2010 Fiscal Year Annual Research Report
変位計測に基づく健全度診断システムの構築と実建物の加振実験による検証
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21360271
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| Research Institution | Waseda University |
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Principal Investigator |
西谷 章 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (70156074)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
大泊 巌 早稲田大学, 理工学術院, 名誉教授 (30063720)
仁田 佳宏 足利工業大学, 工学部, 准教授 (10318834)
三浦 悟 鹿島建設, 技術研究所, 研究員 (20374027)
高橋 元一 鹿島建設, 技術研究所, 研究員 (80416700)
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| Keywords | 構造ヘルスモニタリング / 層間変形 / 層間変位計 / 健全度診断 / 診断アルゴリズム / 立体フレームモデル / 損傷個所 / 実建物加振実験 |
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| Research Abstract |
本研究は、近年注目を集めている構造ヘルスモニタリングによる建築物健全度診断技術の確立を目指すものであり、平成21-23年度の3年間に実施される。平成22年度は中間年となる。
地震時等の建物健全度判定においては、各階の層間変形情報が直接的な指標となりうるが、従来、層間変形を直接的に計測する、非接触型の「層間変位計」は開発されていなかった。これに対して、本研究グループは光学式の「層間変位計」の試作品をすでに完成させている。本研究では、層間変位計測を前提とした健全度診断の構築に向けて、「層間変位計」の改良および診断アルゴリズムの確立を目指す。
本年度は、平成21年度実施の、実建物に層間変位計試作品を設置した予備的な加振・計測実験の結果を受けて、センサの改良と診断アルゴリズムの構築を行った。
層間変位計に関しては、平成21年度の実験から、センサ設置部の局所的な回転により変位計測誤差が生じるという問題点が把握された。この解決に向けて、層間変位のみならず、局所回転角や水平捩れ角も同時に計測可能な、5自由度計測センサとなる「層間変位計」を開発した。
健全度診断アルゴリズムに関しては、建物を構成する部材ごとにモデル化した立体フレームモデルを対象とするアルゴリズムを構築した。想定される損傷パターンをデータベース化しておき、実際に計測される層間変位情報との比較に基づいて、損傷個所や損傷程度をリアルタイムに導き出す。
また22年度分の研究費の一部を23年度に繰り越して、23年度に、取り壊し予定でスケルトン状態となった実建物に、改良した層間変位計を設置して、加振実験を行っている。改良層間変位計の有効性を確認し、構築した診断アルゴリズムの有用性の検証も行った。
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