擬似非線形構造システムを生成する受動型負剛性制震ダンパーの開発と応用

2008 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 17206048
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 構造工学・地震工学・維持管理工学
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 五十嵐 晃 京都大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (80263101)
• 研究分担者: 松久 寛 京都大学, 大学院・工学研究科, 教授 (00109034) ; 伊津野 和行 立命館大学, 理工学部, 教授 (90168328) ; 古川 忠稔 名古屋大学, 大学院・環境学研究科, 准教授 (70273597) ; 高橋 良和 京都大学, 防災研究所, 准教授 (10283623)
• 連携研究者: 家村 浩和 京都大学, 名誉教授 (10026362) ; 豊岡 亮洋 鉄道総合技術研究所, 副主任研究員 (80425917)
• 研究期間 (年度): 2005 – 2008
• キーワード: 地震工学

研究概要

地震動の作用する構造物に免震・制震性能を付加するダンパーとして, 構造物に与える負荷を従来のものよりも軽減できる特色を持つ, 負剛性制震ダンパーを開発した. これを実現する装置としてセミアクティブ型に加えパッシブ型の負剛性ダンパーを提案し実際に試作を行うとともに, 要素実験および振動台実験を通じて, 地震時の応答特性, 制震効果, 加速度応答低減効果など, 適用効果を定性的, 定量的に確認した.

研究成果

• [雑誌論文] 可変振り子センサ方向せん断型試験体を用いた実験的検証-一方向せん断型試験体を用いた実験的検証- (2009)
  • 著者名/発表者名: 小林裕亮, 古川忠稔
  • 雑誌名: 構造工学論文集 Vol.55B ページ: 569- 575
  • 査読あり
• [雑誌論文] 免震支承の鉛直剛性が橋梁の交通振動に与える影響 (2008)
  • 著者名/発表者名: 勝田つかさ・伊津野和行
  • 雑誌名: 第11回地震時保有耐力法に基づく橋梁等構造の耐震設計に関するシンポジウム(東京)
• [雑誌論文] Application of angular-mass dampers to base-isolated benchmark building (2008)
  • 著者名/発表者名: Pradono, M.H., Iemura, H., Igarashi, A., Kalantari, A.
  • 雑誌名: Structural Control and Health Monitoring Vol.15, No.5 ページ: 737-745
  • 査読あり
• [雑誌論文] HDR を用いた橋梁用ダンパーの開発と制震性能に関するハイブリッド実験 (2007)
  • 著者名/発表者名: 家村浩和, 五十嵐晃, 豊岡亮洋, 井本佳秀, 夛屋文子
  • 雑誌名: 地震工学論文集 Vol.29 ページ: 503-509
  • 査読あり
• [雑誌論文] Vibration control of an inverted pendulum type structure by passive mass-spring-pendulum dynamic vibration absorber (2007)
  • 著者名/発表者名: N.D.Anh, H.Matsuhisa, L.D.Viet, M. Yasuda
  • 雑誌名: Journal of Sound and Vibration 307 ページ: 187-201
  • 査読あり
• [雑誌論文] パッシブ型負剛性摩擦デバイスの開発と振動台実験による免震性能の検証 (2007)
  • 著者名/発表者名: 家村浩和, 河内山修, 豊岡亮洋, 下田郁夫, 徳岡真司, 森本慎二
  • 雑誌名: 第29 回地震工学研究発表会報告集(九州大学) ページ: 1254-1259
• [雑誌論文] Highway Bridge Benchmark Control Problem with Passively-controlled MR Dampers (2006)
  • 著者名/発表者名: Hirokazu IEMURA and Mulyo Harris Pradono
  • 雑誌名: Proc. 12th Japan Earthquake Engineering Symposium
  • 査読あり
• [雑誌論文] 低摩擦型すべり支承の面圧・速度依存性検証と床組免震構造の設計モデル構築 (2006)
  • 著者名/発表者名: 金治英貞, 鈴木直人, 家村浩和, 高橋良和, 美濃智広, 高田佳彦
  • 雑誌名: 土木学会論文集A Vol.62, No.4 ページ: 758-771
  • 査読あり
• [雑誌論文] Experimental verification and numerical studies of an autonomous semi-active seismic control strategy (2006)
