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構造システムの振動減衰性能のエネルギー的評価法に関する基礎研究

研究課題

研究課題/領域番号 12450180
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 構造工学・地震工学
研究機関埼玉大学

研究代表者

山口 宏樹  埼玉大学, 工学部, 教授 (50134474)

研究分担者 松本 泰尚  埼玉大学, 工学部, 助教授 (90322023)
奥井 義昭  埼玉大学, 工学部, 助教授 (40214051)
研究期間 (年度) 2000 – 2002
研究課題ステータス 完了 (2002年度)
配分額 *注記
8,700千円 (直接経費: 8,700千円)
2002年度: 2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
2001年度: 2,600千円 (直接経費: 2,600千円)
2000年度: 4,100千円 (直接経費: 4,100千円)
キーワードモード減衰 / エネルギー的評価 / 斜張橋 / 桁橋 / ケーブルシステム / 中層建物 / ERA / 部分構造法 / 構造システム / 減衰 / エネルギー評価 / 合成2主桁橋 / 減衰マトリックス / 2主桁橋 / 制震ビル
研究概要

本研究の目的は,動特性の異なる複数の構造要素を有する構造物の振動減衰性能を,構造要素間の連成性に着目して,エネルギー的に評価する方法論を確立することである.種々の構造物について数値解析などを行い,構造システム挙動における各構造要素のエネルギー分布を検討して振動減衰性能との関連を明確にすると同時に,減衰要因を考慮した減衰マトリクス評価法についても研究を進めた.主な成果を要約すると以下のとおりである.
1.多々羅大橋を対象に,ERAに基づく実験モード解析,有限要素法に基づく理論モード解析,部分構造法に基づく減衰解析を行い,長大斜張橋システムの連成振動特性と振動減衰性能との関連を解明した.
2.桁の内部減衰と支承の摩擦減衰を考え,エネルギー的評価法に基づいて桁橋のモード減衰の評価式を誘導するとともに,その妥当性を実橋減衰データ,模型振動実験データとの比較から考察した.また,2主桁合成桁橋の減衰性能につき,振動実験データにERAを適用して高精度同定を行った後,エネルギー的に評価した減衰と比較することで,減衰評価法の妥当性を確認した.さらに,2主桁橋と4主桁橋との比較で,コンクリート床版,鋼主桁,鋼補剛材といった構造要素のモード減衰に占める割合を算出し,合成桁構造と減衰性能の関係など,減衰メカニズムを明らかにした.
3.2本の主ケーブルを2次ケーブルで連結したシステムについてエネルギー的減衰解析を行い,実験結果との比較から,非線形挙動も含め,2次ケーブルの役割を明らかにした.
4.中層ビルに対する履歴ダンパーの制震性能を非線形地震応答解析からエネルギー的に評価し,異なる地震波に対するロバスト性能について解明した.
5.構造物の有限要素モデルに対応した減衰マトリクス,それと等価な複素剛性マトリクスを構築する方法を検討した.成果を得るに至っていないが,今後も検討を続ける予定である.

報告書

(4件)
  • 2002 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2001 実績報告書
  • 2000 実績報告書
  • 研究成果

    (28件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (28件)

