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2021 年度 実績報告書

重要災害拠点を対象とした非構造部材を含む建物の総合的な耐震余裕度評価法

研究課題

研究課題/領域番号 18K04431
研究機関京都大学

研究代表者

藤田 皓平  京都大学, 工学研究科, 准教授 (40648713)

研究分担者 竹脇 出  京都大学, 工学研究科, 教授 (20155055)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2022-03-31
キーワード構造ヘルスモニタリング / システム同定 / 建物機能診断 / 非構造部材 / 画像計測
研究実績の概要

本研究課題は,地震発生時に建物を継続して利用することを前提として耐震性能や設備機能の損傷度を総合的に判断することを目的としたモニタリングシステムを構築することを目的とし,建物で観測される地震時床加速度応答に基づき建物の残存耐震性能の評価に加えて,建物の機能維持に影響度が大きい非構造部材の対象としたモニタリングデータを併用して建物全体の被災度を判断する手法の構築を目指したものである。本年度における研究実績として,システム同定に関しては,観測層位置が限定されている場合の地震時観測データに基づき,Rayleigh型減衰の減衰定数を含めたモデルパラメターを伝達関数のフィッティングにより同定する方法を構築した。本手法では,利用できる建物の床応答が限定され固有モード情報が得られないことから,地震時に建物に生じた最大層間変位の推定にはまだ課題が残るが,同定されたモデルに基づき非観測層の床加速度推定を比較的高精度で行うことが可能であることを明らかにした。一方,非構造部材を対象としたモニタリングに関しては,本研究課題にてこれまでに構築を行った赤外線カメラを用いたモニタリングシステムにより天井裏の設備配管に生じた地震時最大変形や地震後の残留変形の評価の妥当性を静的実験ならびに動的加振実験により検証した。モニタリングの対象とする設備配管は平面的に広がりがあり,1台のカメラで幅広く画像取得を行うため,種々の画像解析手法を構築している。本計測ユニットでは加速度センサーを搭載しており,地震時の建物の揺れを感知した際にあらかじめ決められた計測ルーチンを自動的に開始する機能を有する。本年度での検証実験においても,非構造部材の地震時の挙動の動画データや加振前後における静止画データの収集に成功しており,差分解析や動体解析により,地震時の最大変形や残留変形の推定を行う方法が有効であることを明らかにした。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2022

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] 目視点検が困難な吊り配管等を対象とした画像モニタリングシステム2022

    • 著者名/発表者名
      榊原由理江,河又洋介,藤田皓平,倉田昌宏
    • 雑誌名

      日本建築学会構造系論文集

      巻: 第87巻 ページ: -

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Development of Image Sensing-Based Monitoring System for Suspension Piping Above Ceiling and Verification by Shanking Table Test Using Full-scale Steel Frame2022

    • 著者名/発表者名
      Fujita Kohei
    • 学会等名
      12th National Conference on Earthquake Engineering
    • 国際学会
  • [学会発表] 減衰モデルの選定を考慮した伝達関数のフィッティングに基づく高層建物のシステム同定法2022

    • 著者名/発表者名
      小宅裕斗
    • 学会等名
      建築学会学術講演会
  • [学会発表] 吊り配管を対象とした画像モニタリングシステムの振動台加振実験による精度検証2022

    • 著者名/発表者名
      藤田皓平
    • 学会等名
      建築学会学術講演会

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公開日: 2022-12-28  

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