Conventional seismic force resisting systems can experience distributed structural damage and permanent lateral movement (residual drifts) after large earthquakes. The controlled rocking system provides improved repairability after an earthquake by virtually eliminating residual drifts and concentrating structural damage in replaceable fuse elements. The tests at E-Defense will validate the dynamic performance of the system and help in the development of the system for implementation in practice. Controlled Rocking Frame Test Bed Masses 制振部材付加型 ロッキングフレーム テストベット(慣性質量装置) Load Cell Measures Force Input to Frame フレームに入力される慣性 力を測定するロードセル Shaking Table 振動台 Load is Transferred Through Pinned Struts テストベットの慣性力は ピン接合されたロッキング梁 を介して伝達される Linear Sliding Bearings すべり支承 従来の耐震構造は、大地震後に構造的損傷が構造全体に分 布し、地震後残留層間変形を生じる。 制振部材付加型ロッキングシステムは、これら残留層間変形 を取り除き、取換可能なFuseに構造的損傷を集中させること により、構造の修復性能を向上させるシステムである。 E-defenseにおける実験では、その機構の動的性能を確認し、 実設計に向けた発展の一助となることを目的としている。 Steel Frame Remains Essentially Elastic, but is Allowed to Rock at the Base フレームは弾性に留める が、浮き上がりを許容 Post-Tensioning Strands Bring Frame Back to Center After Shaking Stops 振動後、ポストテンションストランド がフレームを中央位置へと戻す Pinned Struts Transfer Load to the Frame but Allow Uplift 浮き上がりを許容しながら、 ピン接合されたロッキング梁が フレームに慣性力を伝達 Center Column Connects Frame to Fuse 中央柱はフレームと Fuseを接続する Base of Frame is Free to Uplift 基礎はフレームの 浮き上がりを許容 Replaceable Fuse Dissipates Seismic Energy 取換可能なFuseにより地震 エネルギーを吸収する Force Displacement A B C D F G A – Frame Uplifts フレーム浮き上がり開始 B – Fuse Yields Fuse正側降伏 C – Load Reversal 荷重反転 D – Fuse Begins to Load Downward Fuseの除荷 E – Fuse Yields in Opposite Direction Fuse負側降伏 F – Base of Frame Sits Down Again フレーム再着床 Center Column Connected to the Frame Fuseに合わせ上下に移動するピン Pin Moves Center of Fuse Up and Down Fuse(くし型に加工された鋼板) Fuse is Steel Plate with Specially Designed Cutouts Fuseの両側を地面に固定する Small Frame Restrains Motion of Sides of Fuse フレームに接続された中央柱 Participating Research Institutions: Stanford University University of Illinois at Urbana-Champaign National Research Institute of Earth Science and Disaster Prevention Tokyo Institute of Technology Hokkaido University 防災科学技術研究所 スタンフォード大学 イリノイ大学 東京工業大学 北海道大学 Controlled Rocking of Steel-Framed Buildings with Energy-Dissipating Fuses エネルギー吸収ヒューズ付鋼構造ロッキングフレーム E 除荷後、残留変形は0となる G – Load is Removed and Residual Drift is Near Zero System Response