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2011 年度 実績報告書

建築物の地震時損傷制御を目的とした同調粘性マスダンパー制振システムの開発

研究課題

研究課題/領域番号 21360260
研究機関東北大学

研究代表者

五十子 幸樹  東北大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (20521983)

研究分担者 井上 範夫  東北大学, 大学院・工学研究科, 教授 (50250725)
キーワード同調粘性マスダンパー / 定点理論 / ダイナミック・マス / モーダルアナリシス / 長周期地震動 / 制振構造 / 軸力制限 / 回転慣性質量
研究概要

本年度の研究により、下記の成果を得た。
1.同調粘性マスダンパーのモード応答特性の解明とその設計への応用
同調粘性マスダンパー制振システム付き多層構造物は、非比例減衰系となるため、そのモード応答特性は複素固有値解析による必要がある。今年度は、まず当該制振システムの複素モードと、それを用いたモード応答特性を明らかにした。その結果、同調粘性マスダンパー制振システムは、同調モードのみについて減衰を変化させるが、モード形については殆ど変化させないことを明らかにした。このことにより、当該システムが、ダンパー無し架構の実固有値解析結果を基に設計可能であることを明らかにし、それに基づいた実用的設計法を提案した。特に超高層建物の設計において、一般に制振構造はモードに基づく設計が困難であることから、この成果の設計的な意義は大きい。
2.回転摩擦機構を用いた同調粘性マスダンパーの軸力制限
同調粘性マスダンパー制振システムに、同調周期と一致する入力があると、既往のダンパーよりも大きな応答軸力を発生するおそれがあるので、そのような入力や、想定外の入力に対する安全機構として回転摩擦機構を用いた軸力制限機構を提案し、実大ダンパーの試作、単体加振実験を成功させている。
3.研究成果発表
同調粘性マスダンパーの基本原理に関する検討結果と制振縮小試験体実験の結果をまとめた論文が、国際専門誌Earthquake Engineering & Structural Dynamicsに掲載された他、審査付き論文5編(内英文2編)が採用されている。また、EuroDyn2011(ベルギー)、CC2011(ギリシャ)、CTBUH2011(韓国)などの国際学会、および国内の学会で成果を発表している。

  • 研究成果

    (18件)

すべて 2012 2011

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (13件)

  • [雑誌論文] Seismic control of single-degree-of-freedom structure using tuned viscous mass damper2012

    • 著者名/発表者名
      K.Ikago, K.Saito, N.Inoue
    • 雑誌名

      Earthquake Engineering and Structural Dynamics

      巻: 41 ページ: 453-474

    • DOI

      10.1002/eqe.1138

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 軸力制限機構付き粘性マスダンパーの免震構造物への適用とその有効性2011

    • 著者名/発表者名
      中南滋樹、木田英範、五十子幸樹、井上範夫
    • 雑誌名

      日本建築学会構造系論文集

      巻: 第76巻, 第670号 ページ: 2077-2086

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 同調粘性マスダンパーの鉄筋コンクリート造建物への有効性の検討2011

    • 著者名/発表者名
      杉村義文、五十子幸樹、後藤航、斉藤賢二、井上範夫
    • 雑誌名

      日本建築学会技術報告集

      巻: 第17巻、第37号 ページ: 841-846

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 軸力制限機構付き同調粘性マスダンパーの実大加振実験とその解析的検証2011

    • 著者名/発表者名
      木田英範、渡邉義仁、中南滋樹、田中久也、杉村義文、斉藤賢二、五十子幸樹、井上範夫
    • 雑誌名

      日本建築学会構造系論文集

      巻: 第76巻, 第665号 ページ: 1271-1280

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Dynamic instability in high-rise SMRFs subjected to long-period ground motions2011

    • 著者名/発表者名
      Y.Araki, M.Kim, S.Okayama, K.Ikago, K.Uetani
    • 雑誌名

      Engineering and Technology

      ページ: 2496-2503

    • 査読あり
  • [学会発表] Seismic control design of tall buildings using tuned viscous mass dampers2011

