| 研究概要 |
本研究の目的は,地盤との連成を考慮した非比例減衰系モデルに対する最適ダンパー配置問題という複雑な問題を的確かつ効率的に解くことのできる新しい方法を提案することにある。研究期間において以下のような成果を得た。
1.表層地盤の非線形増幅特性を等価線形化法により表現したせん断構造物-表層地盤モデルに独自のSDS法を適用し、最適ダンパー配置および容量を付加ダンパーの総量レベルごとに連続的に求める新しい方法を開発した。表層地盤下方の半無限粘弾性地盤への逸散減衰効果は粘性境界を用いて表現した。表層地盤特性として良質地盤,軟弱地盤およびそれらの中間的な地盤の3種類の地盤モデルに対して最適粘性ダンパー配置を求め,表層地盤特性が最適配置に及ぼす影響を検討した。入力地震動としては,粘性境界直下の点において帯域限定ホワイトノイズを採用した。上部構造の1次固有周期と表層地盤の1次固有周期の関係が最適配置に大きく影響することを明らかにした。
2.粘性ダンパーを支持する機構の剛性が粘性ダンパーの最適配置に及ぼす影響を明らかにするために,Maxwell型のモデルを組み込んだ骨組に対して独自のSDS法を適用した。支持部の剛性が低下すると減衰効果が極端に低下することを定量的に明らかにし,支持部の剛性を的確に組み込んだ最適ダンパー配置法を提案した。
3.入力地震動およびそれによる構造物の応答には大きな不確定性が存在するため,そのような不確定性を適切に考慮する方法としてクリティカル外乱による方法を導入した。定められた構造物特性に対するクリティカル外乱を見い出す理論を展開し,そのクリティカル外乱に対しても最も効率的に応答を低減させるダンパー配置を見い出す方法を展開した。定常地震動モデルだけでなく非定常モデルについてもクリティカル外乱を見い出す理論を展開した。
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