2020 Fiscal Year Annual Research Report
Active, semi-active structural control against large ground motion and non-linear real-time hybrid simulation
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18H01587
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| Research Institution | Kobe University |
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Principal Investigator |
藤谷 秀雄 神戸大学, 工学研究科, 教授 (10344011)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
向井 洋一 神戸大学, 工学研究科, 准教授 (70252616)
藤永 隆 神戸大学, 都市安全研究センター, 准教授 (10304130)
浅田 勇人 神戸大学, 工学研究科, 助教 (70620798)
梶原 浩一 国立研究開発法人防災科学技術研究所, 地震減災実験研究部門, 総括主任研究員 (10450256)
佐藤 栄児 国立研究開発法人防災科学技術研究所, 地震減災実験研究部門, 主任研究員 (60343761)
榎田 竜太 東北大学, 災害科学国際研究所, 准教授 (20788624)
伊藤 麻衣 国立研究開発法人建築研究所, 国際地震工学センター, 主任研究員 (90647421)
丸尾 純也 戸田建設株式会社(価値創造推進室 技術開発センター(構造技術ユニット、環境創造ユニット、社会基盤構築, 構造技術ユニット, 研究員 (80834142)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 振動台 / 高速油圧アクチュエータ / 二加振器同時制御 / セミアクティブ免震 / 大質量比AMD |
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| Outline of Annual Research Achievements |
今年度は、大質量比アクティブマスダンパー（AMD）による基礎固定建築物のアクティブ制御と非線性セミアクティブ免震構造について、デュアル・リアルタイムハイブリッド実験（デュアルRTHS）による検証に基づく研究成果を得た。
まず実験システムを構成するアクチュエータと振動台の動作補償を実施した。アクチュエータおよび振動台に生じていた時間遅れが、アクチュエータで平均約0.044s、振動台で平均約0.020sであった。それに対して、PID制御器と時系列補償器(TSC)を用いてアクチュエータと振動台の動作補償を行った。アクチュエータはむだ時間と1次遅れ系としてモデル化でき、むだ時間L=0.014s、1次遅れ系の時定数T=0.030sと算出された。PID制御器とTSCを組み合わせた動作補償器を導入しランダム波加振を行ったところ、アクチュエータと振動台ともに時間遅れは平均約0.002sまで短縮された。
２層の基礎固定建築物のAMD制御において制御時と非制御時の応答を比較したところ、AMDを２階に設置した方が、１階に設置した場合より応答低減効果が大きいことを確認した。
積層ゴムハードニング時の非線形セミアクティブ免震構造において、制御効果を検証した結果、適用したいずれのセミアクティブ制御でも、減衰20%のパッシブ制御と比べて絶対加速度を低減できることが確認できた。また積層ゴムのハードニングが制御効果に与える影響を解析で検証した結果、減衰30%としたパッシブ制御またはセミアクティブ制御を適用したいずれの場合でも積層ゴムのハードニングによって絶対加速度は上昇するが、履歴制御を加えたエネルギーファンクション制御（EF履歴制御）が、その上昇を小さく抑制できることが、パルス性地震動および長周期地震動に対しても確認できた。このEF履歴制御を実建築物の設計例に適用して、その効果の検証を行った。
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| Research Progress Status |
令和2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2年度が最終年度であるため、記入しない。
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