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2022 年度 実績報告書

歴史的RC建築の耐震性向上に適した変位依存パッシブ可変制振システムの開発

研究課題

研究課題/領域番号 19H02279
研究機関北海道大学

研究代表者

白井 和貴  北海道大学, 工学研究院, 准教授 (20610968)

研究分担者 五十子 幸樹  東北大学, 災害科学国際研究所, 教授 (20521983)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2023-03-31
キーワードパッシブ制振構造 / 地震応答制御 / 可変摩擦ダンパー / 剛性リセット式装置 / 鉄筋コンクリート構造
研究実績の概要

2022年度には、可変摩擦ダンパーと剛性リセット式装置を並列配置させたハイブリッド制振システムの振動台加振実験を実施した。1層の振動フレーム試験体に、可変摩擦ダンパーと剛性リセット式装置を組み込んだハイブリッド制振システム試験体を使用した。入力波として、観測地震動、模擬地震動、正弦波を用い、応答性状を把握した。また比較のため、ダンパー無し、可変摩擦ダンパーのみを設置、剛性リセット式装置のみを設置のケースも実施した。振動台加振実験の結果、可変摩擦ダンパーと剛性リセット式装置を並列配置したハイブリッド制振システムの地震応答性状を把握するとともに、ハイブリッド制振システムが応答低減に有効であることが実験的に示された。また、可変摩擦ダンパーおよびそれを層間に設置した多層建物のエネルギー応答性状について実験的および数値解析的に検討し、査読付き英文ジャーナル論文で発表した。さらに、可変摩擦ダンパーを歴史的鉄筋コンクリート建築物に適用した場合の地震応答制御効果について数値解析的に検討し、査読付き英文ジャーナル論文で発表した。解析の結果、可変摩擦ダンパーを適用することで、鉄筋コンクリート構造物の地震応答が制御され、最大応答変位を低減するだけでなく層せん断力と加速度の増加を緩和する効果が期待できることが示された。また、可変摩擦ダンパーは、ダンパー無しの場合と比較して、ダンパー設置層の最大応答変位を大幅に低減する結果が示された。さらに、可変摩擦ダンパーを主階に設けた場合の基礎階の最大応答変位は、従来型摩擦ダンパーを主階に設置する場合と比較して減少することが示された。

現在までの達成度 (段落)

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2023 2022 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 2件、 査読あり 6件、 オープンアクセス 2件)

  • [国際共同研究] Ohio University(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      Ohio University
  • [雑誌論文] Optimal design of negative-stiffness dampers for improved efficiency of structural seismic isolation2023

    • 著者名/発表者名
      Luo Hao、Zhu Hongping、Ikago Kohju
    • 雑誌名

      Journal of Building Engineering

      巻: 68 ページ: 106172~106172

    • DOI

      10.1016/j.jobe.2023.106172

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Feasibility study of a practical causal rate-independent damping device for the improved performance of seismic isolated structures2023

    • 著者名/発表者名
      Wu Zhanzhan、Liu Wei、Ikago Kohju
    • 雑誌名

      Engineering Structures

      巻: 275 ページ: 115305~115305

    • DOI

      10.1016/j.engstruct.2022.115305

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Seismic response control effects for reinforced-concrete buildings incorporating a passive variable friction device2022

    • 著者名/発表者名
      Shirai Kazutaka、Ito Tomoaki、Kikuchi Masaru
    • 雑誌名

      Journal of Building Engineering

      巻: 62 ページ: 105388~105388

    • DOI

      10.1016/j.jobe.2022.105388

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Energy response of a passive variable friction damper and numerical simulation on the control effects for high‐rise buildings2022

    • 著者名/発表者名
      Shirai Kazutaka、Sano Takeshi、Suzui Yasumasa
    • 雑誌名

      Structural Control and Health Monitoring

      巻: 29 ページ: e3124~e3124

    • DOI

      10.1002/stc.3124

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Lead-rubber-bearing with negative stiffness springs (LRB-NS) for base-isolation seismic design of resilient bridges: A theoretical feasibility study2022

    • 著者名/発表者名
      Chen Xu、Ikago Kohju、Guan Zhongguo、Li Jianzhong、Wang Xiaowei
    • 雑誌名

      Engineering Structures

      巻: 266 ページ: 114601~114601

    • DOI

      10.1016/j.engstruct.2022.114601

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Modified tuned Maxwell-Wiechert model for improving seismic performance of base-isolated structures2022

    • 著者名/発表者名
      Liu Wei、Ikago Kohju、Wu Zhanzhan、Fukuda Iori
    • 雑誌名

      Journal of Building Engineering

      巻: 54 ページ: 104616~104616

    • DOI

      10.1016/j.jobe.2022.104616

    • 査読あり

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公開日: 2023-12-25  

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