制振装置による風応答の低減効果に関する研究


 制振装置(ダンパー)を高層建築物に設置することにより、地震時の安全性だけでなく風揺れによる居住性の向上を図る制振構造が注目されている。高層建築物の風応答を確認する実用的な手法として風洞実験が一般に行われるが、ダンパーの特性およびダンパーを設置したことによる建築物の応答への影響について考慮されずに、固有周期と減衰定数を一致されるのみで実験が行われてきた。
 本研究では、ダンパーによる風応答の低減効果を把握し、制振構造の設計法を提案することを目的とする。本研究において風洞実験模型用の粘性および粘弾性ダンパーを作成し、風応答時においてもダンパー力を計測できるシステムを構築した。粘性ダンパーはシリコンオイルの量によって減衰を調節し、粘弾性ダンパーは粘弾性体の温度を変化させることで減衰を設定した。自由振動試験よりダンパーおよびダンパーを設置した試験体の特性を算出する手法を提案した。風洞実験は一様流で行われ、質量減衰パラメータδをある値以上とすると、応答が急激に増大する渦励振の現象が発生しないことが確認できた。