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RC造建築物を対象とした固有周期の日変動メカニズムの解明と早期劣化診断への応用

Research Project

Project/Area Number 16760467
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Building structures/materials
Research InstitutionCentral Research Institute of Electric Power Industry

Principal Investigator

金澤 健司  (財)電力中央研究所, 地球工学研究所, 主任研究員 (00371435)

Project Period (FY) 2004 – 2005
Project Status Completed (Fiscal Year 2005)
Budget Amount *help
¥3,700,000 (Direct Cost: ¥3,700,000)
Fiscal Year 2005: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
Fiscal Year 2004: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,600,000)
Keywords固有振動数 / 固有周期 / 鉄筋コンクリート / 構造ヘルスモニタリング / 温度応力 / 健全性診断 / 日変動 / 常時微動計測 / 耐震補強 / 制震補強 / 振動モード同定
Research Abstract

1.実建物の長期連続振動モニタリング
(財)電力中央研究所・南研究棟を対象として実施した長期連続振動モニタリングで取得した固有振動数の経時変化(2003年12月〜2006年1月)の分析を行った。その結果,夏季には建物の外表面温度の上昇とともに固有振動数が高くなること,冬季には室内暖房に依存した耐震壁表面温度の上昇に伴って固有振動数が高くなることを確認した。これらの観測結果は,温度応力によって固有振動数に日変動が現れる仮説を支持するものである。
2.鉄筋コンクリート柱の模型試験
固有振動数の日変動の発生メカニズムを解明するため,無筋および鉄筋コンクリート柱の模型振動試験を実施した。試験では,試験柱(サイズ10×10×56cm)の一面のみに温度変動を与えた状態で自由振動試験を一定時間間隔で実施して、試験柱の温度分布と固有振動数を測定した。この試験を試験柱が無損傷である場合(健全時)と最大耐力まで載荷して損傷させた場合(損傷時)で実施した。
健全時の試験結果によれば,無筋コンクリート柱については,側面温度の上昇とともに固有振動数が高くなり,側面温度の低下とともに固有振動数が低くなる傾向が明瞭に確認された。鉄筋コンクリート柱でも,固有振動数の変動幅は小さいものの,固有周期と温度の関係について同様の傾向が認められた。これらの結果は,項目Aで観察された構造部材温度と固有振動数の関係と整合しており,温度応力によって固有振動数に日変動が現れる仮説を支持するものである。
一方で,損傷時の試験結果によれば,鉄筋コンクリート柱において側面温度の上昇とともに固有振動数が低くなる傾向が観察された。この損傷時の固有振動数の経時変動は健全時とは正反対の挙動を示すものであり、この性質を原理とする新しい構造診断法が成立する可能性を見出すことができた。

Report

(2 results)
  • 2005 Annual Research Report
  • 2004 Annual Research Report
  • Research Products

    (8 results)

All 2006 2005

All Journal Article (7 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Journal Article] Structural damage detection from natural frequency eliminated by temperature effect2006

    • Author(s)
      Kenji Kanazawa
    • Journal Title

      Proc.of the 24th international modal analysis conference IMAC-24

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] Dual vibration observation system for structural health monitoring2006

    • Author(s)
      K.Kanazawa, N.Morikiyo, H.Kitamura
    • Journal Title

      Proc.of the 8th US national conference on earthquake engineering 8NCEE

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] 免震建物を対象とした動的・静的特性の長期モニタリング2006

    • Author(s)
      奥澤俊平, 金澤健司, 森清宣貴, 桐田史生, 北村春幸
    • Journal Title

      日本建築学会関東支部2005年度研究報告集 76巻, I号

      Pages: 133-136

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] 常時微動計測に基づく構造物の損傷探査法(その4)-長期連続振動モニタリングによる振動特性の経時変化に関する分析-2006

    • Author(s)
      金澤健司
    • Journal Title

      電力中央研究所研究報告 N05O25

      Pages: 1-26

    • NAID

      40007364108

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] SRC造建築物の固有振動数の年間変動2005

    • Author(s)
      金澤健司
    • Journal Title

      日本建築学会学術講演概要集、構造II B-2

      Pages: 75-76

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] Natural frequency transition of a building during seismic retrofitting works2005

    • Author(s)
      Kenji Kanazawa
    • Journal Title

      Proc.of the International Model Analysis Conference Vol.23

      Pages: 67-10

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] SRC造建築物の固有振動数の年間変動2005

    • Author(s)
      金澤健司
    • Journal Title

      日本建築学会学術講演概要集(近畿) 構造II(B-2)(未定)

      Pages: 2-2

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 常時微動計測に基づく建物の健全性診断法並びに健全性プログラム2005

    • Inventor(s)
      金澤 健司
    • Industrial Property Rights Holder
      電力中央研究所
    • Industrial Property Number
      2005-222087
    • Filing Date
      2005-07-29
    • Related Report
      2005 Annual Research Report

URL: 

Published: 2004-04-01   Modified: 2016-04-21  

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