Study on high damping of High-rise Seismic Isolation Building by dynamic mass damper system

动态质量阻尼系统高层隔震建筑高阻尼研究

• 批准号: 21K04360
• 负责人: 秦 一平
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Nihon University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K04360/
• 关键词: 免震構造; M-CK型システム; 風荷重; 時刻歴応答解析; CFD解析; 繰返し依存性; 微小振幅応答; 回転慣性質量; 振動モード制御; 振動実験; 超高層構造物; 超高層免震建物

M-CK型システムを用いた超高層免震建物を実現するためには、「地震応答」と「風応答」の耐震性及び耐風性を検証する必要がある。「地震応答」では、高次振動モードへの高減衰化の適用範囲の検証と長時間の繰返し性能。「風応答」では、暴風時における超高層免震モデル耐風性能の検証。以上の検証が必要となることから、令和３年度の研究成果に引き続き令和４年度では以下の計画を実施した。令和4年度の研究計画では、M-CK型システムの風の課題で重要となる繰返し依存性の影響を評価するため、風洞実験を計画していた。特に、ランク３の極めて稀な暴風を対象として風力時刻歴波形を風洞実験により作成し、時刻歴応答解析を行うことで、提案システムの超高層免震の風応答に対する効果について検証する計画であった。しかし、風洞模型の作成費用が研究予算を超えてしまったため、模型を製作することが不可能となった。そのため、CFD解析による風荷重時刻歴波形を作成することに変更した。購入したCFD解析ソフトより、対象となる建物モデルの風荷重時刻歴波形を作成し、時刻歴応答解析をおこなった。免震層に配置したデバイスで風応答に対しては、免震部材である積層ゴムの繰返し依存性の影響があるが、提案システムでは、ランク３の風荷重では十分な効果が得られることを確認した。また、ランクが小さい領域ではシステムの摩擦特性を考慮すると免震層が変形しないことを確認した。次年度では、解析結果を確認するために「地震応答」と「風応答」で得られた成果を反映したM-CK型システムの実スケールモデル（もしくは、縮小モデル）を作成し、長時間の繰返し性能による影響の解析結果との整合を検討する。

为了实现采用M-CK型系统的超高层隔震建筑，需要验证“地震响应”和“风响应”的抗震性和抗风性。在“地震响应”中，我们验证了高阻尼对高阶振动模式的适用范围和长期重复性。在“风响应”中，我们验证了超高层隔震模型在强风情况下的抗风性能。由于上述验证是必要的，因此根据2021财年的研究结果，在2020财年实施了以下计划。在2020财年的研究计划中，计划进行风洞实验，以评估重复依赖性的影响，这对于M-CK型系统的风问题很重要。特别是，我们计划通过风洞实验创建风时程波形并对极其罕见的 3 级风暴 Ta 进行时程响应分析，验证所提出的系统对高层隔震风响应的影响。然而，创建风洞模型的成本超出了研究预算，导致模型无法建立。因此，我们改为使用 CFD 分析创建风荷载时程波形。使用购买的CFD分析软件，我们为目标建筑模型创建了风荷载时程波形，并进行了时程响应分析。放置在隔震层上的装置的风响应受到作为隔震构件的层压橡胶的重复依赖性的影响，但所提出的系统表明，在3级风荷载下可以获得足够的效果。已确认。还证实，在低等级地区，考虑到系统的摩擦特性，隔震层不会变形。明年，为了确认分析结果，我们将创建反映“地震响应”和“风响应”研究结果的M-CK型系统的全尺寸模型（或缩小模型）。与重复表现影响的分析结果一致。

项目成果

主系の減衰を考慮した各 D.M.同調システムの最適設計式に関する研究 その3．主系の減衰を考慮したM-CK型システムの振動実験

考虑主系统衰减的各D.M调谐系统的优化设计公式研究第3部分。

• 发表时间: 2022
• 作者: Toshiaki KIMURA;Hiroki Takeuchi;Rena Takagi;Hiroaki Kawamura;松浪加奈;橋本大幸，山本憲司;本西 凌太 / 秦 一平 / 阿久戸 信宏 / 郭 鈞桓
• 通讯作者: 本西 凌太 / 秦 一平 / 阿久戸 信宏 / 郭 鈞桓

THE PERFORMANCE OF COMPOSITE VIBRATION CONTROL USING MC-K TYPE AND M-CK TYPE TUNED DYNAMIC MASS SYSTEM

MC-K型和M-CK型调谐动力质量系统复合振动控制性能

• DOI: 10.3130/aijs.88.223
• 发表时间: 2023
• 期刊: Journal of Structural and Construction Engineering (Transactions of AIJ)
• 作者: 郭 鈞桓;秦 一平;栗林 愛季;阿久戸 信宏;宮島 洋平
• 通讯作者: 宮島 洋平

主系の減衰を考慮した各D.M.同調システムの最適設計式に関する研究 その3．主系の減衰を考慮したM-CK型システムの振動実験

考虑主系统衰减的各D.M调谐系统的优化设计公式研究第3部分。

• 发表时间: 2022
• 作者: 橋本大幸;山本憲司;木村俊明;秦一平，本西凌太，阿久戸信宏，郭鈞桓
• 通讯作者: 秦一平，本西凌太，阿久戸信宏，郭鈞桓