平成12年度未来開拓学術研究推進事業研究成果報告書概要



1.研究機関名 早稲田大学
 
2.委員会名 制震(振)構造技術第157委員会
 
3.研究期間 平成8年度〜平成12年度
 
4.研究プロジェクト番号 96R15701
 
5.研究プロジェクト名 大地震対応のインテリジェント制震構造の開発

6.プロジェクト・リーダー
プロジェクト・リーダー名 フリガナ 所属部局名 職名
西谷 章 ニシタニ アキラ 理工学部 教授

7.コア・メンバー

コア・メンバー名 フリガナ 所属研究機関名・所属部局名 職名
井上 豊 イノウエ ユタカ 大阪大学大学院工学研究科 教授
家村 浩和 イエムラ ヒロカズ 京都大学大学院工学研究科 教授

8.研究協力者

研究協力者名 フリガナ 所属研究機関名・所属部局名 職名
藤野 陽三 フジノ ヨウゾウ 東京大学大学院工学系研究科 教授
橘 英三郎 タチバナ エイザブロウ 大阪大学大学院工学研究科 教授
五十嵐 晃 イガラシ アキラ 京都大学大学院工学研究科 助教授

9.研究成果の概要

本研究は、大地震対応のインテリジェント制震構造の確立と開発を目指して、(1)制震システム設計のための基礎研究(早稲田大学拠点);(2)制震機構の実大構造物実験(京都大学拠点);(3)制震構造のための制御アルゴリズムの検討(大阪大学拠点)、をメインテーマとしてすすめられた。
 早稲田大学では、大地震時には非線形履歴を利用した制御が重要となるとの観点から、非線形履歴をもつ制御機構を組み込んだ制震動構造物の評価手法の確立、簡易な制御アルゴリズムでつねに非線形履歴を実現する、可変スリップレベルダンパを用いたセミアクティブ制震の提案と、オイルダンパを用いたこの制御機構の実用化に向けての検討を行った。また、地震規模によらず対応可能な可変フィードバックゲインAMD制御システムの設計法を提案した。
 京都大学では、実大架構をベースに構築した試験システムを中心に、地震動による揺れを再現するための試験法の開発を行ったうえで、制御アルゴリズム、制震装置・システムの開発、2つの架構を連結するジョイントダンパの性能確証実験を行った。また、従来の動的載荷試験の問題点を解決するために実大ダンパ試験装置の開発も行った。
 大阪大学では、大地震対応の非線形制御アルゴリズムの開発を行った。制御対象の条件の違いによらず制御効果を一元的に評価できる指標を導入した検証によって、開発したアルゴリズムによる制震システムが非線形性や外乱の非予測性の影響を受けにくい、安定した制震を実現するものであることを示した。

10.キーワード

(1)制震、(2)制御アルゴリズム、(3)非線形
(4)セミアクティブ制御、(5)実代構造物実験、(6)ジョイントダンパ
(7)可変、(8)スリップレベル、(9)ダンパ試験装置

11.研究発表(印刷中も含む)

[雑誌論文]
著者名 論文標題
西谷章 他 可変スリップレベルダンパによるセミアクティブ制御
雑誌名 発行年 ページ
第2回日本制震(振)シンポジウム論文集   2000 85-90

著者名 論文標題
仁田佳宏 他 可変スリップレベルダンパにおける履歴形状の設定について
雑誌名 発行年 ページ
第2回日本制震(振)シンポジウム論文集   2000 59-63

著者名 論文標題
家村浩和 他 実大ダンパーを対象とした動的応答載荷試験手法に関する実験的研究
雑誌名 発行年 ページ
第2回日本制震(振)シンポジウム論文集   2000 243-250

著者名 論文標題
家村浩和 他 ジョイントダンパーを用いた実大構造物の振動制御実験
雑誌名 発行年 ページ
第2回日本制震(振)シンポジウム論文集   2000 121-128

著者名 論文標題
Nishitani, A. Future direction of automatic structural control: Semiactive control and artificial nonlinearity
雑誌名 発行年 ページ
Proceedings of Symposium in Honor of Takuji Kobori   2000 79-85

