実在RC造構造物の解体時の非線形挙動観測による実終局耐力の推定システム

• Project/Area Number: 14655199
• Research Category: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Building structures/materials
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: 川瀬 博 九州大学, 大学院・人間環境学研究院, 教授 (30311856)
• Project Period (FY): 2002 – 2003
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2003)
• Budget Amount: ¥2,800,000 (Direct Cost: ¥2,800,000); Fiscal Year 2003: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000); Fiscal Year 2002: ¥2,000,000 (Direct Cost: ¥2,000,000)
• Keywords: RC造構造物 / 終局耐力 / 動的破壊実験 / 加速度センサー / 非線形応答 / 強震動予測 / 海溝性地震 / サイト増幅 / 地震応答解析 / アスペリティ / 被害予測

Research Abstract

本研究では、最新のIT技術の進歩で可能となった、安価で簡便に利用できる加速度センサーを建物内に多数利用し、その建物の実終局耐力を推定する計測システムを開発しようとするものである。まず、原理的に柱の上下に設置された2つの高精度加速度センサーによって加速度を計測すれば、その層が大変形を余儀なくされたときには、そのローカルな加速度波形を分析することで、その層の力-変位関係を得ることができることを明らかにする。そして実際にそのシステムを用いてRC造試験体を計測し、その終局耐力が推定できることを示す。
昨年度は加速度センサーとデータ収録装置を整備し、その基本的特性を明らかにした。今年度は非線形特性が容易に推定可能である簡単なRC造の一本柱と梁からなる模型で振動試験を行なって、原理的にここで考えているような柱の脚部と上部の同時観測によって、その層の非線形特性が把握可能であることを実証することを試みた。そのために対象となる試験体を複数製作し、同時にプレストレスによる加力システムと破壊後の試験体を支持する安全装置を製作した。そしてその加力システムによる片振幅の加振実験を行い、加速度記録の2回積分値で変形量が、加速度×頂部の質量でせん断力が得られ、加速度計による計測だけで力-変形関係が得られることを実証することができた。加速度記録は安価なセンサーであっても加速度レベルが大きければ2回の積分でほぼ正確に変位計で計測された変位を求めることが可能であった。本研究により、安価な加速度センサーを実在構造物に多数設置することによってその終局耐力が精度よく評価できることがわかった。