2021 Fiscal Year Annual Research Report
加速度応答記録を用いた建築構造物の残存耐震性能評価に関する基礎研究
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19K15142
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| Research Institution | Niigata Institute of Technology |
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Principal Investigator |
涌井 将貴 新潟工科大学, 工学部, 准教授 (40778205)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 加速度微分 / 構造ヘルスモニタリング / 非線形性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
これまでの研究では、加速度センサによって計測された加速度時刻歴波形をディジタルフィルタにより2階微分することで加速度2階微分時刻歴波形を算出した。この加速度2階微分によって、構造部材のみで構成されている鉄骨造骨組であれば、損傷によって生じる非線形性を検出することが可能であることを示してきた。一方で、非構造部材を含む構造物を対象とした検証や、計測に使用するセンサの種類、微分処理方法については未検証であった。そこで本研究では、非構造部材を含む鉄骨造骨組を対象とした非線形性検出手法の適用性、および加速度の微分処理方法が検出精度に与える影響を検証する。昨年度までに、加速度をアナログフィルタによって微分する加速度微分センサの試作品を製作した。製作した加速度微分センサは、加速度だけでなく、加速度1階微分、および加速度2階微分を出力可能となっている。
改良した加速度微分センサの適用可能範囲を検証するため、1層鉄骨平面骨組に非構造部材を模擬した合板を設置した試験体を用いて振動台実験を行った。加速度微分センサと市販の加速度計を試験体の梁中央に設置し、実地震波によって加振した。振動台実験結果から、非構造部材を含む構造物であっても、加速度2階微分によって荷重変形関係上の非線形性を検出可能であることがわかった。一方で、検出した非線形性の発生原因が構造部材によるものなのか、非構造部材によるものなのかを同定することは困難であった。製作した加速度微分センサは市販の加速度計と同様に計測可能であるものの、回路の製作時点である検出可能範囲が決定してしまうため、回路設計段階での検証が重要であることがわかった。またノイズ低減を目的としたローパスフィルタを組み込んだことによって時刻遅れが生じ、荷重変形関係上の非線形性発生時刻とのずれが生じた。
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Research Products
(1 results)
