1次振動モードとは？1分でわかる意味、二次振動モード、固有周期、固有値解析との関係
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1次振動モード（いちじしんどうもーど）とは、最も長い固有周期を示す、建物の揺れの状態です。
多質点系では、二次振動モードや三次振動モードなどがあります。今回は1次振動モードの意味、二次振動モード、固有周期、固有値解析との関係について説明します。
振動モード、固有値解析の意味や計算方法は、下記が参考になります。
1次振動モードとは？
1次振動モードとは、最も長い固有周期を示す建物の揺れの状態です。頂部が最も変形する揺れ方と考えても良いですね。下図をみてください。これが1次振動モードです。
また、下図を二次振動モードといいます。1次振動モードに比べて複雑な揺れ方ですよね。
建物は、階数に応じて揺れ方が変わります。平屋建て（1階建て）の建物は、頂部が最も変形する1次振動モードしか起きません。
一方、階数が複数になると、複雑な揺れ方が起きます。
例えば、5階建ての建物は、1次～5次までの揺れ方があります。また、実際に建物が揺れる時は、これらが複合して揺れます。
固有値解析は、複雑な建物の揺れを、1次モード、2次モードという単体の揺れ方として取り出すことが可能です。
詳細は、下記が参考になります。
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1次振動モードと二次振動モードの違い
1次振動モードと二次振動モードの違いを下図に示します。
1次振動モードは頂部が最も変形する揺れ方なので覚えやすいですね。固有値解析による二次振動モードの算定は、下記が参考になります。
1次振動モードと固有周期の関係
前述より、1次振動モードは固有周期が最も長くなります。イメージしてください。
頂部が最も変形する揺れ方、頂部と真ん中が変形する揺れ方、どちらの周期が長いか、感覚的に理解できるでしょう。
固有周期の意味は、下記が参考になります。
1次振動モードと固有値解析の関係
固有値解析を行えば、建物の複雑な揺れ方を分析できます。一般的に、建築物の多くは1次振動モードが支配的です。
1次振動モードを知ることは重要です。固有値解析の意味は、下記が参考になります。
まとめ
今回は1次振動モードについて説明しました。1次振動モードは、頂部が最も変形する揺れです。
二次振動モードとの違い、固有周期、固有値解析との関係と併せて勉強しましょう。
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- 2010年 弊サイトを開設
- 2010～2017年 国立大学大学院修了
- 2017年12月に当HPが書籍化。
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