著者名 論文標題
Iemura, H., et al. Development of testing system for dynamic characterization of energy dissipating devices
雑誌名 発行年 ページ
Proceedings of Third International Workshop on Structural Control   2000 293-300

著者名 論文標題
Nishitani, A., et al. Semiactive control strategy for buildings against severe earthquake
雑誌名 発行年 ページ
Proceedings of Third International Workshop on Structural Control   2000 407-416

著者名 論文標題
Nishitani, A., et al. Semiactive variable-friction damper control with simple algorithm
雑誌名 発行年 ページ
Proceedings of the American Control Conference   2000 503-507

著者名 論文標題
Seto, K., et al. A comparative study on H-infinity based vibration controller of a flexible structure system
雑誌名 発行年 ページ
Proceedings of the American Control Conference   2000 513-518

著者名 論文標題
Iemura, H., et al. Dynamic loading test system for real-size energy dissipation devices
雑誌名 発行年 ページ
The Second International Workshop on Mitigation of Seismic Effects on Transportation Structures   2000 153-160

著者名 論文標題
Iemura, H., et al. Optimal vibration control of adjacent structures using variable dampers
雑誌名 発行年 ページ
Journal of Structural Engineering 46A 2000 575-582

著者名 論文標題
Kubo, A., et al. Application of quasi-optimizing control method for seismic structural response control system
雑誌名 発行年 ページ
Proceedings of 12th World Conference on Earthquake Engineering   2000 No.1061

著者名 論文標題
Nishitani, A., et al. Structural control based on semi-active variable friction dampers
雑誌名 発行年 ページ
Proceedings of 12th World Conference on Earthquake Engineering   2000 No.1909

著者名 論文標題
Nitta, Y., et al. Hybrid structural control combining active mass driver and hysteretic damper systems
雑誌名 発行年 ページ
Proceedings of 12th World Conference on Earthquake Engineering   2000 No.1897

著者名 論文標題
Iemura, H., et al. Full-scale verification test of dynamic response control techniques for strong earthquakes
雑誌名 発行年 ページ
Proceedings of 12th World Conference on Earthquake Engineering   2000 No.1795

著者名 論文標題
Nishitani, A., et al. Semi-active structural control with variable friction dampers
雑誌名 発行年 ページ
Proceedings of the American Control Conference   1999 1017-1021

著者名 論文標題
家村浩和 他 加振装置による構造物の地震時挙動の再現に関する検討
雑誌名 発行年 ページ
構造工学論文集 45A 1999 719-726

著者名 論文標題
鈴木祥之 他 実大構造物の地震応答加振システムに関する研究
雑誌名 発行年 ページ
日本建築学会構造系論文報告集 514 1998 105-110

著者名 論文標題
山本雅史 他 アクティブマスダンパーのストローク制約を考慮した極配置アルゴリズムによる実大構造物の制震に関する実験的研究
雑誌名 発行年 ページ
日本建築学会構造系論文報告集 514 1998 127-132

著者名 論文標題
仁田佳宏 他 AMDと履歴ダンパの複合による制震システムの設計
雑誌名 発行年 ページ
第10回日本地震工学シンポジウム論文集   1998  

著者名 論文標題
Igarashi, A. Variable gain control of active TMD for structures subjected to a strong earthquake
雑誌名 発行年 ページ
Proceedings of the 10th Earthquake Engineering Symposium   1998 2855-2858

著者名 論文標題
Inoue, Y., et al. Application of quasi-optimizing control method to structural response control system for seismic excitations
雑誌名 発行年 ページ
Computational Method for Smart Structures and Materials   1998 233-242

著者名 論文標題
Sato, T. A hybrid structural control experiment using variable damper
雑誌名 発行年 ページ
Proceedings of Second World Conference on Structural Control   1998 387-396

著者名 論文標題
Suzuki, Y. Experimental study of an active mass damper with variable gain control algorithm
雑誌名 発行年 ページ
Proceedings of Second World Conference on Structural Control   1998 775-784

