日本建築学会技術報告集

第14巻 第27号，55-59，2008年 6 月

AIJ J. Technol. Des. Vol. 14, No. 27, 55-59, Jun., 2008

高減衰型粘弾性ダンパーを用い���������������
た梯子状梁による耐震補強効果
�����������������

SEISMIC REINFORCEMENT EFFECTSEISMICREINFORCEMENTEFFECTOF
LADDERY
BEAM INSTALLEDOF LADDERYBEAM
INSTALLED
WITH
VISCOELASTICDAMPERS
WITH VISCOELASTIC DAMPERS

������� � ����� ������ � ̶̶̶＊２
����白山敦子 ̶̶̶＊１
鈴木祥之����� � � ����
�キーワード：�梯子状梁，高減衰型粘弾性ダンパー，振動台実験，耐震補強
�������Keywords :����������������������������
Laddery beam, High damping viscoelastic damper, Shaking table test,�Seismic reinforcementKeywords�
Laddery beam, High damping viscoelastic damper, Shaking table test, Seismic
reinforcement�
��
����
��

AtsukoSHIRAYAMASHIRAYAMA� �̶̶� �＊１
Yoshiyuki Yoshiyuki
SUZUKI SUZUKI ̶̶̶ ＊２
AtsukoKazuhiro TANAKAIn this paper, a laddery beam with high damping viscoelastic dampers is proposed
to enhance seismic capacity of traditional timber structures. To make clear theIn thispaper,a laddery member,beam withhigh damping
dampers
effectof thereinforcementshaking
table testsviscoelastic
were conductedin theisproposed
to enhanceseismic
capacityof traditional
structures.
ToDisaster
Prevention
ResearchInstitute,
Kyoto
University.timber
As a result,a laddery
makecleareffect of
the reinforcement
member, shaking
beam
with
highthedamping
viscoelastic
dampers increased
damping tableratio tests
andwere response,
conducted
in the with
DisasterPrevention
ResearchInstitute,
reducedcomparedthose without
dampers.
The laddery
beamKyotowithUniversity.
As atested
result,ladderytobeam
with high damping
viscoelastic
viscoelastic
dampers
wasa provenhave effectivenessin enhancing
seismic
performanceof traditional
woodenratio
framesandduringearthquakes.
dampers increased
damping
reducedresponse, compared withthose without dampers. The laddery beam with viscoelastic dampers
tested was proven to have effectiveness in enhancing seismic performanceof traditional wooden frames during earthquakes.

��������

������SRI ������������������������������������������������������������ �� ���������������������������������������������������������������������� � �������������� ������������ � �������������������������������������������� � ������������������������������������������� � ����������������������������������������������

����������������������������������������������� � ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������

��������������������������������������������������������������

���������������������������������

�����������������������

�������������������������������������������

��＊１��, ������������������������� � � � � � � �������������� �����������mm��� �� ������������������������������
������������
京都大学大学院工学研究科建築学専攻 大学院生・修士（工学）
日本学術振興会 ������特別研究員
��������（〒615-8530 京都市西京区京都大学桂）�������������������������
＊２
京都大学防災研究所 教授・工博������������������������SRI ������������Graduate
GraduateSchool
SchoolofofEngineering,Engineering,
Kyoto
University,
Graduate Student,Student, Graduate
Kyoto
University,M. M.
Eng.Eng.
Research Fellow,
Fellow, Japanof ofScience
ResearchJapanSociety
Societyfor
forthethePromotion
Promotion
Science���＊１＊２Prof., Disaster Prevention Research Institute, Kyoto University, Dr. Eng.
�Prof.,
Disaster Prevention Research Institute, Kyoto University, Dr. Eng.
�SRI Hybrid Limited

����55������������������������� � � � ����� ���mm����mm���� ��mm ������ ������ ������������������������������������������������������ ����rad ��������������� ���� ��mm ���������������������������������������������������������������������������� ���������������������������������������������
����� ������ ��� ������������������������
���� mm���������������������� �����������

��������������
�����������������������������
���������������������Hz�� �� ����������������

�������������������������BCJ�L���El Centro����� mm��NS ��Taft EW ��Hachinohe NS ��JMA KOBE NS ������������� � � � � � � � � ��������

���������������������� ����rad�������� �� �������������������� ��Gal ���������������

