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橋梁交通振動のアクティブ制御に関する実験的・解析的研究

研究課題

研究課題/領域番号 14350244
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
研究機関神戸大学

研究代表者

川谷 充郎  神戸大学, 工学部, 教授 (00029357)

研究分担者 小林 義和  (株)ニチゾウテック, 技術コンサルティング本部・第1技術部, 部長(研究職)
野村 泰稔  神戸大学, 自然科学研究科, 助手 (20372667)
研究期間 (年度) 2002 – 2004
研究課題ステータス 完了 (2004年度)
配分額 *注記
9,100千円 (直接経費: 9,100千円)
2004年度: 2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
2003年度: 2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
2002年度: 5,100千円 (直接経費: 5,100千円)
キーワード橋梁交通振動 / アクティブ制御 / H∞制御理論 / 歩道橋 / 振動使用性 / 桁端部補強 / アクティプ制御
研究概要

1.橋梁交通振動のアクティブ制御による制振効果の確認
研究代表者らが開発してきた模型桁,模型車両およびアクティブ制振装置を用いて実験的にアクティブ制御の制御効果を示すとともに模型実験で用いられた制御理論を用いて理論解析を行い,実験結果との比較を行った。解析で用いる制御理論は出力フィードバック制御とロバスト安定性が高いと思われるH∞最適制御理論とした.そして実橋に対するアクティブ制御の制振効果を理論的に確認するために,阪神高速道路梅田入路橋の応答データに基づき,曲げ振動だけではなく曲げとねじり連成振動に対しても制御を行い,出力フィードバック制御とH∞最適制御理論との制振効果の比較を行った.結果として,H∞最適制御理論による橋梁交通振動の動的応答解析結果から,曲げ振動および曲げとねじり連成振動共に制振効果が高いことが分かった.
2.歩道橋群集歩行振動のアクティブ制御による制振効果の確認
大阪ドーム前歩道橋のうち最も揺れやすいと報告されている,支間長30.19m,幅員3.4mの区間を対象として現地歩行振動実験を行い,振動応答結果に基づき歩行外力モデルを検討するとともに,歩行者の振動感覚アンケート調査を行った.さらに,単独共振歩行および群集歩行に起因する振動の低減化対策について解析的に検討した.結果としてTMDは単独共振歩行に対しては効果的であるが,群集歩行時には共振成分以外の振動はあまり低減されず,振動を感じることがわかった.アクティブ制御においては,最適レギュレータ理論,H∞制御およびファジィ制御を適用したが,全ての制御理論において制振効果が高く,歩道橋に対しても,その有用性が確認された.各制御理論の比較から,H∞制御が最も制振効率が良く,単独・群集歩行時の共振成分以外の様々な振動成分を低減できることが明らかとなった.

報告書

(4件)
  • 2004 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2003 実績報告書
  • 2002 実績報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2005 2004 2003 その他

すべて 雑誌論文 (10件) 文献書誌 (4件)

  • [雑誌論文] 歩道橋の単独共振・群集歩行による振動のアクティブ制御2005

    • 著者名/発表者名
      川谷充郎
    • 雑誌名

      土木学会第60回年次学術講演会講演概要 CD-ROM(未定)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Reduction of traffic-induced vibration of two-girder steel bridge seated on elastomeric bearings2004

    • 著者名/発表者名
      Mitsuo Kawatani
    • 雑誌名

      Engineering Structures Vol.26

      ページ: 2185-2195

    • NAID

      120000941701

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Reduction of traffic-induced vibration of two-girder steel bridge seated on Elastomeric bearings2004

    • 著者名/発表者名
      Mitsuo, Kawatani
    • 雑誌名

      Engineering Structure Vol.26

      ページ: 2185-2195

    • NAID

      120000941701

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Reduction of traffic-induced vibration of two-girder steel bridge seated on elastomeric bearings2004

    • 著者名/発表者名
      Chul-Woo KIM
    • 雑誌名

      Engineering Structures 26

      ページ: 2185-2195

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] 歩道橋の現地実験による振動使用性評価2003

    • 著者名/発表者名
      川谷充郎
    • 雑誌名

      土木学会関西支部年次学術講演会講演概要

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 歩道橋の現地歩行振動実験による振動使用性評価2003

    • 著者名/発表者名
      川谷充郎
    • 雑誌名

      土木学会第58回年次学術講演会講演概要集 CDROM

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Active Control Analysis of Traffic-Induced Vibration of Girder Bridge2003

    • 著者名/発表者名
      Mitsuo Kawatani
    • 雑誌名

      Proc.of 3rd World Conference on Structure Control Vol.3

      ページ: 933-941

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Dynamics of End-Cross Beam Reinforced Steel Two-Girder Bridges with Elastomeric Bearings under Moving Vehicular Loadings2003

    • 著者名/発表者名
      Mitsuo Kawatani
    • 雑誌名

      Proc.of 5th Japanese-German Joint Symposium of Steel and Composite Bridges

      ページ: 165-174

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Active Control Analysis of Traffic-induced Vibration of Girder Bridge2003

    • 著者名/発表者名
      Mitsuo, Kawatani
    • 雑誌名

      Proc.of 3^<rd> World Conference on Structural Control Vol.3

      ページ: 933-941

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Dynamics of End-Cross Beam Reinforced Steel Two-Girder Bridges with Elastomeric Bearing under Moving Vehicular Loadings2003

    • 著者名/発表者名
      Mitsuo, Kawatani
    • 雑誌名

      Proc.of 5^<th> Japanese-German Joint Symposium on Steel and Composite Bridges

      ページ: 165-174

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 川谷 充郎: "歩道橋の現地歩行振動実験による堰動使用性評価"土木学会第58回年次学術講演会講演概要集. (CD-ROM). I-756 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Mitsuo Kawatani: "Active Control Analysis of Traffic-Induced Vibration of Girder Bridge"Proc.of 3rd World Conference on Structural Control. Vol.3. 933-941 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Mitsuo Kawatani: "Dynamics of End-Cross Beam Reinforced Steel Two-Girder Bridges with Elastomeric Bearings under Moving Vehicular Loadings"Proc.of 5th Japanese-German Joint Symposium on Steel and Composite Bridges. 165-174 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 川谷 充郎: "歩道橋の現地実験による振動使用性評価"土木学会関西支部年次学術講演会講演概要. 1-46 (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書

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公開日: 2002-04-01   更新日: 2016-04-21  

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