2011 Fiscal Year Annual Research Report
動的光ファイバセンシング及び橋梁構造物の健全性モニタリングシステムの構築
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23360188
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| Research Institution | Ibaraki University |
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Principal Investigator |
呉 智深 茨城大学, 工学部, 教授 (00223438)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
原田 隆郎 茨城大学, 工学部, 准教授 (00241745)
車谷 麻緒 茨城大学, 工学部, 講師 (20552392)
岩下 健太郎 名城大学, 理工学部, 助教 (30544738)
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| Keywords | 工学 / 土木工学 / 土木材料・施工・建設マネジメント / 維持・管理 / 光ファイバセンサ / 早期損傷検知 / 橋梁構造物 / 健全性モニタリング |
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| Research Abstract |
本研究では、一定の空間領域内での平均ひずみを計測するロングゲージ(領域)光ファイバ(LG-FOS)センサとその分布型センシング技術を開発するとともに、橋梁構造物の早期損傷検知と性能評価手法を確立し、これらを実装した早期SHMシステムを新たに構築することを目的とする。平成23年度の研究成果は下記のように要約する。
1. 光ファイバセンサの高精度化およびPPP-BOTDAによる動的センシング手法
光ファイバセンサにおける被覆-光ファイバ間のすべり制御法や引張補強手法を構築し、FBG,PPP-BOTDA方式,二種類の高精度化LG-FOSセンサの実製作を行い、精度や感度および耐久性能に関する各種検証試験を実施した。また、センサの高感度化も行い、5μ以下の動ひずみを上手く計測できるようになっている。一方、PPP-BOTDA方式の動的センシングについて、センサの精度,感度などの性能特性の究明や性能向上手法の開発を行ってきた。
2. 高精度損傷検知アルゴリズムの開発
LG-FOSセンサにより得られた動的ひずみによるモーダルアナリシスの研究を進め、構造物のひずみ固有ベクトルによるモーダル形状曲率や損傷状態の高精度な同定手法を構築した。また、LG-FOSセンサにより得られるひずみ分布の直接利用により、構造物の変形,荷重,内部損傷等を同定する手法も開発してきた。そして、柱・梁供試体の曲げ破壊試験を行い,同センサによるひび割れ発生,ひび割れ後の損傷レベル,鉄筋降伏などの早期検知に関する検討を行い、開発した各種同定手法の有用性と優位性を検討した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
センサ技術、センシング手法および高精度損傷検知アルゴリズムの開発は計画通り進展しており、各種実構造物への適用実験を順調に進めている。また、国内外への研究発表も活発に行っている。
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| Strategy for Future Research Activity |
研究計画の変更あるいは研究を遂行する上での問題点は特にないが、今後、外部との共同研究を推進し、開発されたセンサ技術と構造モニタリング手法の実構造物への検証を大いに推進するとともに、開発されたセンサ性能目標をより高く設定し、橋梁構造物の早期損傷検知と健全性モニタリング技術を一層高度化させていく.
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Research Products
(6 results)
