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2016 年度 実績報告書

リンク機構を有する流体慣性ダンパによる建築物の制振に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 26289195
研究機関早稲田大学

研究代表者

曽田 五月也  早稲田大学, 理工学術院, 教授 (70134351)

研究分担者 宮津 裕次  広島大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (70547091)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
キーワード薄板軽量形鋼造 / リンク式慣性質量ダンパ / 振動台実験 / 滑り基礎構造 / 負剛性 / 変形分布制御 / 最大変形の低減 / 最大加速度の低減
研究実績の概要

本年度は、2層建物モデルの振動台実験によりリンク式慣性質量ダンパの有効性を検証した。摩擦式エネルギー吸収機構を内蔵する耐力壁を組み込んだ薄板軽量形鋼造は極めて強い地震動の繰り返し作用に対しても力学特性の劣化度が低いことを確認していることより、同構造を主構造として約1/2スケールの小型2層試験体の上下両層間にリンク式ダンパを設置して変形分布の一様化に有効であることの実証を目的とした。実験に先立って、解析により構造特性と入力地震動の多様な組み合わせを検討した。本年度は熊本地震が発生して同じ地域内で震度7クラスの地震動が連続して発生する可能性もあることが確認されたため、同地震において記録されたJMA熊本_NSおよびKiK益城_EWの記録地震動による加振も加えた。低レベルのホワイトノイズ加振の結果からはダンパのリンク効果により1次の伝達関数のピーク値が下がるとともに2次の振動成分がほとんど消えるなど予想通りの効果が確認された。しかしながら、極めて強いレベルの地震動入力時にはリンク性能の発揮度合いが低い結果となったため試験後にダンパのみの性能を再検証したところ、試験体へのダンパ設置作業に作動油内に空気が混入して2本のシリンダ間のリンク剛性が低下したためであると原因を特定することができた。この影響を考慮した解析結果は実験結果とよく整合することを確認した。再構築した力学モデルを用いて、ダンパが想定した力学特性を発揮するものとした場合の検討によれば、提案する構造システムがリンク効果による変形分布制御と慣性質量効果による負剛性制御による絶対加速度応答低減効果をともに期待できる構造システムであることを確認した。なお、制振構造では1階床の加速度応答は地震動の加速度と同じになるが、同じく申請者が開発中の滑り基礎構造と併用することで、そのような難点を克服できることも本実験では併せて実証した。

現在までの達成度 (段落)

28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

28年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額が生じた理由

28年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額の使用計画

28年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2016

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (5件)

  • [雑誌論文] リンク式流体慣性ダンパによる建物の制振に関する研究2016

    • 著者名/発表者名
      曽田 五月也、渡井 一樹
    • 雑誌名

      日本建築学会構造系論文集

      巻: 181 ページ: 1071-1079

    • DOI

      http://doi.org/10.3130/aijs.81.1071

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] リンク式流体慣性ダンパの高性能化に関する研究 その3.2つのピストン変位を任意の比率にする場合2016

    • 著者名/発表者名
      渡井 一樹,曽田 五月也
    • 学会等名
      日本建築学会大会(九州)学術講演会
    • 発表場所
      福岡大学
    • 年月日
      2016-08-26 – 2016-08-26
  • [学会発表] 高靭性・高減衰・高耐力型薄板軽量形鋼造建築物の開発 その1. 実大耐力壁を用いた振動台実験2016

    • 著者名/発表者名
      大岩 奈央 , 曽田 五月也 , 脇田 健裕 , 京田 隆寛 , 齋藤 健寛
    • 学会等名
      日本建築学会大会(九州)学術講演会
    • 発表場所
      福岡大学
    • 年月日
      2016-08-25
  • [学会発表] 摩擦の待機時間依存性が滑り基礎構造の応答に与える影響に関する研究 その1.静摩擦係数の待機時間依存性測定試験2016

    • 著者名/発表者名
      牟田神 遼平 , 曽田 五月也 , 石田 寛人 , 高橋 篤史
    • 学会等名
      日本建築学会大会(九州)学術講演会
    • 発表場所
      福岡大学
    • 年月日
      2016-08-25
  • [学会発表] 摩擦の待機時間依存性が滑り基礎構造の応答に与える影響に関する研究 その2.解析的検討2016

    • 著者名/発表者名
      高橋 篤史 , 曽田 五月也 , 石田 寛人 , 牟田神 遼平
    • 学会等名
      日本建築学会大会(九州)学術講演会
    • 発表場所
      福岡大学
    • 年月日
      2016-08-25
  • [学会発表] 高性能リンク式流体慣性ダンパの開発2016

    • 著者名/発表者名
      曽田 五月也、渡井 一樹、金井 佳吾
    • 学会等名
      日本機械学会Dynamics and Design Conference2016
    • 発表場所
      山口大学
    • 年月日
      2016-08-24

URL: 

公開日: 2018-01-16  

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