| 研究課題/領域番号 |
19K15142
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
小区分23010:建築構造および材料関連
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| 研究機関 | 新潟工科大学 |
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研究代表者 |
涌井 将貴 新潟工科大学, 工学部, 准教授 (40778205)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2019年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
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| キーワード | 加速度微分 / 構造ヘルスモニタリング / 非線形性 / 損傷評価 / 加速度2階微分 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
現在までに、建物の損傷評価や、構造ヘルスモニタリングに関する研究が数多く行われているが、その多くが実用化に至っておらず、実現象との対応付けが行われていないため、定性的な評価に留まっている。そこで本研究では、より構造損傷との関連が明確な指標として、加速度応答の高次微分を用いた構造部材の損傷度評価理論を構築する。数値解析および振動台実験を行い、得られた解析結果および計測データを用いて構築した理論の検証を行う。数値解析と振動台実験の検証結果を相互フィードバックすることで、実用性のある理論を確立し、それを基にした建物の健全性評価に向けた基礎理論を提案することを目指す。
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| 研究成果の概要 |
本研究では、地震時における構造物の損傷度評価を目的として、加速度応答の2階微分を用いた手法の適用性を検討した。これまでの研究では加速度2階微分を算出するにあたり、微分処理の方法までは未検証であった。そこで、アナログ回路で微分処理を行う加速度微分センサを試作し、振動台実験によってその適用性を検討した。その結果、本提案手法によって構造物の荷重変形関係に生じる非線形性を検出することが可能であるものの、具体的な損傷位置を同定することが困難であるという適用可能範囲を明らかにした。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
地震等による災害が発生した際に、建物の継続使用性や避難の必要性を迅速に判断すること非常に重要である。本研究では加速度応答の2階微分というこれまであまり着目されていなかった物理量を用いることで、地震時に生じる損傷を検出できる可能性を示した。併せて、加速度2階微分を計測できるセンサ開発とその適用可能範囲の検証によって、実用化に向けた基礎的なデータを蓄積することができた。
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