Development of a low-damage, high redundancy vibration control structure system considering extreme ground motions

2021 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 19K15139
• 研究種目: 若手研究
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 小区分23010:建築構造および材料関連
• 研究機関: 広島大学
• 研究代表者: 陳 星辰 広島大学, 先進理工系科学研究科(工), 助教 (00816564)
• 研究期間 (年度): 2019-04-01 – 2022-03-31
• キーワード: 制振構造 / 心棒架構 / 初期張力材 / ダンパー / 載荷実験 / 有限要素解析 / 地震応答解析

研究成果の概要

本研究では小振幅時はスウィング挙動、大振幅時はロッキング挙動という2段階挙動を呈する心棒制振システムを提案している。繰返し載荷実験によるシステムの実現可能性を確認した。初期隙間やダンパー容量、初期引張材容量等が弾塑性挙動に及ぼす影響を明らかにした。力学モデルによる挙動予測式を提案し、有限要素解析による実験結果を精度よく再現し、システムの評価方法を整備した。提案システムが適用された多層鋼構造骨組の地震応答解析を通じて、主要パラメータが地震応答に及ぼす影響を明確にしたとともに、耐震性能の向上について検討した。

自由記述の分野

建築構造学

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では巨大地震に対して高い耐震性能を持つスウィング-ロッキング型心棒架構制振システムを提案し、載荷実験及び有限要素解析・地震応答解析を通じて幅広いパラメトリックスターを行った。新しいコンセプトに基づいており、提案システムの特性を十分検討したことなど学術的意義が高い。本研究で得られた知見は建物の最大変形、床加速度、残留変形など様々な地震応答を制御することに有用になり、社会的な意義も高い研究成果である。