������������������������������ � ���������������������������

������������������������������

����������������� ������ � ������������� ������������������������

�������� ����mm������ ����mm��������

������������������������������

�������������������� ���kN �������������������������������������

������������������������������

������������������

�
200

-100

-0.02

00.02

-200
-0.04

0.04

-0.02

00.02

100

0.1

0.01

0.02

0.03

00.04

40

300 Gal
250 Gal
200 Gal0150 Gal
100 Gal
50 Gal
25 Gal-100-200
-0.04

0.04

0.01

0.02

0.03

-0.02

00.02

30

1000.5Hz
1.0Hz
1.5Hz
2.0Hz

0.3

200.2

0.1

����

0.04

200
300 Gal
250 Gal
200 Gal

0.01

����
0.02

0.03

00.04

0.01

0.02

0.03

0150 Gal
100 Gal
50 Gal
25 Gal

-100

-0.02

00.02

Deformation angle [ rad ]

0.04

100

0150 Gal
100 Gal
50 Gal
25 Gal

-100

-200
-0.04

-0.02

00.02

0.04

0.5Hz
1.0Hz
1.5Hz
2.0Hz

300�

0.2

0.1

����
0.01

0.5Hz
1.0Hz
1.5Hz
2.0Hz

0.3

20

100.040.4

40

400 Gal
350 Gal
300 Gal
250 Gal
200 Gal

0.04

0.4
0.5Hz
1.0Hz
1.5Hz
2.0Hz

Deformation angle [ rad ]Deformation angle [ rad ]Deformation angle [ rad ]����a��Sin �����Hz� � � � � � � � ��b��Sin �����Hz� � � � � � � � � ��c������� � � � � � � � �d������������ �� �����������������mm����mm�� ������� �����mm����

Restoring force [ kN ]Restoring force [ kN ]0.2

����h eq

Deformation angle [ rad ]20056

1000.04

Keq [ kN/mm ]200 Gal
150 Gal
100 Gal
50 Gal
25 Gal-100

Restoring force [ kN ]Restoring force [ kN ]

0-200
-0.04

0.02

20

����

200

100

100

00.5Hz
1.0Hz
1.5Hz
2.0Hz

0.3Deformation angle [ rad ]Deformation angle [ rad ]Deformation angle [ rad ]����a��Sin �����Hz� � � � � � � � ��b��Sin �����Hz� � � � � � � � � ��c������� � � � � � � � �d������������ �� �����������������mm����mm�� ������� �����mm����

200-200-0.04

-0.02

30

h eq

Deformation angle [ rad ]150 Gal
100 Gal
50 Gal
25 Gal-100

Keq [ kN/mm ]-200-0.04

100 Gal
50 Gal
25 Gal

00.4
0.5Hz
1.0Hz
1.5Hz
2.0Hz

h eq

0100

40300 Gal
250 Gal
200 GalKeq [ kN/mm ]100

Restoring force [ kN ]Restoring force [ kN ]200����0.02

0.030.04

00.01

0.020.03

Deformation angle [ rad ]Deformation angle [ rad ]Deformation angle [ rad ]����a��Sin �����Hz� � � � � � � � ��b��Sin �����Hz� � � � � � � � � ��c������� � � � � � � � �d������������ �� �����������������mm����mm��� ������� ������mm������0.04�200

200 Gal
150 Gal
100 Gal
50 Gal-100-200
-0.04

-0.02

00.02

0.04

1000400 Gal
300 Gal
200 Gal
100 Gal-100-200
-0.04

-0.02

00.02

1000500 Gal
400 Gal
300 Gal
200 Gal
100 Gal-100-200
-0.04

0.04

Restoring force [ kN ]0200200Restoring force [ kN ]100400 Gal
350 Gal
300 Gal
250 GalRestoring force [ kN ]Restoring force [ kN ]200-0.02

00.02

1000-200-0.04

0.04

400 Gal
300 Gal
200 Gal
100 Gal

-100

-0.02

00.02

Deformation angle [ rad ]Deformation angle [ rad ]Deformation angle [ rad ]����a�BCJ-L� �� � � � � � � ��b�El Centro NS �� � � � � � � �c�Hachinohe NS �� � � � � � � �d�JMA KOBE NS �� �� ������������������mm����mm�� ������� �����mm����

