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サポート付配管系の耐震性評価手法に関する研究(弾性振動試験における共振振動数および応答低減に対する人力加速度の影響)

机译：支撑管道系统抗震评估方法研究（人体加速度对弹性振动测试中共振频率和响应减小的影响）

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本研究は,強い地震力を受ける配管系の地震応答解析で用いる支持構造物(以下,サポート)のモデル化法を検討する目的で実施し，配管のすべりが配管系の振動挙動に与える影響を調べた.門型形状のサポート上に敷設された錘付配管系に対する振動試験を行い，共振振動数および減衰定数の入力加速度に対する依存性を調べた.その結果，入力加速度に対する依存性が水平方向の振動モードと鉛直方向の振動モードとでは異なることを実験的に明らかにした.具体的には，まず，共振振動数は概して入力加速度が増すにつれて低下した.水平方向の振動モードの共振振動数は，入力加速度が増すにつれて徐々に低下した.一方，鉛直方向の振動モードの共振振動数は水平方向の場合より大きな入力加速度において低下したが，今回の入力加速度の範囲内では鉛直方向の振動数はほぼ一定と見なせた.従来の手法で行ったモーダル解析の固有振動数と比較すると.水平方向の振動モードに対しては，数値計算の振動数は実験値より低くなった.一方，鉛直振動の振動モードに対しては，数値計算の振動数は実験値より高くなった.次に，減衰定数は入力加速度が増すと増加した.水平方向の振動モードの减衰定数は，入力加速度が増すと，増加した後，入力加速度200gal以上ではほぼ一定値の3%となった.一方,鉛直方向の振動モードの減衰定数は，入力加速度が増すと単調に増加した.400gal加振における減衰定数は2.5%であり，試験範囲内では一定値に収束する傾向は見られなかった.設計用減衰定数0.5%に比べて，実験で得られた減衰定数は全ての入力加速度範囲で大きくなった.これらの実験結果は，巨大地震に対する配管系地震応答をより実現象に近い解析をするために振動特性の入力加速度に対する依存性の考慮が必要であることを示す.%This study investigated the effect of pipe slide on vibration behavior of piping systems to consider modeling of pipe support structures beyond the yield point for seismic response analysis. A piping system with frame-type support structures and a lumped mass was vibrated on a shaking table with random waves which had maximum accelerations from 30gal to 400gal. The acceleration dependencies of resonance frequency, response reduction and damping factor were measured. As a result, the acceleration dependencies of the piping vibration behavior were demonstrated. Moreover, it was clarified that the acceleration dependencies differed between resonance modes in the horizontal directions and the resonance mode in the vertical direction. First, the resonance frequencies decreased when the input acceleration increased. The resonance frequencies for the horizontal vibration modes were decreased when the input acceleration increased. On the other hand, the resonance frequency for the vertical vibration mode was decreased more at the large input acceleration than for the horizontal vibration modes. Within the acceleration of this study, however, the resonance frequencies for the vertical vibration mode were almost the same values. In a comparison with the natural frequency of modal analysis performed in a conventional manner, the analysis results for the horizontal vibration modes were estimated to be lower than the experimental result. On the other hands, the analysis result for the vertical vibration mode was estimated to be higher than the experimental result. for the horizontal vibration modes were increased to 3% at the 200gal input acceleration. On the other hand, the damping factors for the vertical vibration mode were also increased but did not show a constant value as occurred for the horizontal vibration modes. Moreover, all of the damping factors measured in this study were larger than the design damping factor of 0.5% for all of the input accelerations. These results demonstrated that considering the input acceleration dependencies of damping factor is needed to evaluate the seismic response accurately of piping systems vibrating with large displacement of pipes during large scale earthquakes.
机译：进行此研究的目的是研究在强地震力作用下的管道系统的地震响应分析中所使用的支撑结构（以下称为支撑）的建模方法，并研究了管滑移对管道系统振动行为的影响。对设置在闸形支撑物上的配重管道系统进行了振动测试，研究了共振频率和阻尼常数对输入加速度的依赖性，从而研究了水平方向对输入加速度的依赖性。实验证明，垂直振动模式和垂直振动模式是不同的，首先，共振频率通常随着输入加速度的增加而降低。另一方面，垂直振动模式的共振频率在比水平方向更大的输入加速度时降低，但是在这次的输入加速度的范围内，垂直频率降低。与传统方法进行模态分析的固有频率相比，数值计算的频率低于水平振动模式的实验值。对于振动的振动模式，数值频率高于实验值，其次，阻尼常数随着输入加速度的增加而增加。当输入加速度为200 gal或更高时，阻尼常数为3％，这是一个恒定值。另一方面，垂直振动模式的阻尼常数随输入加速度的增加而单调增加。为2.5％，在测试范围内没有趋于恒定值的趋势。在所有输入加速度范围内，实验中获得的阻尼常数都大于0.5％的设计阻尼常数。这些实验结果表明，有必要考虑振动特性对输入加速度的依赖性，以便分析管道系统对更接近实际现象的大地震的地震响应。滑动管道系统的振动特性，以考虑超出屈服点的管道支撑结构建模，以进行地震响应分析。将成块的质量在随机振动的振动台上振动，最大加速度从30gal到400gal，测量共振频率，响应减小和阻尼因子的加速度依赖性，从而证明管道振动行为的加速度依赖性。此外，明确了水平方向的共振模式和垂直方向的共振模式之间的加速度依存性不同：首先，当输入加速度增加时共振频率降低;当水平方向共振时，水平振动模式的共振频率降低。另一方面，在大输入加速度下，垂直振动模式的共振频率比水平振动模式下的共振频率降低更多，但是在本研究的加速度范围内，垂直振动模式的共振频率。几乎是相同的值。与传统方式进行模态分析的固有频率相比，水平振动模式的分析结果估计要比实验结果低;另一方面，垂直振动模式的分析结果估计会更高在输入加速度为200gal时，水平振动模式增加到3％;另一方面，垂直振动模式的阻尼系数也增加了，但没有显示出与水平振动相同的恒定值此外，对于所有输入加速度，本研究中测得的所有阻尼系数均大于设计阻尼系数0.5％，这些结果表明，需要考虑阻尼系数与输入加速度的相关性，才能准确评估地震响应。大规模地震中管道大位移而振动的管道系统

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