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木造住宅の地震時捩れ挙動の解明とパッシブダンパーを用いた制振設計法の提案

阐明地震期间木屋的扭转性能并提出使用被动阻尼器的减振设计方法

基本信息

批准号：
12J05485
负责人：
山崎義弘
金额：
$ 0.7万
依托单位：
Tokyo Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2012
资助国家：
日本
起止时间：
2012 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では、木造住宅の偏った壁配置に起因した振れ振動問題を解消して地震被害を軽減すべく、パッシブ制振技術を適用することを提案し、その合理的な設計法を構築する。研究代表者がこれまで構築してきた、線形粘弾性ダンパーを小規模1層構造物に適用する場合の理論を展開するため、1)平面的に大きな住宅、2)弾塑性構造への応用を主な課題とした。まず、木造住宅における2×2スパンの床の力学モデルを提案した。これは、床の主な抵抗機構であるせん断パネルと、接合部の曲げ抵抗を表す回転バネからなる。既往研究では回転バネの影響を無視したモデル化がほとんどであるが、せん断パネルの剛性が低い場合にはそれを無視し得ないことを、1層2×2スパンモデルの動力学モデルによって明らかにした。これにより、床剛性が不足した建物の固有モードが精確に求められるようになり、振れ振動を抑制するための制振ダンパーの配置計画が、より合理的に行えるようになった。また、弾塑性構造への応用に関しては、構造物の終局状態での外力分布から、それに対応した変位モードを近似的に得る手法を提案した。これにより、今まで線形粘弾性ダンパーをもつ弾性構造に限っていた制振設計の理論を、弾塑性ダンパーをもつ場合や、架構の塑性化を許容した場合など、様々なケースに応用できるようになった。その他、これまでの理論の適用範囲を拡張するための検討として、水平二方向の地震入力が耐力壁や水平構面の応答におよぼす影響を、解析的に調べた。これまでの水平一方向の地震入力による最大応答と、水平二方向の地震入力による最大応答の相関性を示し、設計に活用するための具体的計算法を示した。

This study aims to solve the vibration problem caused by the partial wall arrangement of wooden houses, to reduce the earthquake damage, to apply the vibration control technology, to propose a reasonable design method for the construction of wooden houses. The research representatives are mainly engaged in the following topics: 1) the application of theory to small-scale one-story structures; 2) the application of plastic structures. The mechanical properties of a 2×2 bed in a wooden house The main resistance mechanism of the bed and the bending resistance mechanism of the joint part are arranged in the same way. In previous studies, the influence of the inverse mechanism on the dynamic behavior of the structure was ignored in cases where the rigidity of the structure was low and the structure was 2×2 layers. The rigidity of the bed is insufficient, the inherent structure of the building is accurate, the vibration is suppressed, the vibration is suppressed, and the configuration plan of the vibration is reasonable. The application of plastic structures to the distribution of external forces in the final state of the structure is discussed. The linear viscous structure is used to limit the theory of vibration control design. The plastic structure is used to limit the plastic structure. The plastic structure is used to limit the plastic structure. The application range of the theory is discussed, and the seismic forces in the direction of the water are analyzed, and the influence of the horizontal structure on the resistance wall is analyzed. The maximum response of seismic input force in horizontal direction and the maximum response of seismic input force in horizontal direction are shown. The specific calculation method for design application is shown.