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2020 年度 実施状況報告書

実構造物による免制震装置の補修方法の有効性検証、新たな提案及び同定手法の研究

研究課題

研究課題/領域番号 18K04438
研究機関東北工業大学

研究代表者

薛 松濤  東北工業大学, 建築学部, 教授 (70236107)

研究分担者 畑中 友  東北工業大学, 工学部, 助教 (30805239)
ソウ ビョウ  東北工業大学, 工学部, 講師 (60825496)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2023-03-31
キーワードヘルスモニタリング / 変位モニタリング / アルゴリズム
研究実績の概要

1、本研究内容の一部の構造ヘルスモニタリングシステムのデータ蓄積に関しては、2020年4月ー2021年3月の間に仙台で数回の地震が起こり、データを蓄積と同時に、対象構造物の性能が前補修手法によって保障されていることは明らかである。特に2021年2月13日起きた3.11大地震の余震とされる大地震時に、設置したモニタリングシステムは初めてイエロー警告を出し、「構造物に被害の可能性がある」と貴重なデータを蓄積できた。このようなイエロー警告が出たのは、今回の地震に対し問題がなかったが、何等かの補修手法が必要であることも示唆してくれていることが分かった。
2、新しいモニタリング手法のため、現在の加速度センサーの代わりに、変位観測モニタリングシステムの構築に向かって研究を進めた。昨年度は画像識別アルゴリズムの作成及びテストが終わり、そして、高精度カメラを購入して振動台実験で確かめてから実装する予定であった。しかし、予想外のコロナで高精度カメラの納品が大幅に遅れ、振動台実験及び実装が間に合わなかったため、この部分の研究は次年度の研究としている。
3、蓄積データの分析について、現在のモニタリングシステムが設置(2016年)以来のやや大きめの14回の地震記録を用いて、3種類の計算法を用いて記録した地震加速度より変位を計算した。3種類の方法による変位の計算値がすべて異なることが分かり、変位観測モニタリングシステムの必要性を明らかにした。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

データ蓄積及び蓄積したデータの分析については、予想よりも順調に進展している。
変位観測モニタリングシステムの研究に関するアルゴリズムの作成も順調である。
振動台実験及びシステム実装は遅れている。その理由はコロナで購入した高精度カメラの納品が大幅に遅れているからである。

今後の研究の推進方策

データ蓄積及びデータ分析は今まで通りに実行する予定である。
新しいモニタリングシステムの研究開発に関しては、昨年度納品が遅れた高精度カメラによるモニタリングシステムの振動台実験及び及び実装を実現したい。そして、高精度カメラによるシステムに加え、安価なWEBカメラ群によるシステムも現在構想して、これから実行していく予定である。

次年度使用額が生じた理由

昨年度(2020年度)は、高精度カメラを用いた変位による構造ヘルスモニタリングシステムを振動台実験で確かめ、そして実装する予定であったが、コロナで高精度カメラの納品が大幅に遅れて、振動台実験及び実装時の周辺機器の予算を使わなかった。なので次年度予算として使用する予定である。

  • 研究成果

    (12件)

すべて 2020 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (7件) (うち国際共著 7件、 査読あり 7件、 オープンアクセス 6件) 学会発表 (4件)

  • [国際共同研究] 同済大学/広州大学(中国)

    • 国名
      中国
    • 外国機関名
      同済大学/広州大学
  • [雑誌論文] Numerical and Experimental Verification of a Multiple-Variable Spatiotemporal Regression Model for Grout Defect Identification in a Precast Structure2020

    • 著者名/発表者名
      Zhang Xuan、Tang Hesheng、Zhou Deyuan、Chen Shanshan、Zhao Taotao、Xue Songtao
    • 雑誌名

      Sensors

      巻: 20 ページ: 3264~3264

    • DOI

      10.3390/s20113264

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Damping enhancement principle of inerter system2020

    • 著者名/発表者名
      Zhang Ruifu、Zhao Zhipeng、Pan Chao、Ikago Kohju、Xue Songtao
    • 雑誌名

      Structural Control and Health Monitoring

      巻: 27 ページ: 1-21

    • DOI

      10.1002/stc.2523

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Field Testing of Wind Turbine Towers with Contact and Noncontact Vibration Measurement Methods2020

    • 著者名/発表者名
      Wang Ying、Dai Kaoshan、Xu Yongfeng、Zhu Weidong、Lu Wensheng、Shi Yuanfeng、Mei Zhu、Xue Songtao、Faulkner Karen
    • 雑誌名

      Journal of Performance of Constructed Facilities

      巻: 34 ページ: 1~17

    • DOI

      10.1061/(ASCE)CF.1943-5509.0001366

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Transverse deformation effect on sensitivity of strain-sensing patch antenna2020

    • 著者名/発表者名
      Wan Chunfeng、Xie Liyu、Xu Kangqian、Xue Songtao、Jiang Can、Wan Guochun、Ding Tao
    • 雑誌名

      International Journal of Distributed Sensor Networks

      巻: 16 ページ: 1-10

    • DOI

      10.1177/1550147720908192

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Natural Frequency Characteristics of the Beam with Different Cross Sections Considering the Shear Deformation Induced Rotary Inertia2020

    • 著者名/発表者名
      Wan Chunfeng、Jiang Huachen、Xie Liyu、Yang Caiqian、Ding Youliang、Tang Hesheng、Xue Songtao
    • 雑誌名

      Applied Sciences

      巻: 10 ページ: 5245~5245

    • DOI

      10.3390/app10155245

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Long-Range Displacement Meters Based on Chipped Circular Patch Antenna2020

    • 著者名/発表者名
      Xue Songtao、Jiang Kang、Guan Shuai、Xie Liyu、Wan Guochun、Wan Chunfeng
    • 雑誌名

      Sensors

      巻: 20 ページ: 4884~4884

    • DOI

      10.3390/s20174884

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Damping Estimation of an Eight-Story Steel Building Equipped with Oil Dampers2020

    • 著者名/発表者名
      Yang Pengchao、Xue Songtao、Xie Liyu、Cao Miao
    • 雑誌名

      Applied Sciences

      巻: 10 ページ: 8989~8989

    • DOI

      10.3390/app10248989

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] Optimal Design of a Tuned Eddy Current Inerter Damper2020

    • 著者名/発表者名
      96)Li Dawei, Ikago Kohju, Xue Songtao, Ban Xinlei.
    • 学会等名
      日本建築学会東北支部研究報告集構造系第83号. 2020
  • [学会発表] Optimization of tuned inerter dampers for base-isolated buildings2020

    • 著者名/発表者名
      Li Dawei, Ikago Kohju, Xue Songtao.
    • 学会等名
      日本建築学会大会学術講演梗概集(関東). 2020
  • [学会発表] Analysis of parameters and seismic properties of mid-story isolation system, Part 1: The proposed model2020

    • 著者名/発表者名
      宋 暁、薛 松濤
    • 学会等名
      日本建築学会大会2020
  • [学会発表] Analysis of parameters and seismic properties of mid-story isolation system, Part 2: Simulation Analysis and Validation2020

    • 著者名/発表者名
      薛 松濤、宋 暁
    • 学会等名
      日本建築学会大会2020

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公開日: 2021-12-27  

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