都市直下型地震に対する建築物の制震構造システムに関する基礎的研究

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本研究では、特に都市直下型地震を想定した場合においても、建築構造物が十分な耐震性能を発揮可能な装備として、信頼性の高い総合制震構造システムの開発を行うための基礎的資料を得ることを目的としており、総合制震構造システムの基本的な構成要素を定量的に明らかにするための検討を行った。1.制震(振)構造システムの開発の現況についての試料を収集・分析した。(1)免震構造システム(2)受動型制震(振)構造システム(3)能動型制震(振)構造システム2.地盤・構造物相互作用系における動的連成問題を考慮した制震理論の検討を行った。(1)地盤-構造物系の理論モデル化と制御系の理論的検証(2)連成系の制震システムに対する数値的検証3.直下型地震動の特性ならびに構造物系の動特性の検討を行った。(1)上下動成分を考慮した直下型地震動特性の検証(2)地震動の上下動成分の影響を考慮した建築構造物系の動的応答特性の検討(3)構造物系の動特性の変動に対する自動同定システムの開発4.総合制震構造システムにおける制御系の試設計を行った(1)免震構造システムの適用に関する検討・所要性能の定量化(2)制震構造システムの適用に関する検討・所要性能の定量化(3)地盤の特性を組み込んだ総合制震システムの制御系の所要性能の定量化5.制震システムを組み込んだ構造物模型を含め、制御システムの全体構成について検討した。(1)地盤・構造物模型-地盤動特性を組み込み可能な加震装置の使用。偏心のある構造物を想定した検証(2)制御デバイスの検討-アクティブマスダンパ(AMD)、アクティブブレース。(3)制御アルゴリズム-最適レキュレータ、離散型最適制御法。6.総合制震構造システムの妥当性を検討するために、総合実験を行った。