| 研究課題/領域番号 |
05452167
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| 研究機関 | 東京都立大学 |
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研究代表者 |
鈴木 浩平 東京都立大学, 工学部, 教授 (40087185)
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| 研究分担者 |
渡邊 鉄也 東京都立大学, 工学部, 助手 (70240504)
吉村 卓也 東京都立大学, 工学部, 助教授 (50220736)
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| キーワード | 連結構造物 / 非線形 / 構造解析 / 加振実験 / 最適設計 / 制振 |
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| 研究概要 |
本研究は、大型構造物と建築構造物、配管系と貯槽類、あるいは、塔と支持構造物などのように、空間的に拡がりを有する構造物の最適設計、特に地震や風外乱を受ける構造物の耐震・制振最適化を目的としている。
これらの構造物は、通常、複数の構造物を結合するサポートやダンパを多数有しており、これらの設計と配置の適正化が重要な課題となる。本研究では、まず、初年度に開発した「擬似最小二乗法」を基本とした計算プログラムを用いて、実際の多層構造物及び火力発電用のボイラと支持構造物の連成モデルを対象に耐震最適化を行った。
特に、構造物自体が有している減衰性能を最大限活用し、さらにエネルギ吸収形サポートを配置して、サポート位置と構造系の重量配分及び剛性配分を最適化する手法を確立した。
具体的には、部分構造合成法の考え方に基づいて、両構造物とサポートの動的ブロック線図によるモデリングを考案した。この方法は、系の自由度の低減及び一体化に極めて有利である。サポートの特性は、(1)サイスミックタイと(2)エネルギ吸振器を想定して、粘弾性モデルと、弾塑性ヒステリシスモデルの両者を採用した。
次に1,000万KW級の火力発電所に実存する大型ボイラと建屋構造物を連結するサイスミックタイの特性と配置を決定する問題に本手法を適用してその有効性を確認した。さらに、適用対象を3次元のプラント配管に拡げ、モード解析と本手法の併用により、配管サポートの最適配置を決定する。
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