  • 著者名/発表者名: H.Iemura, A.Igarashi and A.Kalantari
  • 雑誌名: J. Structural Control and Health Monitoring Vol.13, No.1 ページ: 303-323
  • 査読あり
• [雑誌論文] Negative Stiffness Friction Damping for Seismically Isolated Structures (2006)
  • 著者名/発表者名: H.Iemura, A.Igarashi, M.H.Pradono and A.Kalantari
  • 雑誌名: Journal of Structural Control and Health Monitoring Vol.13 ページ: 775-791
  • 査読あり
• [雑誌論文] 免震支承の剛性が桁の固有振動に与える影響に関する一考察 (2006)
  • 著者名/発表者名: 伊津野和行・小林紘士
  • 雑誌名: 構造工学論文集 Vol.52A ページ: 593-602
  • 査読あり
• [雑誌論文] Control by a Variable Damping and Stiffness System with Magnetorheological Dampers (2006)
  • 著者名/発表者名: Yanquing Liu, Hiroshi Matsuhisa, Hideo Utsuno, Jeong Gyu Park
  • 雑誌名: JSME International Journal, Series C Vol. 49, No. 2 ページ: 411-417
  • 査読あり
• [雑誌論文] Variable Damping and Stiffness Vibration Control with Magnetrheological Fluid Dampers for Two Degree-of Freedom System (2006)
  • 著者名/発表者名: Yanquing Liu, Hiroshi Matsuhisa, Hideo Utsuno, Jeong Gyu Park
  • 雑誌名: JSME International Journal, Series C Vol. 49, No. 1 ページ: 156-162
  • 査読あり
• [雑誌論文] Negative Stiffness Friction Damping for Seismically Isolated Structures (2006)
  • 著者名/発表者名: Iemura, H., Igarashi, A., Pradono, M. H. and Kalantari, A
  • 雑誌名: Journal of Structural Control and Health Monitoring, Special Issue : Smart Base Isolated Structures Subjected to Near Fault Earthquakes Vol. 3 ページ: 775-791
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effect of variation of normal force on seismic performance of resilient sliding isolation systems in highway bridges (2005)
  • 著者名/発表者名: Hirokazu Iemura, Touraj Taghikhany,Yoshikazu Takahashi and Sarvesh K. Jain
  • 雑誌名: Earthquake Engineering and Structural Dynamics Vol. 34 ページ: 1777-1797
  • 査読あり
• [雑誌論文] Seismic performance of sliding isolation bearings during vertical movement of bridge girders (2005)
  • 著者名/発表者名: Kazuyuki Izuno, Hiroshi Kawarabayashi, Toshihiko Naganuma and Tsutomu Nishioka
  • 雑誌名: Structural Eng./Earthquake Eng., JSCE Vol. 22, No. 2 ページ: 107s-121s
  • 査読あり
• [雑誌論文] 各種依存性を考慮した滑り型免震支承の数値モデルに関する一考察 (2005)
  • 著者名/発表者名: 高橋良和, 日比雅一, 家村浩和
  • 雑誌名: 応用力学論文集 Vol. 8 ページ: 701-708
  • 査読あり
• [雑誌論文] Simple Algorithm for Semi-active Seismic Response Control of Cable-stayed Bridges (2005)
  • 著者名/発表者名: Iemura, H. and Pradono, M. H.
