| 研究課題/領域番号 |
22H01639
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究機関 | 東京工業大学 |
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研究代表者 |
佐藤 大樹 東京工業大学, 科学技術創成研究院, 准教授 (40447561)
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| 研究分担者 |
SHEGAY ALEKSEY 東京工業大学, 科学技術創成研究院, 助教 (90866170)
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| 研究期間 (年度) |
2022-04-01 – 2027-03-31
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| キーワード | ガスメーター / 建物損傷評価 / ヘルスモニタリング / ３次元部材モデル / 振動台実験 / 時刻歴応答解析 |
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| 研究実績の概要 |
近年，地震直後においても事業継続を行えることが求められている。そのためには地震時の建物の損傷を早急に評価する必要がある。一般的には加速度計などを用いて地震前後の建物特性の変化を観察する，いわゆる構造ヘルスモニタリングと呼ばれる手法が用いられている。これは，地震後に人間による被害観察に比べれば遙かに迅速で有用な手法である反面，建物内に構造ヘルスモニタリング用の専用機材を設置する必要がある。そのため初期費用だけでなく，維持管理費用が大きな足かせとなり普及率は低い。そこで本研究課題ではこの問題を解決するために，既存のガスメーターを利用した地震時における建物損傷評価手法の構築を行う。
今年度は，実建物データを基にデータベース詳細な３次元部材モデルで柱や梁，壁や床などをモデル化したRCマンションモデルを作成した。地震応答をシミュレーションする際に用いる地震波を選定し，時刻歴応答解析を実施した。解析結果から各RCマンションモデルの損傷を分析した。ガス遮断をすることに特化して開発された剛体球式感震器方式のガスメーターを用いて，様々な振幅や振動数の正弦波による振動台実験を実施した。振動台には高性能の加速度計も設置し，その値と比較することで剛体球式感震器方式ガスメーターの振動感知性能およびそのバラツキを確認・評価した。さらにRCマンションモデルを用いた複数の地震波による時刻歴応答解析から得られる各階での応答波形を用いて，振動台実験を実施し，地震時における剛体球式感震器方式のガスメーターのガス遮断スイッチの発生条件について詳細に分析した。またガスメーターの取り付け角度を変更した振動台実験を実施し，取り付け角度の違いによるガスメーターガス遮断スイッチの発生条件のバラツキについても明らかにした。
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| 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
当初の計画通りおおむね順調に進展していると判断できる。
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| 今後の研究の推進方策 |
次年度は新型ガスメーター（MEMS加速度計方式）の性能評価を実施する。MEMS加速度方式のガスメーターは，既存の剛体球式感震器方式ガスメーターとは異なり，ガス遮断時には，加速度最大値のPGAや一般的な建物にどの程度の被害が生じるかを数値化したSI値が記録される。そのため剛体球式感震器方式ガスメーターに比べ遙かに高い精度で振動感知が行える。そこでその精度を確認するため正弦波による振動台実験を実施する。さらに時刻歴応答解析から得られた各階での応答波を用いて振動台実験を実施し，ランダム振動時におけるMEMS加速度方式のガスメーターから出力されるPGAやSI値と，振動台に設置された高性能加速度計と比較することでMEMSセンサーの性能評価を行う。MEMS加速度方式のガスメーターの取り付け角度を変更した実験も実施し，取り付け角度の違いによるガスメーターのPGAやSI値の精度およびバラツキについても明らかにする。また，ガスメーターは壁や配管に固定されている場合が多く，床の応答に比べて増大する可能性もある。そのため現実的な設置状況を再現し，大型振動台を用いて振動実験を実施し，応答増大について検討する。現実的な設置状況を再現し，大型振動台を用いて振動実験を実施し，応答増大について検討する。
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