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球形シェル構造の地震応答挙動に於けるモード連成作用効果の解析的研究

模态耦合效应对球壳结构地震响应行为的分析研究

基本信息

批准号：
09750660
负责人：
諸岡繁洋
金额：
$ 1.15万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1997
资助国家：
日本
起止时间：
1997 至 1998
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究は球形シェル構造物のモード連成作用効果および臨界入カ加速度を明らかにすることを目的とし、著者らにより開発された球形シェルの軸対称および逆対称近似固有モードを用いた非線形運動方程式により以下の内容についての考察を行った。(1) 水平地震外力による上下方向モードの誘起および上下地震外力による水平方向モードの誘起を調べた。その結果、上下地震外力による逆対称モードの応答は(初期不正を考えなければ)起こらないこと、また水平地震外力による対称モードの応答は僅かであり、有限要素法による結果で上下方向応答と呼んでいるものは、逆対称変形モードの上下方向変位成分であることがわかった。(2) 応答変形が加振方向に対応する「加振型モード」の他にそれに直交する方向にも生じる「随伴型モード」が存在すると仮定し、定常振動解および安定行列式の導出を行い、水平振動による当該構造物の安定性を調べ、その伝播型モード採用の必要性を指摘した。(3) 「非線形加速度応答比」を「非線形応答解析時最大応答加速度を線形応答解析時最大応答加速度で割った値」と定義し、非線形加速度応答比を調べることにより神戸海洋気象台による阪神・淡路大震災地震動記録(Kobe-JMA)及びEl Centro水平地震動記録をの臨界入力加速度を求め、非線形応答解析が必要な材料学的及び幾何学的パラメタ(半径-板厚比、半開角等)の範囲を示した。(4) 単一の固有モードのみを考慮した場合の周波数領域に於ける不安定経路が、複数の固有モードを考慮した場合のそれにどのような影響を与えるかを、逆対称固有モードのみを考慮した非線形定常振動状態について明らかにした。

In this study, the effects of the interaction between spherical structures and critical acceleration are investigated in the following aspects: the axial symmetry and inverse symmetry of spherical structures are investigated in the application of nonlinear equations of motion (1)horizontal earthquake external force, vertical direction, induced vibration, horizontal direction, induced vibration The result of finite element method is that the vertical seismic external force is opposite to the vertical seismic external force, and the vertical seismic external force is opposite to the vertical seismic external force. (2)In response to the vibration direction, the "excitation mode" and the other "excitation mode" exist in the orthogonal direction. In response to the vibration direction, the steady vibration solution and the stability determinant are derived. In response to the horizontal vibration, the necessity of adopting the vibration mode is criticized when the stability of the structure is adjusted. (3)"Non-linear acceleration response ratio""Maximum acceleration response during non-linear response analysis""Maximum acceleration response during linear response analysis""Definition, non-linear acceleration response ratio""Adjustment""""Kobe Ocean Observatory""Kobe·Tanji Earthquake Disaster Area Vibration Record (Kobe-JMA) and El Centro horizontal vibration recording, critical force acceleration, nonlinear analysis, necessary materials science and geometry parameters (radius-plate thickness ratio, half-open angle, etc.) are shown. (4)The frequency domain of a single inherent vibration is considered in the case of an unstable circuit, and the inherent vibration of a plurality is considered in the case of an unstable circuit, and the inherent vibration of an inverse symmetry is considered in the case of a nonlinear steady vibration state.