著者名 論文標題
Iemura, H., et al. Dynamic response control of real size structural systems with active mass and joint dampers
雑誌名 発行年 ページ
Proceedings of Second World Conference on Structural Control   1998 1493-1500

著者名 論文標題
Nitta, Y., et al. Variable feedback gain based active structural control accounting for AMD constraints
雑誌名 発行年 ページ
Proceedings of Second World Conference on Structural Control   1998 1577-1584

著者名 論文標題
Kagaya, H., et al. Experimental Study on Active Seismic Response Control of Full-Scale Steel Structure using H-infinity Control Theory
雑誌名 発行年 ページ
Proceedings of Second World Conference on Structural Control   1998 1577-1584

著者名 論文標題
Bae, G. -H., et al. Experimental Identification of Full-Scale Specimen Frame by using Earthquake Response Generator System
雑誌名 発行年 ページ
Proceedings of Second World Conference on Structural Control   1998 2289-2296

著者名 論文標題
Nishitani, A., et al. Model reduction for active-controlled building structures
雑誌名 発行年 ページ
Proceedings of Second World Conference on Structural Control   1998 2231-2240

著者名 論文標題
西谷章 他 AMDの可動限界を考慮した可変フィードバックゲイン制御による制震
雑誌名 発行年 ページ
日本建築学会構造系論文集 503 1998 61-68

著者名 論文標題
Iemura, H., et al. Development and testing of variable gain control algorithms for seismic response control for a full-scale structure
雑誌名 発行年 ページ
Proceedings of DETC'97   1997 VIB-3823

著者名 論文標題
Suzuki, Y. Active Control Experiments of Full-scale Specimen Frame with Earthquake Response Gnerator System
雑誌名 発行年 ページ
Proc. Japan-China Joint Workshop on Prediction and Mitigation of Seismic Risk in Urban Region   1997 207-216

著者名 論文標題
Suzuki, Y., et al. Structural Control Experiments of Full-Scale Specimen Frame Using LQ and LQG Control Systems
雑誌名 発行年 ページ
Proc. 7th International Conference on Computing in Civil and Building Engineering   1997 1323-1328

著者名 論文標題
Yamamoto, M., et al. Full-Scale Structural Control with Earthquake Generator System and Pole Assignment Control Algorithm
雑誌名 発行年 ページ
Proc. 7th International Conference on Computing in Civil and Building Engineering   1997 1329-1334

著者名 論文標題
Kagaya, H., et al. Active Seismic Response Control of a Building Structure Using H-infinity Control Theory
雑誌名 発行年 ページ
Proc. 7th International Conference on Computing in Civil and Building Engineering   1997 1335-1340

著者名 論文標題
黒田琢磨 他 アクティブブレース構造における制御力の有効分散化に関する検討-離散型最適制御法を用いた検証
雑誌名 発行年 ページ
構造工学論文集 43B 1997 151-164

著者名 論文標題
Nishitani, A., et al. Variable gain-based structural control considering the limit of AMD movement
雑誌名 発行年 ページ
Proceedings of 35th IEEE Conference on Decision and Control   1996 185-190

著者名 論文標題
Sato, T., et al. Modeling of a variable damper and its application
雑誌名 発行年 ページ
Proceedings of Second International Workshop on Structural Control   1996 233-140

著者名 論文標題
Iemura, H., et al. Nonlinear active control experiment of a real size frame structure
雑誌名 発行年 ページ
Proceedings of Second International Workshop on Structural Control   1996 241-252

著者名 論文標題
山本鎮男 他 常時微動と強震記録のウェーブレット解析による構造物の動特性推定とその変化の推定
雑誌名 発行年 ページ
日本建築学会構造系論文集 490 1996 65-72

著者名 論文標題
Iemura, H., et al. Development of active TMD and control algorithms for strong earthquake excitation
雑誌名 発行年 ページ
Proceedings of 11th World Conference on Earthquake Engineering   1996 No.422

[図書]
著者名 出版者
Kobori, T., Inoue, Y., Seto, K., Iemura, H., Nishitani, A. John Wiley & Sons
書名 発行年 総ページ数
Proceedings of Second World Conference on Structural Control 1998 2477


戻る