Deformation angle [ rad ]����������0.04

�� �����a��b�����������������������Sin�
���Hz����Hz����������������������������������������������������������������c�������������d������������a���d���������������������������a���d��������
���mm������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ����rad ��������������������������������
����rad �������������������������������� ������mm�������������������������������� �������� � � � � � � � ���������������������������������������rad� �� �������������� ���������������������������������

���%���%������������������
������������������������������� mm

���mm

BCJ-L2��El Centro NS��Hachinohe NS��JMA KOBE NS����������������a���d����������

����mm������������������������������������������������������������������������������ �� ������ � � � � �� �� �������������������������������������
������������� ���������������������������� ���������

�������� � �������������������������������������

���������������������������� ����������BCJ-L2�������������������a��mm����� ��mm����� ��0mm������ � ��������������������b�������������a�����

���������������������������������������b�����������������������

��������������������� � ��������������������������������������

��������������������������������������
100������������������� ���mm����mm ���mm���mm������ �����mm�����mm����mm ���������������� � ������� ��mm ���������������� �����������������������������������������������������������������������������������Restoring force [ kN ]���������������� � ������175 Gal
150 Gal
500125 Gal
100 Gal
75 Gal
50 Gal
25 Gal-50-100
-0.06

-0.04

-0.02

00.02

0.04

Deformation angle [ rad ]0.06

���a������� � � � � � ��������� ��� ������������BCJ-L� ���

���

57

-50

-0.04

-0.02

00.02

0.04

Deformation angle [ rad ]

-0.04

-0.02

00.02

0.04

00.02

0.04

-100
-0.06

0.06

-0.04

-0.02

00.02

0.04

0-100-0.06

0.06

400 Gal
300 Gal
200 Gal
100 Gal

-50

-0.04

-0.02

00.02

0.04

500-50

-100
-0.06

0.06

500 Gal
400 Gal
300 Gal
200 Gal
100 Gal
-0.04

-0.02

00.020.04

500500 Gal
400 Gal
300 Gal
200 Gal
100 Gal-50-100
-0.06

0.06

0.06

-0.04

-0.02

00.02

0.040.06

500-50-100-0.06

300 Gal
200 Gal
100 Gal
-0.04

-0.02

00.02

0.04

Deformation angle [ rad ]Deformation angle [ rad ]Deformation angle [ rad ]����a�BCJ-L� �� � � � � � � �b�El Centro NS �� � � � � � �c�Hachinohe NS �� � � � � � �d�JMA KOBE NS �� ��� �����������������������mm���mm�� ������� �����mm� ���

Deformation angle [ rad ]500-50������������������������������-0.04

-0.02

00.02

0.04

0.06

150.06
0.05
0.04
0.03
0.02
����
�������������
�������������

0.01
0100

200300

400

500
2600

�

10����
��������������������������

0.3

0.2

50.1

00.01

0.02

0.03

0.04

0.05

0.06

00.01

0.02

0.03

0.04

0.05

Acc. of input motion [ cm/s ]Deformation angle [ rad ]Deformation angle [ rad ]����a������ � � � � ��b�������������� � � � ��c������ � � � � � � � �d��������� ��� ���������������mm����mm���mm���mm������BCJ-L� ���
Deformation angle [ rad ]

0.06

0.4
����
��������������������������h eq

Deformation angle [ rad ]

�100

100

Restoring force [ kN ]Restoring force [ kN ]Restoring force [ kN ]250 Gal
200 Gal
150 Gal
100 Gal
50 Gal100

Restoring force [ kN ]-0.02

500 Gal
400 Gal
300 Gal
200 Gal
100 Gal-50100500 Gal450 Gal
400 Gal
350 Gal
300 Gal-50-100
-0.06

-0.04

050

Deformation angle [ rad ]Deformation angle [ rad ]Deformation angle [ rad ]����a�BCJ-L� �� � � � � � � �b�El Centro NS �� � � � � � �c�Hachinohe NS �� � � � � � �d�JMA KOBE NS �� ��� ������������������������mm����mm�� ������� �����mm � ���

0-100-0.06

500 Gal
400 Gal
300 Gal
200 Gal
100 Gal-50-100-0.060.06

10050050

Restoring force [ kN ]-100-0.06

50100

Restoring force [ kN ]250 Gal
200 Gal
150 Gal
100 Gal
50 GalRestoring force [ kN ]0100

