都市直下型地震に対する建築物の制震構造システムに関する基礎的研究

1996 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 08248225
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 井上 豊 大阪大学, 工学部, 教授 (90027227)
• 研究分担者: 向井 洋一 大阪大学, 工学部, 助手 (70252616) ; 古川 忠稔 大阪大学, 工学部, 助手 (70273597) ; 馬場 研介 大阪大学, 工学部, 講師 (00029349) ; 橘 英三郎 大阪大学, 工学部, 教授 (80029165)
• キーワード: 制震構造 / 免震構造 / 地盤・構造物連成系 / 構造同定 / 都市直下型地震 / 耐震補強

研究概要

本研究では、特に都市直下型地震を想定した場合においても、建築構造物が十分な耐震性能を発揮可能な装備として、信頼性の高い総合制震構造システムの開発を行うための基礎的資料を得ることを目的としており、総合制震構造システムの基本的な構成要素を定量的に明らかにするための検討を行った。
1.制震(振)構造システムの開発の現況についての試料を収集・分析した。
(1)免震構造システム
(2)受動型制震(振)構造システム
(3)能動型制震(振)構造システム
2.地盤・構造物相互作用系における動的連成問題を考慮した制震理論の検討を行った。
(1)地盤-構造物系の理論モデル化と制御系の理論的検証
(2)連成系の制震システムに対する数値的検証
3.直下型地震動の特性ならびに構造物系の動特性の検討を行った。
(1)上下動成分を考慮した直下型地震動特性の検証
(2)地震動の上下動成分の影響を考慮した建築構造物系の動的応答特性の検討
(3)構造物系の動特性の変動に対する自動同定システムの開発
4.総合制震構造システムにおける制御系の試設計を行った
(1)免震構造システムの適用に関する検討・所要性能の定量化
(2)制震構造システムの適用に関する検討・所要性能の定量化
(3)地盤の特性を組み込んだ総合制震システムの制御系の所要性能の定量化
5.制震システムを組み込んだ構造物模型を含め、制御システムの全体構成について検討した。
(1)地盤・構造物模型-地盤動特性を組み込み可能な加震装置の使用。偏心のある構造物を想定した検証
(2)制御デバイスの検討-アクティブマスダンパ(AMD)、アクティブブレース。
(3)制御アルゴリズム-最適レキュレータ、離散型最適制御法。
6.総合制震構造システムの妥当性を検討するために、総合実験を行った。

研究成果

• [文献書誌] 井上豊,向井洋一 他: "アクティブブレース構造における制御力の有効分散化に関する検討-離散型最適制御法を用いた検証-" 第43回構造工学シンポジウム論文集. 43B(発表予定). (1997)
• [文献書誌] 井上豊,福本早苗 他: "層間ダンパーが建築構造物の地震応答に及ぼす影響(モーダルアナリシスによる検討)" 第42回構造工学シンポジウム論文集. 42B. 611-618 (1996)
• [文献書誌] 井上豊,古川忠稔: "建築構造物における免震・制震技術" 第1回免震・制震コロキウム論文集. 1. 1-4 (1996)
• [文献書誌] 橘英三郎,井川望 他: "2棟連結による2方向制振システム" 第43回構造工学シンポジウム論文集. 43B(発表予定). (1997)
• [文献書誌] 橘英三郎,尾池俊哉 他: "Collapse Analysis of Building Structures by Using Element Replacing Method" Proc.of Int. Seminar on quasi-Impulsive Analysis(IA'96). 1. (F2)1-14 (1996)
• [文献書誌] 橘英三郎,井川望 他: "負剛性による2棟連結型制振システム" 第42回構造工学シンポジウム論文集. 42(B). 629-634 (1996)
• [文献書誌] 馬場研介,井上豊 他: "Active Response Control oh Highrise Structures Interacting with a Soil Ground under Seismic Loading" Proc of 2nd Int Conf.on Multi-Purpose Highrise Towers & Tall Buldgs.1. 53-61 (1996)
• [文献書誌] 馬場研介,井上豊 他: "構造物・地盤連成系の瞬時最適制御に関する一考察" 日本建築学会大会(近畿)学術講演梗概集 構造II. B-2. 901-902 (1996)
• [文献書誌] 古川忠稔,井上豊 他: "鋼構造実大試験架構動特性の同定に関する検討(架構の微動観測及び加振実験結果の比較)" 日本建築学会大会(近畿)学術講演梗概集 構造II. B-2. 1003-1004 (1996)
• [文献書誌] 古川忠稔,井上豊 他: "兵庫県南部地震による武庫川中流域の震害分布と常時微動特性について" 日本建築学会大会(近畿)学術講演梗概集 構造II. B-2. 55-56 (1996)
• [文献書誌] 向井洋一,橘英三郎 他: "アクティブ・エアバック式制震システムの開発に関する研究-実験装置の概要と予備実験-" 第43回構造工学シンポジウム論文集. 43B(発表予定). (1997)
• [文献書誌] 向井洋一,井上豊 他: "地震動を受ける建築構造物の動的応答制御における離散型最適制御法の検討" 第42回構造工学シンポジウム論文集. 43B. 583-594 (1996)