| 研究課題/領域番号 |
62550335
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
土岐 憲三 京都大学, 防災研究所, 教授 (10027229)
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| 研究分担者 |
清野 純史 京都大学, 防災研究所, 助手 (00161597)
佐藤 忠信 京都大学, 防災研究所, 助教授 (00027294)
家村 浩和 京都大学, 工学部, 助教授 (10026362)
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| キーワード | 免震構造物 / 滑動・剥離現象 / 地震エネルギー / 自動制御 / 復元力特性 / 複素剛性 / ループ制御 |
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| 研究概要 |
免震構造物の応答を推定するための方法論を開発するために、既に開発済みの滑動や剥離現象を考慮できる動的数値解析法を用いて、免震材料の特性や入力地震動の周波数特性が免震構造物の応答特性に及ぼす影響を詳細に検討した。さらに、建物の復元力を調整して免震講造化を図る工法や入力される地震エネルギーを構造物内に設けられるエネルギー吸収装置で消費する工法などとの比較を行い、構造物の動特性が地震動の特性によって変化するような自動制御機能を有する構造物の可能性についての研究を行った。
得られた結果を列挙すると以下のようになる。
(1)免震構造物を対象として振動制御の可能性について検討を加えた。免震構造物の特性を生かしながら、地盤と基礎との相対変位をある範囲内に抑えることを目的として制御則を適用した結果、剛体挙動を示す免震構造物の特性を失わずに基礎と地盤との相対変位を制御することができた。
(2)地盤-構造物系の復元力特性と地下逸散減衰特性を表現するために複素剛性を振動数の関数として求め、地盤との相互作用を考慮した系に対して最適制御則を適用した結果、地盤バネの特性をどの程度見積るかによって、制御効果に大きな影響のでることがわかった。
(3)実際の構造物への適用を考えた場合、時々刻々計測される応答と地動加速度から制御力を計算するのに要する時間だけ、系に作用する制御力の時間遅れが生起する。時間遅れが効果を線形構造物と非線形構造物に対して検討を行った結果、提案した閉開ループ制御では、簡単な四則演算だけで制御力が求められ、計算時間に起因する制御力の作用時間遅れが生じた場合でも、十分最適な振動制御が行えることが確認できた。
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