集中配置時における多質点系同調粘性マスダンパー制振システムの最適応答制御

摘要

本稿では多層せん断型構造物に同調粘性マスダンパー制振システムを適用する際，ぞの配置が分散的な場合から集中的な場合を包括した一般的な系を想定し，集中制振の有用性とその適用範囲を提示した.ダンパーの設置によりモード形が大きく変化する系の極端な例として集中制振システムの最適設計例を示し，モード形の変化が制振効果に与える影響を検討した.またモード形の変化を考慮しなぃ略算解の適用範囲についても考察した.本稿で得られた成果を纏めるに下記の通りである.1)同調粘性マスダンパー制振システムにおいて，任意のダンパー配置に対してモード制御の意味におけるH_∞制御設計問題を定式化し，その数値最適解を求めることができることを示した.2)同調粘性マスダンパー付き多層せん断型構造物を等価な2自由度系へ自由度縮約する手法を示し，計算例を通してその手法を詳細に説明した.2自由度系による略算解は，主系応答に関しては適用可能であるが，ダンパー応答に関しては適用が難しいことを示した.%A tuned mass damper-like system can be constructed by arranging a two-node mechanical mass device, referred to as an inerter or a dynamic mass, that generates inertial resistance forces proportional to the relative accelerations between its two nodes with a viscous element in parallel and spring element in series arrangement. The present system is referred to as the tuned viscous mass damper (TVMD) seismic control system. When TVMDs are incorporated into a building structure subjected to strong ground motions, components of the inter-stoiy motions resonant to the additional system result in amplified motions and substantial energy dissipation in the viscous element For a multi-degree-of-ireedom (MDOF) system a closed forni optimum design is obtained from equivalent single-degree-of-freedom reduction using the fundamental mode of an uncontrolled system if the ^parent mass distribution of the dampers is proportional to that of the primaiy stiffiiesses. The optimum design, however, does not apply to a system in which the distribution of the supplemental masses is non-proportional to that of the primary stiffiiesses. Thus, the main objective of this peaper is to discuss the optimum control method and characteristics of an MDOF seismic control system having non-proportionally distributed TVMDs.