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都市型小変位免震システムの開発

パッシブ型可変オイルダンパーの開発と建物適用時の効果検証

新居 藍子^＊１・欄木 龍大^＊１・長島 一郎^＊１・木村 雄一^＊２・中島 徹^＊３・田部井 直哉^＊４・細澤 治^＊５

都市部の狭隘な敷地においてクリアランスを最小限にして敷地を有効利用できる都市型小変位免震システムを開発した。免震層に付加するパッシブ型の可変オイルダンパーは，ダンパー変位が所定の変位量を超えた場合に機械式のシャットオフ弁が作動して減衰係数を切り替えるもので，中小地震時には低減衰で建物の絶対加速度を低減し，極大地震時には高減衰となり免震層の変位を抑制する。本研究では，プロトタイプを試作して基本性能を確認した。効果の検証として，都市部に建つ免震建物に適用した場合について地震応答解析を行い，複数の可変オイルダンパーを段階的に切り替えることで，極大地震に対しては変位のクライテリアを満たしながら，その他の地震での加速度低減効果を向上させられることを確認した。また，可変オイルダンパーの切り替え作動変位が大きくばらついた場合においても，ねじれ応答への影響は大きくないことを確認した。

＊１ 技術センター 建築技術研究所 防災研究室
＊２ 設計本部 構造計画部
＊３ 設計本部 構造設計第三部
＊４ 設計本部 構造設計第一部
＊５ 設計本部

Development of Short Stroke Seismic Isolated System for an Urban Area

Development of Passive Variable Oil Damper and Effect of System Applied to Building

Aiko NII^*1, Ryota MASEKI^*1, Ichiro NAGASHIMA^*1, Yuichi KIMURA^*2, Tohru NAKAJIMA^*3, Naoya TABEI^*4 and Osamu HOSOZAWA^*5

We have developed a short stroke seismic isolated system, which minimize the clearance and maximize building areas in the narrow sites often seen in urban areas. A passive variable oil damper for the system has been developed. The damping coefficient of the damper is normally set to a low value, but switches mechanically to a high value when the displacement exceeds a certain level in a major quake. Prototype damper was produced and fundamental performance of the damper was tested and verified. We simulated the earthquake response of a base-isolated building equipped with the dampers. By setting the switching displacement at multiple levels so that the total damping coefficient take step-by-step increase, the displacement at isolation did not exceed the building's clearance in a huge earthquake and the system reduced the acceleration response in a moderate quake. We also evaluated the effects of inaccurately switched damping coefficient and confirmed that inaccurate switching has little effects on torsional response.