1 0 0 0 OA 衝撃質量ダンパ(IMD)の衝撃力緩和に関する研究
- 著者
- 小川 一志
- 出版者
- 公益社団法人 土木学会
- 雑誌
- 構造工学論文集 A (ISSN:1881820X)
- 巻号頁・発行日
- vol.53A, pp.550-559, 2007 (Released:2007-08-01)
An Impact Mass Damper (IMD) is a simple damping device which consists of a weight and a cushion attached on a tower. It utilizes energy dissipation due to collision between the weight and the cushion on the tower. Considering damping capacity of the IMD depends on the collision, the impact force caused by collision cannot be neglected and it may have a bad effect on habitability of the tower. This paper proposes the new IMD idea which has the lower impact force and the enough damping capacity to suppress the harmful vibration, by investigating the vibration characteristics of the cushion.
本研究では、隣接する橋桁構造系や隣接建物系を取り上げ、それらの連結装置による連結により、同時振動制御を行うことを目的として、理論的実験的側面から種々の検討を行った。得られた主な結果は、次のとおりである。1) 大地震に対する制震システムにおいては、入力レベルに関わらず装置の性能制約範囲を超えない制御を実現する必要がある。特にアクティブマスダンパー装置における補助質量の変位制約問題を解決するために提案されている非線型可変ゲイン制御の実用性を検証するため、AMD装置を実物大構造フレームに実装した実験を行った。可変ゲイン制御アルゴリズムにより十分な制震効果を確保しつつ、装置の能力を有効に用いた制御が実現されることを示した。2) 阪神高速3号神戸線の震災復旧において、上部をラーメン構造とし橋脚の下端部に免震支承を設置するタイプの道路橋が建設されている。このタイプの免震橋では地震時において、免震支承には水平変形だけでなく、従来考慮されていなかった曲げ(回転変形)や軸力の変動が生じる。そのためそれらの効果の影響を実験的に評価する必要がある。そこで本研究では、多軸載荷が可能となる実験システムを用いて免震支承(LRB)の載荷実験を行い、水平変形・回転変形・変動軸力同時載荷条件下での復元力特性を検討した。その結果、変動軸力の効果は、回転変形の効果に比べ復元力特性への影響が大きいこと等を示した。3) 隣接する橋桁構造系や隣接建物系を制震する手法として、両者をジョイントダンパーで連結し、一体的に制御する方法が提案されている。本研究では5層と3層の隣接構造物の応答低減効果を得る手法として、LQ理論及びH^∞理論により制御器を設計し、シミュレーションを行った。特に制御における時間遅れの問題を取り上げ、数値モデルに対する検討を行った。その結果、H^∞制御においてはLQ制御に比べてはるかにロバスト安定性が得られ、ジョイントダンパーへの適用において優れていることが示された。