建築構造物のスマートシステム化手法に関する基礎的研究

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13450227
• Research Institution: Keio University
• Principal Investigator: 北川 良和 慶應義塾大学, 理工学部・システムデザイン工学科, 教授 (10284176)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 狼 嘉彰 慶應義塾大学, 理工学部・システムデザイン工学科, 教授 (50240750) ; 玉井 宏章 広島大学, 大学院・工学研究科, 助手 (80207224) ; 金子 佳生 東北大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (60312617) ; 三田 彰 慶應義塾大学, 理工学部・システムデザイン工学科, 助教授 (60327674) ; 吉田 和夫 慶應義塾大学, 理工学部・システムデザイン工学科, 教授 (80101997)
• Keywords: スマート材料 / スマート構造システム / スマートセンシング / 損傷同定 / 圧電素子 / 形状記憶合金 / 光ファイバー / 鋼繊維補強セメント

Research Abstract

本研究では、建築構造物をスマートシステム化する上で必要な個々の要素技術について調査研究すると共に、それぞれの最先端の知見を基に最適なシステムとして統合する手法を構築することを目的とする。すなわち建築構造躯体、制震(振)システム等さまざまな構成要素をトータルシステムとして捕え、ネットワーク化することによって、その能力を最大級に発揮させるようにするための計画手法、設計手法について調査研究するものである。
平成13年は建築構造物のスマートシステム化手法の構築とその妥当性の検証を行う上で必要な以下の要素について主として調査・研究を行った。
1 スマート材料:スマート材料として考えられる圧電素子、形状記憶合金、磁気粘性体、鋼繊維補強セメント等の基本性質について調査を行った。特に圧電素子、形状記憶合金については、材料実験・解析的研究を基にスマート構造システムへの適用可能性について検討した。
2 スマート部材・架構:現時点で提案されている様々損傷制御型構造システムのうち、主として制震・免震架構を対象に調査を行った。センシングシステムとして調和的にシステム化するために必要な機能を整理した。
3 スマートセンシング:知覚・判断・応答機能を有するスマートセンシングシステムについて調査を行なった。特に構造安全性の観点からその健全性監視において基本となる物理量、指標、ネットワーク化するための仕組みなどについて整理した。

Research Products

• [Publications] 北川良和, 中村充: "地震観測記録と建物の損傷同定"理論応用力学講演会講演論文集. 51. 37-40 (2002)
• [Publications] 竹下昌樹, 玉井宏章, 北川良和 他: "圧電ダンパーの減衰性向上に関する研究"構造工学論文集. 48B(掲載予定). (2002)
• [Publications] 金子佳生, 三橋博三, 桐越一紀 他: "鋼繊維補強セメント系複合材料の新分野への応用"日本建築学会技術報告集. 14. 119-122 (2001)
• [Publications] S.Taniwaki, S.Matunaga, S.Tsurumi, Y.Ohkami: "Coordinated Control of a Satellite -mounted Manipulator Consideration of Payload Flexibility"Control Engineering Practice. 9. 207-215 (2001)
• [Publications] 吉田和夫, 藤尾忠洋: "双線形最適制御理論とセミアクティブ免震制御への応用"日本機械学会論文集. 67-656. 96-102 (2001)
• [Publications] 高比良晋平, 三田彰: "構造ヘルスモニタリングのための損傷インデックスセンサに関する研究"自動制御連合講演会前刷. 44. 232-233 (2001)