上下入力地震動を重視した免震構造物の開発に関する基礎的研究

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上下入力地震動を考慮した免震装置に開発するために、始めに日本に建設された20棟の免震建物で観測された地震応答記録を分析して、免震装置の性能を捉えれることを試みた。1.地震動強さと減震効果の関係免震建物の基礎と屋上の最大加速度比の関係を調べた。水平方向の最大加速度が40galを越えると、建物の屋上の最大加速度は基礎の応答よりも小さくなり、非免震建物の応答に比較すると1/4程度であることを捉えた。同様に、上下方向についても基礎と1階の最大加速度についても調べた。その結果、基礎の最大加速度が大きくなっても1階の最大加速度は基礎よりも大きく、その最大加速度は基礎の上下動の最大加速度の強さに関係がない。上下動の基礎に対する1階の最大加速度比の平均値は1.2であり、免震装置でこの程度の増幅が認められた。2.建物の振動特性と減震効果の関係中小地震における免震建物の減衰定数、固有周期、入力地震動の強さの3つの関係にについて、システム同定を用いた解析等により検討した。免震装置の非線形性が大きくない場合、入力地震動の強さだけでなく建物の入力地震動の周期の違いが減震効果に影響を及ぼしていることを明らかにした。また、免震装置のダンパーが塑性化した時の建物の固有振動数と減衰定数の時間的変動を移動区間のシステム同定により調べた結果、ダンパーの塑性化による減震効果を捉えたる。ダンパーの塑性の影響は水平2方向の建物の応答に影響を及ぼすが、上下方向の建物の応答に関してはその影響を見つけることが出来なった。