| 研究概要 |
本研究の目的は,合理的かつ実用的で設計者の能力を最大限に発揮させ得るような高層建築物(制震ダンパー付骨組も含む)の構造設計支援システムを構築することにある。本年度に得られた主要な成果は以下の通りである。
(1)積層ゴムと粘性ダンパーからなる免震層を中間階に有する建築骨組に対して,第一段階として,設計用地震動に対して所定の層間変位分布を示すような層剛性分布を,逆間題型定式化に基づき見出し,第二段階として,第一段階で得られたせん断型構造物と等価な動特性を有するような骨組構造物の各部材剛性を最適設計手法により見出すという,通常の構造設計において行われている,骨組からせん断型構造物への置換とは逆の発想に基づく,最適部材断面設計法を展開した.
(2)平成12年に改正された建築基準法から新たに導入された「限界耐力計算」に基づく安全性検定条件をみたすような建築骨組の各部材断面を,上記(1)と同様の手法により見出す最適部材断面設計法を展開した.
(3)骨組・部材同時最適化手法を開発した。2方向入力を受ける骨組では、部材断面の形状に関する最適化も骨組全体レベルでの最適化と同様に重要である。本年度において、両者を同時に考慮することのできる方法の基本的部分を開発した。
(4)粘弾性ダンパー付き骨組の設計法を展開するために、まず、1自由度系についてダンパー支持部材剛性の影響を考慮することのできる簡略化モデルを提案した。そのモデルを多層骨組に用い、複素固有値解析(1次のみ)と非減衰1次固有モードを用いた効率的応答予測手法を開発した。本応答予測手法を用いて、アクリル系粘弾性ダンパー付き骨組の層間変位応答が指定レベルに収まるようなダンパー量を見い出す極めて効率的な設計法を開発した。
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