force" Journal of Structural Mechanicsand Earthquake Engineering., JSCE. 570/I-40. 203-215 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tadanobu SATO,Makoto SATO: "Hybrid Simulation System Structural Control Experiments" Journal of Structural Mechanics and Earthquake Engineering., JSCE. 577/I-41. 257-267 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tadanobu SATO, Kenji TAKEI: "Development of a Kalman Filter with Fading Memory" Proceedings of Structural Safety and Reliability. 387-394 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Tadanobu SATO, Kai,QI: "Adaptive H^∞ Filter: Its Application to Structural Identification" ASCE Journal of Engineering Mechanics. Vol.124, No.11. 1233-1240 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 佐藤忠信・土岐憲三・佐藤誠: "可変減衰装置の開発と減衰力の制御システムの構築" 土木学会論文集. No.570/J-40. 203-215 (1997)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 佐藤忠信・佐藤誠: "実時間ハイブリッド振動制御シミュレーターの開発" 土木学会論文集. No.570/I-41. 257-267 (1997)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 佐藤忠信・佐藤誠: "実時間ハイブリッド震動制御シミュレーターの開発" 土木学会論文集. 577/I-41. 257-167 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 佐藤忠信・竹井賢二: "構造物の非定常動特性の漸化型同定法" 土木学会論文集. 577/I-41. 65-73 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Tadanobu SATO・Masashi KIKUKAWA: "A Linear Algorithm to Identify the Nonlinear Structural System Equations" Proceedings of The Seventh KAIST-NTU-KUTri-Lateral Seminar/Workshop on Civil Engineering. 111-116 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Tadanobu SATO・Eduardo Verdeja・Yoshio Kashiwai・Masayuki Nakano: "Estimation of Peak Ground Motion in the Southern Kyoto Area" Proceedings of The Seventh KAIST-NTU-KUTri-Lateral Seminar/Workshop on Civil Engineering. 123-128 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Kai QI・Tadanobu SATO: "Application of the Adaptive H∞Filter to Structural Identification" Proceedings of 5th Symposium on System Optimization. 165-170 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 佐藤忠信・竹井賢二: "適応型カルマンフィルタの構築とその応用" 土木学会論文集. 584/I-42. 163-173 (1998)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 佐藤忠信・菊川雅士: "非線形構造システム方程式の線形同定法" 土木学会論文集. 584/I-42. 175-184 (1998)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] T.Sato,K.Takei,N.Yamasita: "A Recursive Non-Linear Structural Identifecation with Fading Memory" Proceedings of the Sixth NTU-KU-KAIST Tri-Lateral Seminar/Workshop on Civil Engineering. 81-86 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] 佐藤忠信,佐藤誠,田中悟: "バリアブルダンパーによる減衰力の制御" 免震制震コロキウム講演論文集. 225-232 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] T.Sato,M.sato,S.Tanaka,K.Toki: "Modeling of a variable damper and its application" 2nd International Workshop on Structural Control. 482-486 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書

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公開日: 1997-04-01   更新日: 2016-04-21  

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