2013 Fiscal Year Annual Research Report
長周期地震動に対する複合制震ダンパーを用いた免震建物の構造設計法および耐震補強法
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24360227
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
辻 聖晃 京都大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (00243121)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
吉富 信太 立命館大学, 理工学部, 准教授 (30432363)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 免震構造 / 長周期地震動 / 耐震補強 / 複合制震ダンパー / 多段免震構造 / 自由振動実験 |
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| Research Abstract |
本年度は，以下の項目について研究を実施した．
I．制震免震ハイブリッド構造についての研究：(1)上部構造物に制震ダンパーを設置した免震構造物（制震免震ハイブリッド構造）について，免震層に設置するオイルダンパーの容量や，上部構造物に設置するダンパーの種別や容量による応答低減効果の特徴を，2自由度縮約モデルを用いた理論的検討と，多自由度モデルを用いた数値解析的検討を通じて明らかにした．(2)前記で明らかにした特徴に基づき，地震時最大層間変位や地震時最大加速度に対する要求を満たすような，免震層への付加オイルダンパー容量と，上部構造物への付加制震ダンパー種別と容量の決定方法を構築した．(3)免震構造物の上部構造物への付加制震ダンパーによる応答低減効果を実証するため，慣性接続要素を用いた仮想質量を導入した自由振動フレームによる，制震ダンパー付き長周期供試体の自由振動実験を実施し，長周期構造物に対しても所定の減衰性能が得られることを確認した．
II．多段免震構造についての研究：(4)一つの建物内に複数の免震層をもつ免震構造物（多段免震構造）について，免震層の設置位置や剛性，減衰をパラメタとして，一般的な基礎免震構造物との地震時最大層間変位や地震時最大加速度の違いの特徴を明らかにした．(5)多段免震構造物における2つの免震層（基礎免震層，中間免震層）のいずれか一方，ないしは，両方が，弾塑性復元力をもつ場合について，両方が弾性復元力をもつ場合や，基礎免震構造物（免震層は弾性）との地震時応答特性の違いを明らかにした．特に，基礎免震層が弾性で，中間免震層が弾塑性の場合に，基礎免震構造物に比べて，基礎免震層の地震時最大層間変位を大幅に低減できることを示した．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
研究課題全体の目標である，「複合制震ダンパーを用いた免震建物の設計法および耐震補強法」については，前年度までで，その基本的な骨格がおおむね構成できた．したがって，「おおむね順調に進展している」と自己評価できるが，後述するように，いくつか課題も残されている．
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| Strategy for Future Research Activity |
前年度までに展開した「複合制震ダンパーを用いた免震建物の設計法および耐震補強法」を，より実際的・汎用的なものとするために，下記の課題について検討する必要がある．
・地震時最大加速度の高精度の制御方法
・骨組モデルに対する適用
・免震層への免震装置・ダンパーの増設方法の検討ならびに実証実験
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
当初の予定では，慣性接続要素を用いた実験フレームを，既設置のものの一部を更新して利用するとしていたため，そのための費用を計上していたが，慣性接続要素の取り付け方法を工夫し，既設置のものをそのまま利用したため，費用支出が軽減したことによる．
免震層と上部構造をモデル化した振動台実験用模型を作成し，複合制震ダンパーの効果実証実験を実施するために使用する．
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