| 研究課題/領域番号 |
03650380
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
佐藤 忠信 京都大学, 防災研究所, 助教授 (00027294)
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| 研究分担者 |
清野 純史 京都大学, 防災研究所, 助手 (00161597)
家村 宏和 京都大学, 工学部, 助教授 (10026362)
土岐 憲三 京都大学, 防災研究所, 教授 (10027229)
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| キーワード | 免震構造物 / 制震構造物 / 最適制御 / 動的相互作用 / 評価関数 / 入力地震動特性 / 地震エネルギ- / 自動制御機能 |
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| 研究概要 |
土木構造物の耐震設計に際して用いるべき設計加速度が最近次第に高く設定される傾向にあり、構造物の長大化とあいまって、従来の設計法では部材の設計が不可能になる場合も生じる。こうした観点から、設計地震力を大幅に減少できる構造として、免震ならびに制震構造が脚光を浴びるようになった。本研究は、原子力発電施設や長大橋梁などの構造物に免震・制震構造を適用する場合に考慮しなければならに問題点を抽出すると共に、その解決法を提案することを目的とした。
本年度はまず、既に開発済みの構造非線形を有する系の地震応答解析のための汎用解析プログラムを修正・改良して、免震・制震構造を有する長大土木構造系の3次元の地震応答解析に適用可能とした。そして、免震構造物の応答を推定するための方法論を展開し、地盤構造物系の非線形動的相互作用効果を考慮できる動的数値解析法の改良を行い、周波数に依存する相互作用の効果を組み込むための新しい数値時間積分法を開発した。制震特性に関してパラメトリックな検討を重ねて、動的破壊モ-ドと入力強度との関係を見いだし、各種の制震機構の震動制御機能と評価関数の重み係数との関連を明かにした。また、制震構造に要求される事項の中で、地震時の構造部材に発生する応力の減少、地震後における構造物の中立位置への復帰は重要な項目であるので、この点に対して免震材料特性ならびに制震機構と入力地震動特性の及ぼす影響を詳細に解析し、定量的な推定が可能な方法論を展開した。さらに、建物の復元力をオンラインで調整して構造物の応答を制御する方法や入力される地震エネルギ-を構造物内に設けられるエネルギ-吸収装置で消費する工法などとの比較を行い、構造物の動特性が地震動の特性に反応して変化するような自動制御機能を有する構造物の震動制御プログラムを開発した。
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