膜屋根を有する構造物の振動特性評価

しもきた克雪ドームの各施工段階における振動特性の変化

糸井 達哉*1・細澤 治*2・水谷 太朗*2・欄木 龍大*1

しもきた克雪ドーム(青森県むつ市)において、膜施工前、外膜施工後、竣工前(外膜・内膜施工後)の3つの施工段階で振動測定を行い、膜の施工が減衰定数などの振動特性に与える影響を明らかにした。常時微動からFDD法により評価した振動特性と人力加振による自由振動波形から評価した振動特性は良い一致を示し、解析結果とも良く対応した。また、膜の施工により減衰定数が2%程度増加すること、減衰定数の増加幅は振動モードの固有振動数が増えるに従って小さくなる傾向があることが明らかになった。また、既往の膜構造物での測定結果と比較することで構造形式等により減衰定数が大きく異なることを確認した。

キーワード: 骨組膜構造,振動特性,減衰定数

*1 技術センター建築技術研究所防災研究室

*2 設計本部構造グループ

Estimation of Dynamic Characteristics for Steel Frame Membrane Structure

Changes in Dynamic Characteristics of the Shimokita Kokusetsu Dome during Construction

Tatsuya ITOI *1, Osamu HOSOZAWA *2, Taro MIZUTANI *2 and Ryota MASEKI *1

Changes in the dynamics characteristics of the Shimokita Kokusetsu Dome, a steel membrane structure in Aomori Prefecture, were estimated during construction. This paper clarifies the effects of the membrane on the dynamic characteristics, especially on the damping coefficient. Both ambient vibration and free vibration from human excitation were measured. The results were used to estimate the dynamic characteristics. The results show that the membrane roof raises the damping coefficient by an average of 2%. The rate of increase, however, decreases as the natural frequency of a particular vibration mode increases. Additionally, compared to the damping coefficients of existing membrane structures, the amount of the increase in the damping coefficient depends on the type of structure.

Keywords: steel frame membrane structure, dynamic characteristics, damping coefficient

*1 Disaster Prevention Research Section, Building Research Institute, Technology Center

*2 Structural Engineering Group, Design Division