| 研究課題/領域番号 |
23KF0043
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| 研究種目 |
特別研究員奨励費
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 外国 |
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| 審査区分 |
小区分23010:建築構造および材料関連
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
聲高 裕治 京都大学, 工学研究科, 教授 (80343234)
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| 研究分担者 |
WANG MENG 京都大学, 工学研究科, 外国人特別研究員
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| 研究期間 (年度) |
2023-04-25 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
中途終了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
2,400千円 (直接経費: 2,400千円)
2024年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
2023年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
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| キーワード | 制振ダンパー / アウトリガーダンパー / 構造実験 / 減衰性能 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
アウトリガー型ダンパーは，高層建物の全体曲げ変形によって生じる外周構面の鉛直変位を利用し，建物の中心部に配置されるアウトリガートラスと外周構面の間に制振ダンパーを挿入することで，地震応答を低減させる効果を発揮するものである。従来のアウトリガー型ダンパーは，外周構面の鉛直剛性が不足すると制振効果が弱まる問題を有していたが，研究分担者のWangらは，制振ダンパーに負の剛性を持つばね機構を並列に追加することで，外周構面の剛性によらず高い制振効果が得られるダンパーを提案している。本研究は，負剛性を持つばねを付与したアウトリガー型ダンパーの性能を確認し，高層建物への適用性を明らかにすることを目指す。
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| 研究実績の概要 |
超高層建築物に適用されるアウトリガーダンパーと呼ばれる制振装置は，大きな減衰力を得るために周辺架構の剛性を過度に高める必要があり，加えて幅広い周波数に効果を発揮することが難しいという課題を持っている。これを克服するため，本研究では，小さな容量のダンパーで大きな減衰力を得るための振幅増幅機構と，幅広い周波数に対して効果を発揮することができる負剛性機構を同時に兼ね備えた，新しいアウトリガーダンパーの提案と実証を研究目的としている。
提案する２つの機構の実現性を確認するために，オイルダンパー，負剛性機構を与えるばね，増幅機構を与える支持架構からなる試験体を設計し，動的アクチュエータを用いた載荷実験を行った。このうち，負剛性機構を与えるばねは皿ばねを24枚直列に重ね合わせた構成としており，皿ばねどうしの摩擦で若干の履歴ループの膨らみが生じること，ならびにその影響が軽微なことを，ばね単体の実験によって確認した。
つぎに，オイルダンパー，負剛性機構，増幅機構のうち２つ以上の組合せによって，想定した履歴リープが得られるか，また減衰力の大きさがどのように変化するかを動的載荷実験によって確認した。動的アクチュエータによってさまざまな振幅や振動数の変位をアウトリガーダンパーに与えた結果，増幅機構によって減衰力の大幅な増加が達成できること，負剛性機構によって様々な振動数に対する性能が確保できることが明らかになった。
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