  • [文献書誌] Yamaguchi H., Nishimura T., Tsutsumi K., Yamaguchi K.: "Damping effect of coupled cable vibration in a cable-stayed bridge"Proceedings of the 4th International Symposium on Cable Dynamics, Montreal. 153-160 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yamaguchi H., Nagao H., Matsumoto Y.: "Energy-based damping evaluation of girder bridges"Proceedings of the 8th East Asia-Pacific Conference on Structural Engineering & Construction, Singapore. CD. CD1414 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yamaguchi H., Alauddin M., Poovarodom N.: "Dynamic characteristics and vibration control of a cable system with substructural interactions"Engineering Structures. Vol.23. 1348-1358 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yamaguchi H., Matsumoto Y.: "Modal damping of bridges and its energy-based evaluation"Proceedings of IMAC-XX : A Conference on Structural Dynamics, Los Angeles. Vol.II. 1612-1618 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yamaguchi H., El-Abd A.: "Effect of earthquake energy input characteristics on hysteretic damper efficiency"Earthquake Engineering & Structural Dynamics. Vol.32. 827-843 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yamaguchi H., Alauddin M: "Control of cable vibrations using secondary cable with special reference to nonlinearity and interaction"Engineering Structures. Vol.25. 801-816 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yamaguchi, H., Nishimura, T., Tsutsumi, K. & Yamaguchi, K.: "Damping effect of coupled cable vibration in a cable-stayed bridge"Proc. of 4th Int. Symp. on Cable Dynamics, Montreal. 153-160 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yamaguchi, H., Nagao H. and Matsumoto, Y.: "Energy-based damping evaluation of girder bridges"Proc. of 8th East Asia-Pacific Conf. on Structural Eng. & Construction, Singapore. CD1414. (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yamaguchi, H., Alauddin, M. & Poovarodom, N.: "Dynamic characteristics and vibration control of a cable system with substructural interactions"Engineering Structures. 23, No.10. 1348-1358 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yamaguchi H.: "Evaluation and specification of structural damping for wnd resistant design of cable-supported bridges"Proc. of the 8th National Convention on Civil Engineering, 23-25 October, 2002, Khon Kaen. STR270-279 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yamaguchi, H. & Matsumoto, Y.: "Modal damping of bridges and its energy-based evaluation"Proc. of lMAC-XX : A Conf. on Structural Dynamics, Los Angeles. II. 1612-1618 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yamaguchi H. & El-Abd A,: "Effect of earthquake energy input characteristics on hysteretic damper efficiency"Earthquake Eng. & Structural Dynamics. 32, No.6. 827-843 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yamaguchi H. & Alauddin M.: "Control of cable vibrations using secondary cable with special reference to nonlinearity and interaction"Engineering Structures. 25. 801-816 (2003)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yamaguchi H., Alauddin M.: "Control of cable vibrations using secondary cable with special reference to nonlinearity and interaction"Engineering Structures. (印刷中). (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Yamaguchi H., El-Abd A.: "Effect of earthquake energy input characteristics on hysteretic damper efficiency"Earthquake Engineering & Structural Dynamics. Vol.32(on-line publication). (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Yamaguchi H.: "Evaluation and specification of structural damping for wind resistant design of cable-supported bridges"Proceedings of the 8th National Convention on Civil Engineering, 23-25 October, 2002, Khon Kaen, Thailand. STR270-STR279 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 山口宏樹, 松本泰尚, 堤 和彦: "モード解析に基づく多々羅大橋の振動特性の再同定"土木学会第57回年次学術講演会講演概要集. 1. 1007-1008 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 安田大樹, 山口宏樹: "ERAを用いた構造物のモード特性同定とその部分構造同定への適用"土木学会第57回年次学術講演会講演概要集. 1. 1139-1140 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 飯野 元, 山口宏樹, 長尾 拓, 松本泰尚: "桁橋のモード減衰評価に関する2,3の考察"第56回年次学術講演会講演概要集,土木学会. I-A136(1-2) (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 堤 和彦, 山口宏樹, 細金亮平, 松本泰尚, 山口和範: "多々羅大橋のケーブル振動を考慮した減衰影響解析と実験データによる検証"第56回年次学術講演会講演概要集,土木学会. I-A139(1-2) (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] H.Yamaguchi, T.Nishimura, K.Tsutsumi, K.Yamaguchi: "Damping effect of coupled cable vibration in a cable-stayed bridge"Proc.of the 4th International Symposium on Cable Dynamics,Montreal. 153-160 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] H.Yamaguchi, Md.Alauddin, N.Poovarodom: "Dynamic characteristics and vibration control of a cable system with substructural interactions"Engineering Structures. 23-10. 1348-1358 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] H.Yamaguchi, H.Nagao, Y.Matsumoto: "Energy-based damping evaluation of girder bridges"Proc.of the 8th East Asia-Pacific Conference on Structural Engineering & Construction,Singapore. CD1414(1-6) (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] H.Yamaguchi, Y.Matsumoto: "Modal damping of bridges and its energy-based evaluation"Proc.of IMAC-XX:A Conference on Structural Dynamics,Los Angeles. Vol.II. 1612-1618 (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 長尾拓,山口宏樹,松本泰尚: "桁橋の減衰特性と支承摩擦の影響に関する理論的考察の試み"第55回年次学術講演会講演概要集,土木学会. I-B75-1-I-B75-2 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 西村隆義,山口宏樹,堤和彦,松本泰尚,山口和範: "多々羅大橋でのケーブル連成振動も減衰効果に関する解析的検討"第55回年次学術講演会講演概要集,土木学会. I-B77-1-I-B77-2 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] H.Yamaguchi,T.Nishimura,K.Tsutsumi & K.Yamaguchi: "Damping effect of coupled cable vibration in a cable-stayed bridge"Proc. Of the 4th Int.Symp.On Cable Dynamics, Montreal. (発表予定). (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] H.Yamaguchi,Md.Alauddin & N.Poovarodom: "Dynamic characteristics and vibration control of a cable system with substructural interactions"Engineering Structures. (発表予定). (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書

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公開日: 2000-04-01   更新日: 2016-04-21  

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