Optimal design of energy absorbers in seismic response control of structures considering epistemic uncertainties

考虑认知不确定性的结构地震反应控制吸能器优化设计

基本信息

批准号：
18F18761
负责人：
五十子幸樹
金额：
$ 1.47万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2018
资助国家：
日本
起止时间：
2018-11-09 至 2021-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

２０２０年度は，昨年度に引き続き地震エネルギー消費デバイスの認識論的不確定性に関する資料を得る目的で，同調粘性マスダンパーの構成要素として本研究に用いる eddy current inerter damper の実験と論文執筆作業を中心に進めた．これまでに，Russel and Norsworthy の理論を基にした永久磁石配置と，伝導体の板厚，裏板の影響を簡易的に評価して等価な減衰係数を導き出す手法を構築しており，これによって得られた方法について，静電磁気学的有限要素法による検証・評価が済んでいたので，同調粘性マスダンパーの認識論的不確定性を実験的に再現する手法を確立した．また，実際の同調粘性マスダンパーシステムを適用した超高層ビルにおける支持部材実測データのばらつきに関する資料を基に支持バネ特性の認識論的不確定性に関するインターバルモデルを作成し，認識論的不確定性を考慮した同調粘性マスダンパーの最適化問題を構築していたが，これを更に発展させて従来のモンテカルロ法などによる解析よりも非常に高い計算効率を有する最適化法を更に発展させた．以上をもとに，縮小試験体実験を実施し，これまでの理論的検討の妥当性を検証した．これらの成果の中でディスクタイプのeddy current damperの力学モデルと最適設計に関する論文のドラフトの執筆まで終えた．本研究課題の採択期間内の投稿には間に合わなかったものの，現在投稿へ向けて最終の仕上げを行っているところである．

2020年，继去年的基础上，我们将重点进行涡流惯性阻尼器的实验和论文写作，该阻尼器将在本研究中用作调谐粘性质量阻尼器的组件，目的是获得认识论不确定性的数据地震耗能装置。到目前为止，我们已经根据Russell和Norsworthy的理论，开发了一种通过简单评估永磁体排列、导体厚度和背板的影响来推导等效阻尼系数的方法，并对所获得的方法进行了验证和评估。利用静电磁有限元方法，我们建立了一种通过实验再现调谐粘性质量阻尼器的认识论不确定性的方法。此外，我们基于使用实际调谐粘性质量阻尼器系统的摩天大楼支撑构件的实际测量数据的变化数据，创建了关于支撑弹簧特性的认知不确定性的区间模型，并考虑了认识论不确定性。研究了调谐粘性质量阻尼器的优化问题，并进一步发展了一种比传统蒙特卡罗分析具有更高计算效率的优化方法。在此基础上，我们进行了减缩试件实验，验证了前期理论研究的有效性。其中，我们完成了盘式涡流阻尼器动力学模型和优化设计论文草稿的撰写。尽管我们未能在该研究项目的验收期间及时提交论文，但我们目前正在为提交做最后的准备。

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Theoretical Analysis of a Novel Eddy Current Inerter Damper

新型涡流惯性阻尼器的理论分析

DOI：
发表时间：
2019
期刊：
日本建築学会東北支部研究報告集
影响因子：
0
作者：
李大偉，薛松涛，五十子幸樹，謝麗宇，羅浩
通讯作者：
李大偉，薛松涛，五十子幸樹，謝麗宇，羅浩

Theoretical Analysis of a Novel Eddy Current Inerter Damper Part2: Parameter Analysis

新型涡流惯性阻尼器的理论分析第二部分：参数分析

DOI：
发表时间：
2019
期刊：
影响因子：
0
作者：
Masaya Fujita;Taichi Sakumoto;Kenta Tanatani;Naofumi Kamimura;Eiji Masai;五十子幸樹，羅浩，福田伊織，李大偉;中里亮介;羅浩，福田伊織，李大偉，五十子幸樹;中里亮介;李大偉，薛松濤，五十子幸樹，謝麗宇，羅浩;李大偉，五十子幸樹，薛松濤，謝麗宇，羅浩
通讯作者：
李大偉，五十子幸樹，薛松濤，謝麗宇，羅浩

同済大学(中国)

同济大学（中国）