大地震に対する建物の耐震補強デバイスとして,従来のパッシブ型のものより高性能で(設置台数が少なく),アクティブ型のものより省エネルギー(停電時対応)のものの開発が望まれる.本研究ではパッシブな制震力を任意に制御することにより,従来のアクティブ制震と同等の効果を発揮する制御コントローラの設計法とこれを実現するデバイスとしての可変摩擦ダンパから構成される制震システムを開発した.縮小模型実験と実機シミュレーションを通じて,本システムが大地震時の建物応答を1/2以下に低減することを確認し,また25 kineレベルの地震の入力エネルギーの8割近くを吸収できる見通しを得た.
In this study, a semi-active type structural control system was newly developed whichis more effective than the usual passive type device and consumes much less power than theusual active device. This system consists of several variable friction dampers controlledby a specially designed LQ controller which decides the optimal friction force so as toreduce the seismic response of a structure for each second. Through the scaled-down modeltests and numerical analysis, the performance of this system was confirmed to reduce thestructural response to less than a half of that without control. It was also confirmedthat this system absorbed much more seismic energy than the usual constant frictiondamper.