【seeds防災】『壊れない建物から揺れない建物へ　～スマートストラクチャの研究～』

『壊れない建物から揺れない建物へ　～スマートストラクチャの研究～』

秋田県立大学　建築環境システム学科　准教授　菅野秀人

専門分野：建築構造学　　キーワード：耐震・制振・免震構造

■研究概要

建物の揺れ状態に応じて、ダンパーの特性を制御して、より効率的に振動エネルギーを吸収するスマート制震（振）システムを開発しています。

振動制御デバイスとして、磁場が作用すると粘度が増減する磁気粘性流体（MR流体）を作動油としたオイルダンパー（MRダンパー）の開発、ならびに建物の振動エネルギー応答や変位応答に着目したダンパー力のリアルタイム制御則の検討を行っています。

建物を取り巻く振動要因には様々なものがあります。大地震や台風などは建物の安全性に影響を及ぼし、交通振動や建設工事などに伴う振動は居住性に影響を及ぼします。

近年では、比較的遠方の地震で、揺れは小さいがゆっくりと長時間揺れる長周期地震動による建物の被害なども報告されています。外乱の種類やレベルの変化に応じて構造特性が最適化されるような自己適応構造を目指しています。

■技術相談に応じられるテーマや応用が期待される分野

従来の免震/制振構造では、建物の損傷につながる変位応答と、家具転倒などの室内被害につながる加速度応答とはトレードオフ関係にあることが知られています。

本研究では、この変位と加速度の両方を低減する地震応答低減手法を目指しており、非常時の防災拠点となる施設や、超高層建築物への適用を期待しています。

研究では、三次元振動台や、航空・自動車産業などの技術開発でも用いられているHILシミュレーションなどを用いて実験しており、そのような動的実験・計測手法のノウハウを蓄積しています。このため、免制震デバイスの開発などの技術相談に応じられます。