やじろべえ型免震構造(SFS21)の研究開発
著者らは、建物の超寿命化と合理的な耐震設計というコンセプトの下、新しい免震構造システム(SFS21)の研究開発を行った。システムは、２段積層ゴムの免震機構を頂部に搭載したコンクリートコアシャフトと、免震機構を介して上部に組まれたハットトラスからケーブルで吊り下げられた居室部分から成る。本論文では、SFS21の概要、質点モデルによる振動性状の検討、免震用積層ゴムの要素実験について述べた後、縮尺1/16模型による振動台実験についてやや詳しく述べた。振動台実験は、２段式積層ゴムを搭載した模型を用い、試験体の振動特性と地震波加振による応答性状について様々な角度から検討した。併せて３次元立体モデルによる実験結果のシミュレーション解析も行い、実験結果との比較から解析モデルの妥当性を検証した。以上の結果から、SFS21の免震機構が当初の意図通りスムーズに動作し、免震効果が充分発揮されることが確認できた。
Development of Isolated Balanced Structure (Seismic Free System 21)
The new seismic-free system (SFS21) is developed under the concept of longevity and earthquake-proof design of buildings. This system consists of two parts. One is the RC core-shaft on top of which a seismic-free mechanism composed of double-layered rubber bearings is installed. The other is the office or residential space hanging from the hat-truss constructed over the seismic-free mechanism. In this paper, we describe the main concept of SFS21, some of analytical studies, static loading tests of rubber bearings and shaking table tests of 1/25-scale SFS21 model. The shaking table tests use a 3-dimentional model which employs double-layered bearings. The results of the analyses and shaking table tests show that the fundamental natural period is longer than ten seconds, and the acceleration earthquake responses at the hat-truss become less than a sixth of those at the top of the core-shaft. Simulation analyses using a 3-dimensional frame model are also performed, and it is clarified that this model is useful for simulating the dynamic behavior shown by the shaking table tests. These results indicate that SFS21 has high seismic isolation performance.
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