| 研究課題/領域番号 |
03650380
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| 研究種目 |
一般研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
土木構造
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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 浩和 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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| 研究期間 (年度) |
1991 – 1992
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| キーワード | 地震エネルギー / 震動制御 / 閉開ループ制御 / ニューラルネットワーク / 自己回帰過程 / カルマンフィルター / 評価関数 / 制御時間遅れ |
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| 研究概要 |
本研究では.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。まず.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ーを構造物内に設けられるエネルギー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制御機能を有する構造物の可能性について研究を行うとともに震動制御のためのアルゴリズムを開発した。時間依存型の評価関数中に構造物へ入力する種々のエネルギーを導入することにより.制御量が状態量のみから決定される閉ループ制御則でなく.外力も考慮した形で求められる.閉開ループ制御則を開発した。この場合.地震エネルギーを導入すれば.最も良く地動加速度の影響を反映して構造物の震動制御が行えることがわかった。提案した制御則には.状態量.制御量に対する重みだけでなく.エネルギー量に対する重みが含まれる。これらの重みと.状態量および制御量の関係を調べることにより.重みが制御効果に及ぼす影響を明らかにした。また.積層ゴムを有する免震構造物に対しても.提案した手法を用いて解析を行い.免震構造物の最大の弱点である地盤と基礎との間の相対変位が大きくなることを防ぐための方法論についても考察を加えた。さらに.免震・制震構造に要求される事項としては.制御効率の改善のために構造物の質量や減衰.剛性などの構造パラメーターの推定値の誤差や制御時間遅れをできるだけ低いレベルに抑えることである。こうした要求に対処するため.自己学習機能を有するニューラルネットワークを用いた震動制御アルゴリズムや.自己回帰過程とカルマンフィルターを用いた制御時間遅れの補償アルゴリズムを構築した。
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