  • 雑誌名: Earthquake Engineering and Structural Dynamics, Special Isue : Earthquake Engineering for Transportation Structures, Edited by Joseph Penzien Vol.34 ページ: Issue 4-5
  • 査読あり
• [雑誌論文] Negative Stiffness Friction Damping for Seismically Isolated Structures (2005)
  • 著者名/発表者名: Iemura, H., Igarashi, A., Pradono, M.H. and Kalantari, A.
  • 雑誌名: Journal of Structural Control and Health Monitoring, Special Issue : Smart Base Isolated Structures Subjected to Near Fault Earthquakes
  • 査読あり
• [雑誌論文] Vibration Control of Stayed Cables Using Fluid Dampers (2005)
  • 著者名/発表者名: N. D. Anh, P. X. Khang, T. K. Khiem, Thang, T. H. Vinh and H. Matsuhisa
  • 雑誌名: Proceeding of The Eighth Japan-Korea Joint Seminar on Steel Bridges ページ: 721-731
• [学会発表] 高荷重三次元免震台の低固有振動数化に関する研究 (2009)
  • 著者名/発表者名: 松村拓樹, 松久寛, 宇津野秀夫, 山田啓介, 澤田勝利, 安田正志
  • 学会等名: 日本機械学会関西支部第84期定時総会講演会
  • 発表場所: 近畿大学(502)
  • 年月日: 2009-03-16
• [学会発表] 負剛性機構を備えた三次元免震台の研究 (2008)
  • 著者名/発表者名: 松村拓樹, 松久寛, 宇津野秀夫, 山田啓介, 澤田勝利, 安田正志
  • 学会等名: 日本地震工学会大会-2008
  • 発表場所: 仙台市情報・産業プラザ(114-115)
  • 年月日: 20081103-05
• [学会発表] Development of the Friction-Based Passive Negative Stiffness Damper and Its Verification Tests Using Shaking Table (2008)
  • 著者名/発表者名: Hirokazu Iemura, Osamu Kouchiyama Akihiro Toyooka, and Ikuo Shimoda
  • 学会等名: Proc. of the 14th World Conference on Earthquake Engineering
  • 発表場所: Beijing, China(No.0219)
  • 年月日: 20081012-17
• [学会発表] 慣性力載荷試験装置を用いた実時間ハイブリッド実験によるバリアブルダンパーの検証実験 (2008)
  • 著者名/発表者名: 小林孝安, 家村浩和, 五十嵐晃, 豊岡亮洋
  • 学会等名: 土木学会第63 回年次学術講演会
  • 発表場所: 東北大学(I-607)
  • 年月日: 20080910-12
• [学会発表] 免震支承の鉛直剛性が五径間連続橋の振動特性に及ぼす影響 (2008)
  • 著者名/発表者名: 勝田つかさ, 伊津野和行
  • 学会等名: 土木学会第63回年次学術講演会
  • 発表場所: 東北大学(第I部)
  • 年月日: 20080910-12
• [学会発表] System Identification of Multi Degree of Freedom System Using Variable Pendulum Sensor (VPS) -Concept and Performance Evaluation- (2007)
  • 著者名/発表者名: Tadatoshi FURUKAWA, Ryosuke MIYAKE
  • 学会等名: Proceedings of IASS International Symposium 2007
  • 発表場所: Venice, Italy, Paper(No.PAP-260 (CD-ROM))
  • 年月日: 20071203-06
• [学会発表] Verification of Seismic Evaluation Scheme of Special Structure by Elastic Time History Analysis Proceedings of IASS International (2007)
  • 著者名/発表者名: Hiroshi MATSUBARA, Hiroshi OHMORI, Tadatoshi FURUKAWA
  • 学会等名: Symposium 2007
  • 発表場所: Venice, Italy, Paper(No.PAP-165 (CD-ROM))
  • 年月日: 20071200
• [学会発表] パッシブ負剛性すべり支承の開発及びその性能の検証 (2007)
  • 著者名/発表者名: 森本慎二, 家村浩和, 豊岡亮洋, 河内山修, 徳岡真司
  • 学会等名: 日本地震工学会大会2007
  • 発表場所: 東京大学地震研究所
  • 年月日: 20071113-14
• [学会発表] 絶対応答低減に寄与するパッシブ負剛性すべり支承の開発 (2007)
  • 著者名/発表者名: 徳岡真司, 豊岡亮洋, 家村浩和
