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入力地震動に依存せず最大応答加速度を指定値以下に低減できる三次元免震装置の実現

研究課題

研究課題/領域番号 19656138
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分補助金
研究分野 建築構造・材料
研究機関京都大学

研究代表者

荒木 慶一  京都大学, 工学研究科, 准教授 (50324653)

研究分担者 桝井 健  関西大学, 環境都市工学部, 准教授 (60263109)
研究期間 (年度) 2007 – 2009
研究課題ステータス 完了 (2009年度)
配分額 *注記
3,200千円 (直接経費: 3,200千円)
2009年度: 1,600千円 (直接経費: 1,600千円)
2008年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2007年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
キーワード上下免震 / 3次元免震 / 形状記憶合金 / 転倒 / 上下地震動 / 免震 / 上下動 / 振動台実験 / 時刻歴応答解析 / 非線形バネ / 免震装置 / 定荷重バネ / パッシブ振動制御
研究概要

(1) ロッキング対策
これまでに試作した上下・水平二次元免震装置で大きな課題となっていた、ロッキングを抑制するために、パンタグラフを付加した免震装置を試作した。静的に載荷した結果、ロッキングを抑制できることを確認した。現在も、試作した免震装置を用いた振動台実験を通じて、上下・水平の二次元免震効果の確認と、パンタグラフによるロッキングの抑制効果の確認を引き続き実施している。
(2) 超弾性合金の利用の検討
これまでは定荷重バネを用いて上下免震を行ってきたが、市販の定荷重バネの容量は300N程度で、重量構造物への適用は難しい。そこで、従来より廉価で加工性の高い新規銅系形状記憶合金を用いた上下免震装置を試作し、静的実験によりその復元力特性を調査した。その結果、想定に近い非線形弾性の復元力特性が得られることを確認した。現在も、振動台実験により本上下免震装置の免震効果を確認しているところである。
(3) 上下地震動が器物の転倒に及ぼす影響の調査
水平免震台に設置された器物の転倒に及ぼす影響について調査を行った。その結果、理論的にはアスペクト比が6程度でないと転倒が生じないと予測される免震装置でも、アスペクト比が4や5の場合で転倒する危険性があることがあきらかになった。このメカニズムについて、現在、解析と実験により検討を行っている。

報告書

(3件)
  • 2009 実績報告書
  • 2008 実績報告書
  • 2007 実績報告書
  • 研究成果

    (5件)

すべて 2009 2008 2007

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (1件)

  • [雑誌論文] Vertical vibration isolator having piecewise-constant restoring force2009

    • 著者名/発表者名
      Y.Araki, T.Asai, T.Masui
    • 雑誌名

      Earthquake Engineering and Structural Dynamics 38

      ページ: 1505-1523

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Vertical vibration isolator having piecewise-constant restoring force2009

    • 著者名/発表者名
      Y. Araki, T. Asai, T. Masui
    • 雑誌名

      Earthquake Engineering and Structural Dynamics (採用決定)

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 定荷重支持機構の組合せからなる上下免震装置2008

    • 著者名/発表者名
      浅井健彦, 桝井健, 吉田亘利, 荒木慶一
    • 雑誌名

      日本建築学会構造系論文集 631

      ページ: 1511-1518

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 直下地震からの文化財保護を目的とした上下動免震装置の開発2007

    • 著者名/発表者名
      浅井健彦, 荒木慶一, 吉田亘利
    • 雑誌名

      歴史都市防災論文集 1

      ページ: 123-128

    • NAID

      40016784968

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 定荷重支持機構の組み合わせによる上下・水平二次元免震装置2009

    • 著者名/発表者名
      川端慎也・浅井健彦・吉田亘利・桝井健・荒木慶一
    • 学会等名
      日本建築学会大会
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      2009-08-27
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書

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公開日: 2007-04-01   更新日: 2016-04-21  

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