Keq [ kN/mm ]50100

550 Gal
500 Gal450 Gal
400 Gal
350 Gal
300 GalRestoring force [ kN ]Restoring force [ kN ]1000.06�����������������������������������

������BCJ-L2��El Centro NS��Hachinohe NS��JMA�����������������������������

KOBE NS�������������������������mm����������������������������������mm�����������������a���d�����mm���mm������������������������

�����������������a���d������������

��������������������������������

�������a�������������������������

�����������������������������������������������������������������������������������������������������
����������������� �%�������������

���������������

������������������������%���%��

�����������������BCJ-L2��������

����������������������������������������mm����mm��������mm���mm�������������������

��������������������a����������������� ���������SRI������������������

���������b������������c�������������d��������������������SRI�����������������������b�������������������������������������������

����������������������������������������������������������mm���mm���������������mm�����mm���������������������������

�������a��c������������mm����mm�����������

���������������������������������������������������mm���mm�����������
�����������������������������d�����������������%��������mm���mm�����
���%������mm����mm����%������������

58������ �� ������������������Paper�No�������pp���������������������
���������������������������������������SRI ��������������������������������������������������������������� � ������������� �� ��������������������������� ������������������ ���mm����mm ���� ��mm� �������������������������������������������������������������������� A� ��� ���������������������������������

������� heq ����� Q d ������
�

15����������%���

10������� � ����������������������������� �������������������������������� Keq ��� A�� �������������������� ����Hz�

������

Keq�

heq�

Q d�

��������

����

����

�����

��������

������

����

����

�����

�������

����

����

�����

�������

����

����

�����

�������

����

����

�����

Restoring force [ kN ]�������������� � �� � �������������� � �

�

-10 �
C0 �C10 �C20 �C30 �
C40 C

50-5-10-15-30-20-10010Deformation [ mm ]2030� A�� ������
������������ ������������������� � �������������������������������������������� A�� ������������������ ���Hz ��� ���Keqheq

Q d��� ���� ���������������� ���� �����

����������� ���� ���������������� ���� �����

���������� � ��a�������� � � � � � � � �b��������
� A�� � � � �������
25������� ���%�������
����������������������
��

202040608010

������

��%����%�

����������

�����

���%����%� ����������

�����

���%����%� ����������

�����

Restoring force [ kN ]

Q d�

50 %
100 %
200 %
300 %

5���������%���

������ �����������

Keq�heq�Q d�������������������������������������������������������������������������������������������������������heq�

2030

� A�� ������ A�� �������������

100

Deformation [ mm ]�������Keq�

10����

������������������ �������%�����������

�������05

���������� ����-10

Deformation [ mm ]� ���������������������Hz�������������

� A�� ��������� ���Hz ��-20���������

10�

����

-5

�

15

�

������0�

0� A�� ������������0�
10 �20 �
40 �
60 �

5-10-30

6

Restoring force [ kN ]����� ���mm�sec �����
������������������

Restoring force [ kN ]���������

Restoring force [ kN ]10����������%���

���

0.05 Hz3.00 Hz

420-2-4-6-6-4-20

2

Deformation [ mm ]46

� A�� ������
���������0�������������������������
-5�-10-80

� A�� �������-60-40-200204060

Deformation [ mm ]80����������%����� A�� �������� ����Hz ��� �������������������������������������������� ����������Keq�

heq�

Q d�

���%����%���%����%�

���%����%�������������� �� �������
10����������������%���

Restoring force [ kN ]

� A�� ��������������� �������������������������

5�������Keq�

heq�

Q d�

�����

����������

����������

�����

�����

�����

�����

�����

�����

�����

�����

���������������

����� K eq �Pmax������ ��� ���Hz ��� ����Qd10WXmin-5

�W-10-30-20-10010

Deformation [ mm ]20

� A�� �������� ��30

��Pmax � Pmin
�kN/mm�X max � X min��������� heq �XmaxQd2Pmin����� Qd �

1 �W�
4� W

Qd 1 � Q d 22� �kN�

� A�� ������

［2007年10月19日原稿受理

2008年 1 月 7 日採用決定］

���59