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製鉄プラントなどでよく用いられる炉体構造には、その周囲に鉄骨あるいは鉄筋コンクリ-ト制の支持架構を配して、地震時の水平力を一部分担させる設計になっている場合が多い。このような構造が地震を受けた時、炉体と支持架構との間に動的相互作用が生し、両者の水平力分担割合は、各々の構造の動力学特性と相互作用バネの大きさに応じて複雑に変化する。従来この動的相互作用については詳しくは判らないまま慣習本に分担率を定め、それに基づいて耐震設計されてきた。本研究はまずこの動的相互作用による水平力分担率を、統経的地震応答解析の手法により一般的に求め、各構成要素の動力特性の関数として図表化した。ついで相互作用バネになんらかの振動減衰性能を付与し、それによって全体構造の地震応答を抑制するパッシブ型制震構法の可能性をさぐる目的で、現実に可能な範囲の減衰定数を相互作用バネに与えた場合に、どの程度地震応答が抑制されるかを調べた。また、最も効率の高い減衰性能が得られる時の、各構成要素の組合せについて、広いパラメ-タ範囲で調べ、最適相互作用バネの値を、各構成要素の動力学特性値から推定する略算式を求めた。
本研究の結果、この種構造の地震時最大水平力の分担比を、両者の動力学特性と相互作用バネの大きさに応じて合理的に与えることができ、さらに両者の振動性状の差を利用した制震構造を開発していく上で必要となる、最大地震応答の抑制程度と各構成要素の動力学特性との関係、あるいは最大の効率が得られる動力学特性の組合せに関しての重要なデ-タが得られた。
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