構造のインテリジェント化による耐震性能向上と光ファイバーによる内部損傷評価

1998 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 09650519
• Research Institution: Kitami Institute of Technology
• Principal Investigator: 大島 俊之 北見工業大学, 工学部, 教授 (00003210)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 〓本 正信 フジエンジニアリング調査, 設計部, 部長 ; 金子 孝吉 専修大学, 北海道短期大学, 教授 (70001344) ; 当麻 庄司 北海学園大学, 工学部, 教授 (40155502) ; 山崎 智之 北見工業大学, 工学部, 助手 (20158140) ; 三上 修一 北見工業大学, 工学部, 助教授 (30113715)
• Keywords: インテリジェント・ブリッジ / 耐震性能 / 光ファイバーセンサー / 内部損傷評価 / 免震構造 / ER流体 / セミアクティブ制震 / 振動制御

Research Abstract

電圧波形を変化させることによって構造減衰をセミアクティブに制御できるER(Electro-Rheological)流体を用いた装置を試作し、平成10年度に制振性能を実証するための振動実験を実施した。実験結果は良好で、周波数応答特性、振幅依存性、電圧の増減による減衰性能の変化などを確認し、振動制御に活用できる見通しが得られた。また、光ファイバーを用いて構造部材のひずみの変化をモニタリングする手法を応用して橋梁のインテリジェント化をはかる技術について検討した。その結果、鉄筋コンクリート部材内部のひずみ計測および鋼材表面で疲労亀裂進展を追跡する実験を実施し、良好な結果が得られたので、今後実際の構造物に応用可能である。さらにRC橋脚の剛性軟化を考慮した非線形弾塑性応答の地震時シュミレーションを実施し、構造の免震化を含めたインテリジェント化について検討した。また、損傷を受けたRC橋脚の内部を診断するための打撃法による検出精度の確認および打撃による内部の弾性波の伝播シュミレーションも実施した。これらにより、良い精度で内部クラックを検出評価することができた。これらの結果を総合化して、橋梁のモニタリングを含めた将来のインテリジェント化の展望を開くことができた。

Research Products

• [Publications] 大島俊之,他: "RC橋脚の地震時弾塑性応答におけるエネルギー収支解析" 構造工学論文集. 45A. 985-993 (1999)
• [Publications] 大島俊之,他: "損傷RC柱の打撃法による損傷評価に関する研究" 構造工学論文集. 45A. 337-345 (1999)
• [Publications] 大島俊之,他: "M-φ関係が部分軟化する柱部材の非線形曲げ振動応答解析における安定性の検討" 土木学会論文集. No.598/I-44. 211-226 (1998)
• [Publications] 大島俊之,他: "打撃法によるコンクリート柱の健全度診断に関する研究" 応用力学論文集. Vol.1. 161-166 (1998)
• [Publications] 大島俊之,他: "ER流体によるインテリジェント振動減衰装置の開発" 土木学会北海道支部論文報告集. 55(A). 202-205 (1999)