2019 Fiscal Year Annual Research Report
変形分布制御機構を備えた摩擦/粘性ダンパと滑り基礎の併用による低層軽量構造の制振
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17H03346
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| Research Institution | Waseda University |
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Principal Investigator |
曽田 五月也 早稲田大学, 理工学術院, 名誉教授 (70134351)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
脇田 健裕 早稲田大学, 理工学術院, 客員主任研究員(研究院客員准教授) (10469025)
渡井 一樹 東京工業大学, 科学技術創成研究院, 特任助教 (30778189)
宮津 裕次 東京理科大学, 理工学部建築学科, 講師 (70547091)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 薄板軽量形構造 / 高靭性高減衰構造 / 制振構造 / 摩擦機構内蔵耐力壁 / 油圧式リンク機構 / 機械式リンク機構 / 滑り基礎構造 / 震度7地震動 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は、建築基準法で想定している強さを大幅に超えるような過酷な地震動が発生した場合においても、建物内部や構造体に大きな損傷を与えずに、人・財産に致命的な危害を及ぼすことなく建物機能を地震後も維持し続けることを可能とする耐震構造システムをパッシブかつ安定した機構を組み合わせてローコストで提供する技術を開発することである。
提案する構造システムは新規に開発した、摩擦力・粘性力を発揮する3種類の構造要素技術を力学的に直列もしくは並列に組み合わせて利用することによって構成される。個々の要素は、摩擦機構内蔵薄板軽量形鋼造耐力壁、リンク式オイル/粘弾性ダンパ、滑り基礎構造である。これらの個別技術の利点を生かし弱点を抑えて組み合わせることにより、上部構造を高靭性・高減衰化するとともに各層・各構面の変形分布を適切に制御することで建物の特定ヶ所への損傷集中を防止する。
さらに滑り基礎上に建物を設置することにより、過大な応答加速度の発生を防止し、大地震動の繰り返しに対しても建物の機能を維持し続けるほどに損傷を抑えることが可能である。個々の構造要素の力学特性を明らかにしたのちに、実大振動台実験を通じて構造システムとしての安定性・安全性を明らかにした。
2019年度には、先に実施した要素実験及び実大振動台実験で得られた成果を補足、実証することを目的として、小型モデルによる３次元振動台振動実験を実施した。振動台実験では、施工性・耐久性等を考慮して滑り基礎部に超高強度繊維補強コンクリートとステンレスを用いた。また、上下動地震動が応答に与える影響についても検討するため、水平・上下同時加振実験を実施した。実験結果より、提案した構造が想定通りの挙動を示すことを確認し、また上下動地震動が滑り変位および上部構造応答に与える影響に関する知見が得られた。
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| Research Progress Status |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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