外装材挙動を利用する損傷モニタリングのためのＭＥＭＳ技術開発と振動台実験

2017 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 17K06666
• Research Institution: National Research Institute for Earth Science and Disaster Prevention
• Principal Investigator: 梶原 浩一 国立研究開発法人防災科学技術研究所, 地震減災実験研究部門, 総括主任研究員 (10450256)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 榎田 竜太 国立研究開発法人防災科学技術研究所, 地震減災実験研究部門, 特別研究員 (20788624) ; 岡崎 太一郎 北海道大学, 工学研究院, 教授 (20414964) ; 長江 拓也 名古屋大学, 減災連携研究センター, 准教授 (90402932) ; 高橋 典之 東北大学, 工学研究科, 准教授 (60401270) ; 松宮 智央 近畿大学, 建築学部, 准教授 (20454639)
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2020-03-31
• Keywords: MEMSセンサ / 損傷モニタリング / 部材実験 / 振動台実験

Outline of Annual Research Achievements

MEMS (Micro Electro Mechanical Systems）加速度（速度）センサが、廉価で軽量、コンパクトであることから、 様々な分野で利用が進んでおり、実建物での地震応答計測への適用計画も増えている。大地震後の社会回復に資する建物損傷モニタリングのさらなる進化、展開においては、新たな切り口の設置法、利用法の工夫も必要である。新しい技術の検証のために、本研究では、鉄筋コンクリート造、鉄骨造部分骨組の振動台実験を構築し、そこに実物の内外装材を組み込み、地震時の変形挙動を現出させることで、建物全体の損傷等を特定するモニタリング手法の有効性を検証する。
平成２９年度は、MEMSセンサを用いた損傷モニタリングの計画立案とて、防災科学技術研究所の大型耐震実験施設を利用した、S造部分構造試験体とRC造部分構造試験体の試験体製作と本施設を用いた加振実験計画を策定し、防災科学技術研究所の実験施設の利用計画と利用審査委員会の審査を経て、平成30年度の実験実施の許諾を得た。また、振動台実験における加振波形、MEMSセンサの試験体への設置計画と解析・評価手法についての検討を進めた。これらに加えて、民間企業の実験施設における外造材の試験装置を用いた実験にて、防災科研が所有する無線MEMSセンサを設置して、外装材の純正的加振実験による加速度データを取得し、積分したデータを変位計データを比較することで、上記計画の計画立案、実験データの評価と数値解析手法のための知見を得た。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

平成30年度に実施する実験計画と実験を実施する施設の利用期間を確保したした。また、民間機関の実験施設にて、MEMSセンサを用いた部材実験の計測を実施し、実験に必要な事前の知見を得た。

Strategy for Future Research Activity

実験計画に沿って引き続き研究を推進する。

Causes of Carryover

当該年度では、MEMSセンサによる実験計画をつくばの防災科研で密に行う予定であったが、研究者間の業務計画に当所予定との乖離が生じ回数の減が生じた。また、小実験によるデータ取得にて、既存のセンサを援用したことにより、想定の支出が抑えられた。今年度は、つくば防災科研の大型耐震実験施設にて験計画に沿った打合せと実験の実施を予定している。