    • 著者名/発表者名
      K.Ikago, Y.Sugimura, K.Saito, N.Inoue
    • 学会等名
      CTBUH2011
    • 発表場所
      韓国・ソウル
    • 年月日
      2011-10-12
  • [学会発表] Optimum Multi-modal Seismic Control Design of High-rise Buildings using Tuned Viscous Mass Dampers2011

    • 著者名/発表者名
      K.Ikago, K.Saito, N.Inoue
    • 学会等名
      CC2011
    • 発表場所
      ギリシャ・ハニア
    • 年月日
      2011-09-07
  • [学会発表] 同調粘性マスダンパーを有する多層建築構造物の地震時における最適応答制御設計2011

    • 著者名/発表者名
      杉村義文、斉藤賢二、五十子幸樹、井上範夫
    • 学会等名
      日本建築学会大会学術講演会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2011-08-24
  • [学会発表] 同調粘性マスダンパーにおける軸力制限機構の有効性その1軸力制限機構の基本特性2011

    • 著者名/発表者名
      墨山智大、由川太一、長瀬拓也、池永昌容、五十子幸樹、井上範夫
    • 学会等名
      日本建築学会大会学術講演会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2011-08-23
  • [学会発表] 同調粘性マスダンパーにおける軸力制限機構の有効性その2多質点系への適用性2011

    • 著者名/発表者名
      長瀬拓也、由川太一、墨山智大、池永昌容、五十子幸樹、井上範夫
    • 学会等名
      日本建築学会大会学術講演会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2011-08-23
  • [学会発表] 同調粘性マスダンパーにおける軸力制限機構の有効性その3実験的検討2011

    • 著者名/発表者名
      由川太一、長瀬拓也、墨山智大、池永昌容、五十子幸樹、井上範夫
    • 学会等名
      日本建築学会大会学術講演会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2011-08-23
  • [学会発表] 多層構造物における同調粘性マスダンパーの高さ方向配置その1同調粘性マスダンパーを組み込んだ多層構造物のモード特性2011

    • 著者名/発表者名
      渡邊一矩、藤田政也、墨山智大、池永昌容、五十子幸樹、井上範夫
    • 学会等名
      日本建築学会大会学術講演会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2011-08-23
  • [学会発表] 多層構造物における同調粘性マスダンパーの高さ方向配置その2同調粘性マスダンパーの最適配置2011

    • 著者名/発表者名
      藤田政也、渡邊一矩、墨山智大、池永昌容、五十子幸樹、井上範夫
    • 学会等名
      日本建築学会大会学術講演会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2011-08-23
  • [学会発表] 軸力制限機構付き同調粘性マスダンパーのRCピロティ建物への適用性に関する研究2011

    • 著者名/発表者名
      木田英範、中南滋樹、五十子幸樹、斉藤賢二、井上範夫
    • 学会等名
      日本建築学会大会学術講演会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2011-08-23
  • [学会発表] 軸力制限機構付き同調粘性マスダンパー実大加振実験とその解析的検証その2正弦波や地震応答波加振実験による検証2011

    • 著者名/発表者名
      田中久也、木田英範、渡邉義仁、中南滋樹、五十子幸樹、井上範夫
    • 学会等名
      日本建築学会大会学術講演会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2011-08-23
  • [学会発表] 超高層建物における軸力制限機構付き同調粘性マスダンパーの長周期地震動に対する適用性に関する研究2011

    • 著者名/発表者名
      井上範夫、木田英範、五十子幸樹
    • 学会等名
      日本建築学会大会学術講演会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2011-08-23
  • [学会発表] 同調粘性マスダンパーの多層鉄筋コンクリート造建物への適用性に関する研究2011

    • 著者名/発表者名
      後藤航、杉村義文、斉藤賢二、五十子幸樹、井上範夫
    • 学会等名
      日本建築学会大会学術講演会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2011-08-23
  • [学会発表] Seismic displacement control of multiple-degree-of-freedom structures using tuned viscous mass dampers2011

    • 著者名/発表者名
      K.Ikago, Y.Sugimura, K.Saito, N.Inoue
    • 学会等名
      EURODYN 2011
    • 発表場所
      ベルギー・ルーベン
    • 年月日
      2011-07-05

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公開日: 2013-06-26  

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