2016 Fiscal Year Annual Research Report
STRUCTURAL HEALTH MONITORING OF CONCRETE BRIDGES BASED ON FORCED VIBRATION TEST BY USING A MOVING EXCITER
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15K14016
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
鈴木 基行 東北大学, 工学研究科, 名誉教授 (60124591)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 構造工学 / 振動試験 / 損傷同定 / 反共振 / 構造ヘルスモニタリング |
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| Outline of Annual Research Achievements |
近年のセンシング技術の向上を踏まえ，橋梁などに対して，加速度センサを埋め込んだ構造ヘルスモニタリングの運用が検討されている．本研究は，このような構造ヘルスモニタリングの動向を踏まえて，加振源を制御することによって損傷同定の高度化を目的とする．具体的には，加振器を搭載した加振車両を走行させながら，構造物の反共振周波数の変化をモニタリングし，橋梁の損傷位置と損傷程度を迅速に点検できる手法を提示する．
平成28年度の研究では，構造部材の局所的な振動を励起し，共振周波数を測定する方法を検討した．橋梁の桁や床版を模したコンクリート試験体を作製し，ホワイトノイズを用いたランダム加振によって周波数応答特性を測定した．模擬損傷を埋め込んだ健全箇所と空隙箇所の測定値の比較では，空隙箇所において共振周波数が低下することが示された．さらにFEMによる周波数応答解析を行い，実験結果の再現性を確認するとともに，広範な構造形式および空隙パターンに対して周波数応答解析の精度を明らかにし，損傷同定への有用性を示すことができた．そして，加振器の手支持による道路橋RC床版下面からの現場実測を行い，加速度波形の平均化処理を含めたランダム加振の測定時間と精度を検討した．この現場実測の結果を受けて，移動型加振源に適用した際の車両の速度と損傷同定に必要な測定時間が整理できた．
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