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構造モニタリングシステムの開発に向けた基礎的検討

模型試験体による振動実験

佐藤 貢一*1・土本 耕司*2・高木 政美*3・長瀧 慶明*1

建築・土木構造物は,想定した外乱(地震,風など)を考慮して設計されているため,想定範囲内の外乱で構造に損傷を受けることは殆どない。しかし,予想を上回るような外乱や経年的な変化の蓄積などによっては,構造物に損傷が生じる場合がある。その場合,構造物に損傷が生じても,外壁や内壁などによって覆われているため,構造物の骨組みまで状況確認することができないのが現状である。
本研究では,建築構造物の健全性を確認するため,できるだけ少数のセンサーで構造体の状態を確認する手法を開発する目的で行っている。本報では,4階建て鉄骨造構造物を対象にせん断型試験体を製作し,固有値解析,静的試験および地震外力を想定した振動実験結果について報告する。

キーワード:  振動台実験,モニタリング,静的繰り返し実験,相似則,固有値解析

*1 技術センター 建築技術開発部 ニューフロンティア技術開発室
*2 設計本部 耐震計画グループ
*3 技術センター 建築技術研究所 防災研究室

Basic Study for the Development of a Structure Monitoring System

Shaking Table Test Using a Model

Kouichi SATO*1, Koji TSUCHIMOTO*2, Masayoshi TAKAKI*3 and Yoshiaki NAGATAKI*1

Building structures are seldom damaged, since they are designed to withstand earthquakes, high winds, etc. However, such structures can be damaged by an accumulation of factors that exceed the original design specifications. Since the structure is hidden behind external and internal walls, etc., even if the structure has accumulated damage, the extent cannot be verified. In this study, we developed a technique that uses a small senor to verify the condition of a structure. A shearing type model of a 4-floor steel structure was subjected to vibration tests, eigenvalue analysis, static tests, and external earthquake-force tests.

Keywords:  shaking table test, monitoring, static loading test, similar law, eigenvalue analysis

*1 New frontier Technology Development Section, Building Technology Development Department, Technology Center
*2 Seismic Engineering Group, Design Division
*3 Disaster Prevention Research Section, Building Engineering Research Institute, Technology Center