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J-GLOBAL ID：201802280292887547   整理番号：18A0780793

非線形型粘弾性ダンパーを有する間柱型制振架構の減衰性能評価と動的挙動

DAMPING PERFORMANCE EVALUATION AND DYNAMIC BEHAVIOR OF STUD TYPE VIBRATION CONTROL FRAME WITH NONLINEAR VISCO-ELASTIC DAMPER

著者 (4件)： 鈴木公平 ((株)コンステック研究開発本部構造ソリューション部) ,  中尾貞治 ((株)コンステック研究開発本部構造ソリューション部) ,  津之下睦 ((株)コンステック研究開発本部構造ソリューション部) ,  高島英幸 (関東学院大学建築・環境学部)
資料名： 日本建築学会構造系論文集  (Journal of Structural and Construction Engineering (Transactions of AIJ))
巻： 83  号： 745  ページ： 373-383(J-STAGE)  発行年： 2018年 
JST資料番号： F0393B  ISSN： 1340-4202  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： 日本 (JPN)  言語： 日本語 (JA)

抄録/ポイント： 非線形粘弾性ダンパは,変位により等価剛性が変動する特性を有し,そのため,履歴ループが振幅に依存して変化する。したがって,その特性を反映した解析モデルを作成することが必要である。ダンパを設置する方法に関しては,建物計画に対する要求から間柱型が多用される。従前の研究から,層間変形とダンパ変位が間柱型制振システムにおける様々な因子によって異なることが判明している。本研究の目的は,非線形粘弾性ダンパの減衰特性を評価し,間柱型としてこのダンパを設置した架構の動的挙動を研究することである。さらに,実際の建物を模したモデルにおけるダンパの減衰付加効果と効率的な配置法を検討した。第2章では,非線形粘弾性ダンパによる間柱型制振システムを設置した鋼製架構の動的振動試験の結果に基づいて,減衰特性,動的挙動,解析モデルとの比較,および実効ダンパ変形比と損失変位の評価に関して調査した。結果として,非線形粘弾性ダンパは,弾塑性要素,弾性要素,および粘性要素を並列に配置した3要素モデルを用いて,正確に数値解析を実行できた。第3章で示した骨組構造のモデルを使用することによって,このダンパによる間柱型制振システムを評価することが可能である。さらに,層間変形が増加するに従って,このダンパによる間柱型制振システムの実効ダンパ変形比は対数的に増加する。この現象はダンパの非線形性に起因する。第4章では,骨組解析モデルを用いたパラメータ解析に基づいて,ダンパの配置法の違いによる実効ダンパ変形比と減衰付加効果について研究した。解析モデルは,3層の平面骨組モデルと8層の立体骨組モデルとした。平面骨組解析における単一層配置と連層配置との比較から,連層配置の場合,ダンパの損失変位は梁の回転変形の増加によって増加した。換言すれば,実効ダンパ変形比は連層配置において減少する。間柱型制振システムの効果的な配置法は,連層配置よりむしろ分散配置を成し,それを柔な梁よりむしろ剛な梁に設置することである。したがって,エネルギー吸収効果は実効ダンパ変形比の増加によって改善される。さらに,実効ダンパ変形比は梁の柱側端部の弾塑性挙動に影響される。柱側端部が塑性になると,間柱側端部の曲げモーメントの速度は柱側端部のそれより大きくなり,梁の回転変形による損失変位は増加する。したがって,実効変形比を増加させるには,梁の間柱側端部の曲げモーメントの比率を抑制することが重要である。(翻訳著者抄録)

シソーラス用語： *ダンパ ,  *制振構造 ,  粘弾性 ,  鋼材 ,  ヒステリシス ,  依存性 ,  振動振幅 ,  柱 ,  減衰定数 ,  剪断変形 ,  解析モデル ,  フレーム ,  *鋼構造 ,  数値解析 ,  骨組構造 ,  立体骨組 ,  耐震設計 ,  非線形性
準シソーラス用語： 間柱 ,  鋼材ダンパ ,  振幅依存性 ,  層間変形 ,  *粘弾性ダンパ ,  履歴型ダンパ

