入力絶縁型制震構造の開発に関する研究

1999 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 11115222
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 井上 豊 大阪大学, 大学院・工学研究科, 教授 (90027227)
• 研究分担者: 向井 洋一 大阪大学, 大学院・工学研究科, 助手 (70252616) ; 馬場 研介 大阪大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (00029349) ; 橘 英三郎 大阪大学, 大学院・工学研究科, 教授 (80029165)
• キーワード: 構造制御 / アクティブ制震 / パッシブ制震 / 免震構造 / 制御アルゴリズム / 衝撃緩和装置

研究概要

本研究では、免震構造物における外乱の入力効果の低減に対する特性、並びにフィードフォワード回路を導入した制御系による入力相殺効果を積極的に導入し、これらをシステマティックに設計するための入力絶縁制御構造システムの開発を行うことを目的としており、応答制御構造デバイスとして、免震支承に加え、耐震エレメント、制震構造デバイスを制御装置群として用い、これらのハイブリッド機構を構成することにより入力絶縁制御構造を実現するために、システムが具備すべき基本性能を明らかにするための検証を行った。
1.入力絶縁構造システムの構築に先立って、あらかじめ免震・制震構造の現況調査を行い、これらの問題点を明確化した上で、これらのハイブリッド化機構に考慮すべき問題点の検討・整理を行った。
2.入力絶縁構造システムの制御理論モデル化を行った上で、ハイブリッド免震機構への適用法を検討するために、数値実験によりシステム全体の性能評価を行った。
3.免震構造システムの特性を考慮した上で、補足的に制震制御系を複合化する設計的アプローチの有効性についての検討を行った。特に衝撃的外乱に対するシステムの動的挙動について、数値シミュレーションにより詳細な検証を行った。
4.制震構造システムの特性を考慮した上で、補足的に免震構造特性を複合化する設計的アプローチの有効性についての検討を行った。特に入力エネルギーの絶縁機構の構成に関する検討を数値ーチの有効性についての検討を行った。特に衝撃的外乱に対するシステムの動的挙動について、数値シミュレーションにより詳細な検証を行った。
5.以上の、検討項目に対して得られた検証結果を分析・検討し、入力絶縁制御構造の開発のための基礎的提案を行った。

研究成果

• [文献書誌] 井上豊,向井洋一 他: "中間層免震構造物の最大塑性率応答に着目した地震応答特性に関する研究"第46回構造工学シンポジウム論文集. 46B(発表予定). (2000)
• [文献書誌] 井上豊,向井洋一 他: "履歴減衰型制震構造物の設計用ベースシャー係数の誘導に関する研究"第46回構造工学シンポジウム論文集. 46B(発表予定). (2000)
• [文献書誌] 井上豊,向井洋一 他: "偏心を有する構造物系の最大塑性率応答に着目した地震応答制御に関する研究"日本建築学会構造系論文集. 528. 59-66 (2000)
• [文献書誌] 井上豊: "建築構造物の免震・制震(振)"固体と流体のシミュレーションに関する国際セミナー論文集(IA'99). 1. 17-24 (1999)
• [文献書誌] 橘英三郎,清水徹 他: "A Study on Uniaxial Compressive Strength of Plain Concrete under Dynamic Cyclic Loading"Proc. of the 12th World Conf. on Earthquake Engineering (12WCEE). 1. (1451)1-(1451)6 (2000)
• [文献書誌] 橘英三郎,井上豊 他: "Applications of Quasi-Optimizaing Control Method for Aseismic Structural Response Control System"Proc. of the 12th World Conf. on Earthquake Engineering (12WCEE). 1. (1061)1-(1061)8 (2000)
• [文献書誌] 橘英三郎,村司真生 他: "地動の上下方向衝撃力が構造物の柱応力分布に及ぼす影響と上下衝撃緩和装置の開発"固体と流体のシミュレーションに関する国際セミナー論文集(IA'99). 1. 245-252 (1999)
• [文献書誌] 橘英三郎,向井洋一 他: "アクティブ・エアバッグ式制震システムの開発に関する研究(その6 制御装置の複数層配置による応答制御について)"1999年度 日本建築学会大会(中国)学術講演梗概集・構造II. B-2. 851-852 (1999)
• [文献書誌] 馬場研介,井上豊 他: "Adaptive Response Control and Associate System Monitoring on Interactive Soil-Structure Constructions during Seismic Excitations"Proc. of the 12th World Conf. on Earthquake Engineering (12WCEE). 1. (340)1-(340)8 (2000)
• [文献書誌] 馬場研介,井上豊 他: "建築物・地盤連成系のモデル規範型適応制御-制御力が飽和する場合-"1999年度 日本建築学会大会(中国)学術講演梗概集・構造II. B-2. 845-846 (1999)
• [文献書誌] 向井洋一,井上豊 他: "Active Aseismic Response Control of Building Structures by Introducing Quasi-Optimizing Control Method"Proc. of Int. Seminar on Numerical Analysis and Fluid Dynamics (IA'99). 1. 293-300 (1999)
• [文献書誌] 向井洋一,井上豊 他: "地震入力レベルに応じた最大制御力切替方式を用いた離散型最適制御法の応用に関する一考察"1999年度 日本建築学会大会(中国)学術講演梗概集・構造II. B-2. 865-866 (1999)