カルマンフィルター理論によるRC構造物の劣化剛性の評価

1988 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 63550351
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: 田辺 忠顕 名古屋大学, 工学部, 教授 (50144118)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 加藤 雅史 名古屋大学, 工学部, 講師 (50115549) ; 梅原 秀哲 名古屋工業大学, 工学部, 助教授 (70151933) ; 島田 静雄 名古屋大学, 工学部, 教授 (90023035)
• Keywords: RC構造物 / 剛性劣化 / 剛性同定 / カルマンフィルター / 固有ベクトル / 固有振動数 / RC高架橋

Research Abstract

鉄筋コンクリート構造物の実剛性に評価は、従来から色々試みられていたが、動的変位の増大にともなって、剛性が変化するため、なかなかよい結果が得られないのが実状であった。
そこで本研究では、最近発達しつつあるカルマンフィルター理論をRC構造物の剛性の評価に適用し、その精度を検討する事を目的として次研究目標をたてた。
(1)RC構造物として、先に被害のあった東北新幹線高架橋を模倣して、3自由度系のカルマンフィルターアルゴリズムを構築する。
(2)カルマンフィルターの定式化にあたって、2つの方法を比較する。即ちマスバネ型の定式化と、固有モード型の定式化である。そして、この2つのフィルターの精度を評価する。
(3)実際に振動実験に適用して、開発されたカルマンフィルターによる剛性同定を行う。
このうち(1)、(2)に関しては、各種の試行過程のあと、カルマンフィルターが動くようになり、アルゴリズムを完成させた。従来行われていた、フーリエ解析による固有値、固有ベクトルに比べれば、かなり、精度の良い結果が得られる見通しを得た。また、カルマンフィルターの定式化は、マス、バネ系の3自由度連立形よりも、モード展開による3自由度独立形の方が、精度よい同定を行える結果を得ている。

Research Products

• [Publications] Tada-aki,Tanabe;Jiroh,Izawa: Proc.of The 1st-EASEC. Vol.3. 1840-1847 (1986)
• [Publications] 水野卓哉,田辺忠顕: コンクリート工学年次論文報告集. 10. 485-490 (1988)
• [Publications] Tada-aki,Tanabe;Takuya,Mizuno: Proc.of Int.Conf.on High Rise Buildings. (1989)