極限的断層近傍地震動を受ける剛体及び建物のロッキング振動と転倒限界の解明

点击翻译按钮获取中文摘要

本年度における研究成果は，1)水平軸回りの問題である「剛体の転倒限界に関する研究」，2)鉛直軸回りの問題である「偏心を有する建物の物理パラメタ―同定」に関する研究，の2つに分けられる．以下，それぞれについて詳述する．1) 前年度で構築した剛体の転倒限界理論の妥当性を検証するために，木製ブロックを用いた模型実験を行った．模型実験は自由振動実験と1サイクル正弦波加振実験の2段階に分けて行った．自由振動波形の周期，および回転角の各ピークとの関係から，本試験体の幅高さ方向の質量分布がほぼ一様であることを確認し，理論構築時に設けた仮定にほぼ適合することを確認した．そこで，時刻歴応答解析より得られる自由振動波形とのフィッティングから試験体の反発係数を推定し，それを用いて1サイクル正弦波加振時における転倒限界加速度振幅を推定した．1サイクル正弦波加振実験結果との比較から，提案手法により算出・補正した転倒限界加速度振幅との相対誤差は約10％～15％であることを確認した．2) 前年度で構築した物理パラメター同定手法を二軸偏心建物に適用できるように拡張し，1階と最上階の観測データのみによる同定を可能とした．この手法では，既知情報として与えた水平方向1次のモード形に基づいて全階の水平方向1次モード応答を推定し，それらを同定に用いる応答データとしている．そのため，懸念される問題点として，近接モードの影響によるモード応答の推定誤差の増大，およびそれに伴う同定精度の低下が挙げられ，この点については今後の課題とする．構築した同定手法の精度を検証するために，入力方向と振幅レベルを実験変数として小型模型実験を行った．入力方向に対する依存性や振幅依存性が若干認められたものの，試験体の設定値に対する同定値の相対誤差は概ね10％以内に収まり，本手法が概ね良好な精度を有することを確認した．