  • 学会等名: 土木学会第62 回年次学術講演会
  • 発表場所: 広島大学(I-345)
  • 年月日: 20070912-14
• [学会発表] パッシブ負剛性すべり支承の開発とその性能の検証 (2007)
  • 著者名/発表者名: 森本慎二・河内山修・豊岡亮洋・家村浩和
  • 学会等名: 土木学会第62回年次学術講演会
  • 発表場所: 広島大学(I-331)
  • 年月日: 20070912-14
• [学会発表] Semi-Active Control by MR Damper (2007)
  • 著者名/発表者名: H. Matsuhisa
  • 学会等名: NOVIC (Center for Noise and Vibration Control)
  • 発表場所: KAIST
  • 年月日: 2007-02-27
• [学会発表] Variable Damping and Stiffness Isolation System with Parallel Two Magnetorheological Fluid Dampers (2006)
  • 著者名/発表者名: Yanquing Liu, Hiroshi Matsuhisa, Hideo Utsuno, Jeong Gyu Park and Satoru Hamada
  • 学会等名: Proceedings of the 8rd International Conference on Motion and Vibration
  • 発表場所: Seoul(32-37 (CD-ROM))
  • 年月日: 20060827-30
• [学会発表] Seismic Retrofitting of Bridges Using Slide Bearings with Bending-Type Anchor Bars (2006)
  • 著者名/発表者名: H. Namiki, H. Suzuki, H. Matsuhisa, M. Kimura
  • 学会等名: Proceedings of the 3rd International Conference on Bridge Maintenance, Safety and Management
  • 発表場所: Porto/Portugal(UP579(CD-ROM))
  • 年月日: 20060716-19
• [学会発表] A Variable damping and stiffness semi-active vbration isolation using magnetorheological fluid dampers (2006)
  • 著者名/発表者名: Liu Y., Matsuhisa H., Utsuno H.
  • 学会等名: Proceeding of 13th International Congress on Sound and Vibration
  • 発表場所: Vienna/Austria(CD-ROM No.559)
  • 年月日: 20060702-06
• [学会発表] Seismic Isolation and Damping Strategies for Cable-stayed Bridges (2006)
  • 著者名/発表者名: Iemura, H. and Pradono, M. H.
  • 学会等名: 8^<th>National Conference on Earthquake Engineering
  • 発表場所: San Francisco
  • 年月日: 20060418-22
• [学会発表] Effectiveness of pseudo negative stiffness dampers to various types of benchmark structures (2006)
  • 著者名/発表者名: Iemura, H., Igarashi, A., Pradono, M. H. and Kalantari, A.
  • 学会等名: 4th World Conference on Structural Control and Monitoring
  • 年月日: 2006-07-11
• [学会発表] An experimental study on the control of a variable oil damper using friction negative-stiffness control law, Proc (2005)
  • 著者名/発表者名: H.Iemura, A.Igarashi, and A.Kalantari
  • 学会等名: International Conference on Experimental Vibration Analysis for Civil Engineering Structures, Laboratoire Central des Ponts et Chaussees
  • 発表場所: Bordeaux(125-132)
  • 年月日: 20051026-28
• [学会発表] Real-time substructure hybrid earthquake loading system for super-high-damping rubber bearing, Proc (2005)
  • 著者名/発表者名: H.Iemura, A.Igarashi, T.Aoki, and Y. Yamamoto
  • 学会等名: 1st International Conference on Advances in Experimental Structural Engineering
  • 発表場所: Nagoya(401-408)
  • 年月日: 20050719-21