性能が不確定な要素を有する建築物に対する粘性―履歴複合ダンパーを用いた耐震改修

使用粘性历史复合阻尼器对性能不确定的建筑物进行抗震改造

• 批准号: 13750541
• 负责人: 辻 聖晃
• 金额: $ 1.47万
• 依托单位: Kyoto Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2001
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2001 至 2002
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13750541/
• 关键词: 耐震改修; 粘性ダンパー; 履歴ダンパー; 性能指定設計; 設計用地震動; 逆問題; 最適設計; 応答スペクトル

[1]部分的に剛性が不足し,健全でない地震時応答を示すような立体せん断型構造物モデルに対し,粘性ダンパーによる減衰性能の付与と,補剛による剛性の付与を組み合わせた耐震改修を行うときに,設計用地震動下での最大層間変位の分布が設計者の指定した分布を下回り,かつ,粘性ダンパーのコストと補剛のコストの和からなる目的関数を最小化するように,最適粘性ダンパー量・補剛量を決定する手法を構築した.本手法は,最適化アルゴリズムを適用する際に必要となる,粘性ダンパー量・補剛量の変化に対する最大層間変位の変化の割合を示す「設計感度」を,微分で計算するのではなく,有限差分により計算することで,極めて軽微な数値演算負荷により,所定の条件を満たす粘性ダンパー量・補剛量を計算することができる.[2]水平方向地震動下で所定の条件を満たすように設計された骨組構造物モデルに対して,鉛直方向地震動下で梁に生じるたわみが所定の範囲以内に収まるように,必要な梁断面の変更量を容易に決定できる手法を構築した.[3]部分的に剛性が不足し,健全でない地震時応答を示すような多層建築物に対し,最上階より上層に,適切に剛性と減衰を調整した免震装置を介して,建物総重量の10%から20%の重量を有する層を増築することにより,地震時最大応答を最大で40%低減できる「増築層免震システム」を提案した.平面せん断型モデルを用いて,増築層免震システムが組み込まれた建物の基本的応答特性と,適切な免震装置特性を明らかにした(2003年度建築学会大会で発表予定).

[1] part of に insufficient が し rigidity, sound で な い 応 を answer when the earthquake in す よ う な stereo せ ん fault type structure モ デ ル に し seaborne, viscous ダ ン パ ー に よ る の give と damping performance, fill just に よ る rigid の give を group み close わ せ た seismic line a switch to を う と き に, design for vibration under で の interlayer - a biggest の distribution が designer の designated し た points Cloth を り next time, か つ, viscous ダ ン パ ー の コ ス ト と fill just の コ ス ト の and か ら な る purpose masato number を minimize す る よ う に, the optimal viscosity ダ ン パ ー quantity, filling amount just を decided す る gimmick を build し た. This gimmick は, optimization ア ル ゴ リ ズ ム を applicable す る interstate に necessary と な る, viscous ダ ン パ ー quantity, filling amount just の variations change に す seaborne る interlayer - a biggest の variations change の cut close を shown す "design sensitivity" を, differential で computing す る の で は な く, finite difference に よ り computing す る こ と で, extremely め て 軽 micro な the numerical calculus load に よ り, を の prescribed conditions against た す viscous ダ ン パ ー fill amount, just を calculating す る こ と が で き る. [2] under the horizontal ground motion で の conditions prescribed を against た す よ う に design さ れ た bone group structure モ デ ル に し seaborne て, under the direction of vertical ground motion で beam に raw じ る た わ み が の fan 囲 within prescribed に 収 ま る よ う に, necessary な beam section の - more quantity を easily に decided で き る technique を build し た. [3] part of に insufficient が し rigidity, sound で な い 応 を answer when the earthquake in す よ う な に multistory buildings し seaborne, on the order よ り upper に, appropriate に と rigidity damping を adjustment し た free assembly を interface し て, building の 総 weight 10% か ら 20% weight の を す る layer built す を raised る こ と に よ り, maximum 応 answer を で during the earthquake 40% reduction: で で る る "seismic resistance of the added building layer システム" を proposal た た. Type plane せ ん broken モ デ ル を with い て, raised up the layer from the earthquake シ ス テ ム が group み 込 ま れ た building の basic 応 と a properties, appropriate な free assembly features を Ming ら か に し た (2003 annual architectural society meeting で 発 table to decide).

项目成果

高橋宏治, 辻聖晃: "鉛直地震動を考慮した粘性ダンパー付き骨組の梁断面設計法"平成14年度日本建築学会近畿支部研究報告集(構造系). 第42号. 29-32 (2002)

Koji Takahashi、Seiaki Tsuji：“考虑垂直地震运动的粘性阻尼器框架的梁截面设计方法”2002年日本建筑学会近畿分会研究报告（结构）第42. 29-32号（2002）。

桐谷龍介, 辻聖晃, 上谷宏二: "立体構造物の耐震改修における最適ダンパー・補剛設計"日本建築学会大会学術講演梗概集(構造I). 347-348 (2002)

Ryusuke Kiritani、Masaaki Tsuji、Koji Kamiya：“三维结构抗震加固的最佳阻尼器和加固设计”日本建筑学会会议记录（结构 I）347-348（2002 年）。

桐谷龍介, 辻聖晃, 上谷宏二: "立体構造物の耐震改修における最適ダンパー・補剛設計"平成14年度日本建築学会近畿支部研究報告集(構造系). 第42号. 33-36 (2002)

Ryusuke Kiritani、Masaaki Tsuji、Koji Kamiya：“三维结构抗震加固的最佳阻尼器和加劲设计”2002年日本建筑学会近畿分会研究报告（结构）第42. 33-36号（2002）。

辻聖晃, 永野康行, 岡本達雄, 上谷宏二: "非単調変位応答スペクトル適合設計用地震動に対する性能指定設計法"日本建築学会構造系論文集. 555号. (2002)

Seiaki Tsuji、Yasuyuki Nagano、Tatsuo Okamoto、Koji Uetani：“非单调位移反应谱自适应设计的地震运动性能规范设计方法”日本建筑学会结构工程学报第 555 期。（2002 年）