Evaluation of structural member performance by dynamic strain measurement of real buildings

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本研究は、実際の鉄骨造建物に適用可能な、ひずみおよび加速度の多点・リアルタイム計測システムを構築し、そのデータ分析手法の確立と適用性の検証を目的としている。本年度は特に（項目１）前年度構築した実大試験装置による載荷実験、（項目２）ひずみ計測システムの改良、（項目３）大型振動台実験での適用性検証、および（項目４）実建物への適用拡大、について検討を行った。まず、（項目１）前年度構築した実大鉄骨骨組建物試験装置を用いて、静的載荷試験、動的応答計測、および載荷ロッド破断による衝撃加振実験を行った。層間変形角1/50までの静的載荷試験および衝撃加振試験を行い、壁や柱脚に損傷が生じること、また損傷に応じた応答性状の変化を捉えられることが確認された。上記実験では独自に開発した低価格の動ひずみ計測ユニットを多数設置して実験を行ったが、計測点数が増えるにつれ、多くのユニットを使用する必要があり、製作・設置のコストが大きな負担となってきた。そこでコストのさらなる低減を目指し、（項目２）これまで１台あたりのひずみ計測数を4chから8chにまで拡大し、より容易にさらに多点での動ひずみ計測を可能とした。この改善されたユニットの適用性を確認するため、（項目３）世界最大の振動台試験装置であるE-Defenseで行われた 10層鉄骨造建物の大型振動台実験に参加し、開発している装置および手法の適用を試みた。このなかでは合計240枚のひずみゲージと6つの3軸MEMS加速度計を用いたが、今回の構造物の挙動変化を捉えるという面において、必要十分であること、また、ごくわずかな応答挙動および構造性能の変化を捉えていることが確認された。さらに（項目４）この手法を実用建物に適用していくための課題抽出のため、他大学および民間との協力を求め、実在の体育館や工場、オフィスビルでの計測・設置を進めた。