著者キーワード (10件)： 非線 (2) ,  間柱 ,  実効 ,  梁の回転 ,  タ ン の ,  非線形粘弾性ダンパ ,  スタッドタイプ ,  有効ダンパ変形比 ,  梁の回転変形 ,  ダンパの損失変位

分類 (2件)： 建築物の耐震,免震,制震,防振  (RB01035P) ,  金属構造  (RA04050W)

引用文献 (14件)：

• 1) The Japan Society of Seismic Isolation : Manual for Design and Construction of Passively-Controlled Buildings (3rd Edition) , Daioh, 2013 (in Japanese)
  日本免震構造協会:パッシブ制振構造設計・施工マニュアル 第3版, 大應, 2013.11
• 2) Ishii, M., Kitamura, H., Wada, A., Kasai, K. : A Study on Analytical Model for Frames Using Viscoelastic Dampers, Journal of Structural and Construction Engineering (Transactions of AIJ), No. 531, pp. 55~62, 2000.5 (in Japanese)
  石井正人, 北村春幸, 和田章, 笠井和彦:粘弾性型制振部材付き架構のモデル化に関する検討, 日本建築学会構造系論文集 第531号, pp. 55～62, 2000.5
• 3) Furuya, K., Soeta, K., Sato, D., Kitamura, H., Ishii, M., Yoshie, K., Miyazaki, M., Sasaki, K., Iwasaki, Y. : Evaluation of the Vibration Control Performance for High-rise Elastic Frame with Hysteretic Dampers Focusing on Effective Damper Deformation Ratio, Journal of Structural Engineering, Vol. 58B, pp. 197~207, 2012.3 (in Japanese)
  古谷慶, 添田幸平, 佐藤大樹, 北村春幸, 石井正人, 吉江慶祐, 宮崎充, 佐々木和彦, 岩崎雄一:履歴ダンパーを有する超高層弾性架構の実効変形比に着目した制振性能評価, 構造工学論文集 Vol. 58B, pp. 197～207, 2012.3
• 4) Tada, Y., Ishii, M., Ohta, H., Kitamura, H. : A Study on Analytical Model Considering Effective Damper Deformation Ratio for Frames Using Velocity-Dependent Dampers Based on Static Analysis (Part1~2), Summaries of Technical Papers of Annual Meeting, Architectural Institute of Japan, B-2, pp. 57~60, 2004.8 (in Japanese)
  多田有輝, 石井正人, 太田弘俊, 北村春幸:静的解析による実効変形比に着目した速度依存型制振部材付き架構のモデル化に関する研究(その1)~(その2), 日本建築学会大会学術講演梗概集 B-2, pp. 57～60, 2004.8
• 5) Tobari, R., Watanabe, Y., Matsui, M., Sato, T., Kitamura, H., Sato, D., Miyagawa, K., Ueki, T., Murakami, Y. : The Effects of Shear Panel Damper Models on Building Responses (Part1~3), Summaries of Technical Papers of Annual Meeting, Architectural Institute of Japan, Structure II, pp. 761-766, 2015.9 (in Japanese)
  戸張涼太, 渡辺泰成, 松井征生, 佐藤利昭, 北村春幸, 佐藤大樹, 宮川和明, 植木卓也, 村上行夫:間柱型履歴ダンパーのモデル化の違いが建物応答に与える影響(その1)~(その3), 日本建築学会大会学術講演梗概集 構造II, pp. 761～766, 2015.9

タイトルに関連する用語 (8件)： 非線形 ,  粘弾性ダンパー ,  間柱 ,  制振 ,  架構 ,  減衰 ,  性能評価 ,  動的挙動