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

2011 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21360260
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 建築構造・材料
• 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)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2011
• キーワード: 同調粘性マスダンパー / 制振構造 / ダイナミック・マス / TMD / 定点理論

研究概要

本研究では、減衰こまと呼ばれている既往の回転増幅機構粘性ダンパーに1ton程度の円筒型フライホイールを取り付けることで、見かけ上5, 000 tonの質量効果を与えることに成功した。その効果は実物大実験によっても確認している。これを利用した同調粘性マスダンパー制振システムは、主系のモード応答性状を変化させずに、指定モードの減衰のみを任意に設計できる。また、実用的な減衰評価法とそれを用いたSRSS法に基づく地震時応答評価法を提案し、実建物の設計に応用した。

研究成果

• [雑誌論文] Seismic control of SDOF structure using tuned viscous mass damper (2011)
  • 著者名/発表者名: Kohju Ikago, Kenji Saito, Norio Inoue
  • 雑誌名: Earthquake Engineering and Structural Dynamics 巻: vol.41 ページ: 453-474
  • DOI: 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] 同調粘性マスダンパーを用いた多層建築構造物の応答制御に関する一考察 (2010)
  • 著者名/発表者名: 杉村義文, 斉藤賢二, 五十子幸樹, 井上範夫
  • 雑誌名: 構造工学論文集 巻: Vol.56B ページ: 153-162
  • 査読あり
• [雑誌論文] 実大加振実験に基づく同調粘性マスダンパーの解析モデルに関する検証 (2010)
  • 著者名/発表者名: 木田英範, 中南滋樹, 斉藤賢二, 五十子幸樹, 井上範夫
  • 雑誌名: 構造工学論文集 巻: Vol.56B ページ: 137-146
  • 査読あり
• [雑誌論文] 同調粘性マスダンパーの有効性の検証と弾塑性構造物への適用性 (2009)
  • 著者名/発表者名: 荒井達朗、油川健樹、五十子幸樹、堀則男、井上範夫
  • 雑誌名: 日本建築学会構造系論文集 巻: 第74巻, 第645号 ページ: 1993
  • 査読あり
• [雑誌論文] 多重同調粘性マスダンパー制振システムとその応答制御法 (2009)
  • 著者名/発表者名: 木田英範、中南滋樹、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74巻, 第643号 ページ: 1575-1583
  • 査読あり
• [雑誌論文] ソフトストーリーに同調粘性マスダンパーを設置したRC建物の地震応答性状 (2009)
  • 著者名/発表者名: 荒井達朗、油川健樹、五十子幸樹、井上範夫
  • 雑誌名: コンクリート工学年次論文集 巻: Vol.31 ページ: 961-966
  • 査読あり
• [学会発表] Seismic control design of tall buildings using tuned viscous mass dampers, Proceedings of the CTBUH2011 World Conference (2011)
  • 著者名/発表者名: Kohju Ikago, Yoshifumi Sugimura, Kenji Saito, Norio Inoue
  • 学会等名: Paper ID TS31-03
  • 発表場所: Seoul, Korea
  • 年月日: 2011-10-12
• [学会発表] Optimum Multi-modal Seismic Control Design of High-rise Buildings using Tuned Viscous Mass Dampers, Proceedings of the 13th International Conference on Civil (2011)
  • 著者名/発表者名: Kohju Ikago, Kenji Saito, Norio Inoue
  • 学会等名: Structural and Environmental Engineering Computing
  • 発表場所: Chania, Crete, Greece
  • 年月日: 2011-09-07
• [学会発表] Seismic displacement control of multiple-degree of freedom structures using tuned viscous mass dampers (2011)
  • 著者名/発表者名: Kohju Ikago, Yoshifumi Sugimura, Kenji Saito, Norio Inoue
  • 学会等名: Proceedings of the 8th International Conference on Structural Dynamics
  • 発表場所: Leuven, Belgium
  • 年月日: 2011-07-05
• [学会発表] Optimum Seismic Response Control of Multiple Degree of Freedom Structures using Tuned Viscous Mass Dampers (2010)
  • 著者名/発表者名: Kohju Ikago, Kenji Saito, Yoshifumi Sugimura, Norio Inoue
  • 学会等名: Proceedings of the Tenth International Conference on Computational Structures Technology
  • 発表場所: Valencia, Spain
  • 年月日: 2010-09-16
• [学会発表] Seismic Control of Buildings using Tuned Viscous Mass Dampers (2009)
  • 著者名/発表者名: Kohju Ikago, Kenji Saito, Norio Inoue
  • 学会等名: Proceedings of JSSI 15th Anniversary International Symposium on Seismic Response Controlled Buildings for Sustainable Society
  • 発表場所: Tokyo Japan
  • 年月日: 2009-09-16
• [備考] 井上範夫, 巨大地震に対する備え～高知能ダンパーが建物の揺れをコントロール～, 第75回東北大学サイエンスカフェ
  • URL: http://www.youtube.com/watch?v=jvnUmVxx8s & feature=youtu.be
• [備考] 高層ビルの揺れ制御装置で軽減THK、東北大など開発、2012年4月7日、日本経済新聞朝刊013ページ
• [備考] ボールネジで超高層制震、2012年4月10日、日刊工業新聞11面
• [備考] 長周期地震動の減衰装置、回転速度上げエネ吸収、2012年4月9日、建設通信新聞
• [備考] オイルダンパーに比べ揺れ半減、長周期地震動減衰装置、2012年4月9日、建設産業新聞