付属構造物を主対象としたレーザー計測による損傷・外力検出システムの構築と実証

2002 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 14350238
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 藤野 陽三 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (20111560)
• 研究分担者: 本村 均 日本道路公団, 試験所, 保全研究室長(研究職) ; 阿部 雅人 東京大学, 大学院・工学系研究科, 助教授 (60272358)
• キーワード: 多点スキャン計測 / 外力推定 / 逆解析 / モード解析 / レーザー速度計 / 高次モード同定 / ERA法

研究概要

本研究では,研究代表者が構築してきた手法を拡張して,鋼構造付属物の外力推定,継手部の損傷検出に適用し,実用的かつ高信頼性の構造性能評価を確立させることを目指している.
平成14年度は,主に外力同定に関して研究を行った.具体的には,(1)遮音壁などに作用する動荷重を逆解析により同定するための,計測手法・逆解析手法の構築,(2)室内実験による検証である.
対象模型としては,実験室内の片持ち鋼板を対象に,インパルス力,地震慣性力,音圧下での実験を行い,逆解析手法が有効であることをあきらかにした.
具体的には,レーザードップラー速度計を用い,片持版を対象に,モード特性を常時微動データから同定した.その手法としてERA(Eigenvalue Realization Algorith)法を用いて,高次モードまでの動特性(固有振動数,モード減衰,モード形)を正確に把握することが可能となった.
その上で,構造物に作用する動的応答を2個のレーザードプラー速度計により計測し,その外力逆解析法としては,一般化逆行列法と正規化法を改善したものを用いて,動的外力の時刻歴を推定した.3ケースともに,高い精度で同定が可能であった.

研究成果

• [文献書誌] 藤野陽三, 阿部雅人: "Monitoring of bridges (基調講演)"Int.Conf.of Bridge Safety and Management. (CD-ROM). (2002)
• [文献書誌] 藤野陽三, 阿部雅人: "Vibration, Control and Monitoring of Bridges (基調講演)"4^<th> Int. Conf. on Structural Control. (CD-ROM). (2002)
• [文献書誌] Yozo FUJINO: "Vibration, control and monitoring of long-span bridges-resent research developments and practice in Japan"Journal of Constructional Steel Research. No.58. 71-97 (2002)
• [文献書誌] Sakda, 藤野陽三, 阿部雅人: "動的外力による応答からの外力推定に関する実験"土木学会年次講演会概要集. (CD-ROM). (2002)
• [文献書誌] 藤野陽三, 阿部雅人: "Vibration-based health monitoring of bridges using ambient motion"Eurodynamics 2002. Vol.1. 69-80 (2002)