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弾性波の伝播特性を利用した橋梁用免震ゴム支承の健全性評価指標の開発

利用弹性波传播特性开发桥梁隔震橡胶支座健全性评价指标

基本信息

批准号：
20K04672
负责人：
川崎佑磨
金额：
$ 2.75万
依托单位：
Ritsumeikan University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

地震時の過大なせん断変形による損傷や、交通振動などの経年による劣化によってゴム支承内部にはひび割れなどの欠陥が生じる。これらの欠陥を内在した状態で、再度地震などによる課題なせん断変形を受けると、そのひび割れに応力が集中して破断する可能性がある。ゴム支承の外観からこれらの損傷を評価することは極めて難しく、ゴム支承が絶縁体であるため電気化学的な評価も困難である。そこで、非破壊試験法の中でも弾性波を検出することで材料の損傷評価が可能なAE（アコースティックエミッション）法を利用して、ゴム支承内部の損傷を評価して、健全性評価指標を作製することを試みた。2021年度には、ゴム支承の種類としてRB、LRB、HDRを用いて、せん断変形を0、100、200、300％加振した後に、繰返し圧縮載荷試験を行い、AEモニタリングによる評価を行った。その後、供試体を切断して、内部の損傷状態とAE法による非破壊評価の相関を試みた。RBではせん断ひずみの増加に伴ってAEヒット数、AEエネルギー、最大振幅値、RMSに増加傾向が見られ、断面観察の結果からも損傷の増加が確認された。LRBではせん断ひずみの増加に伴ってAEヒット数、RMSの減少傾向が見られたものの、断面観察の結果からその原因と考えられる鉛プラグの変形が確認された。HDRではせん断ひずみの増加に伴ってAEヒット数、AEエネルギー、RMSの減少傾向が見られた。これらより、RBにおいてはAE計測結果と断面観察結果がある程度一致しており、LRBにおいても断面観察結果によってAE計測との相関を確認することができた。また、AEヒット数、AEエネルギー、最大振幅値、RMSは損傷評価指標として有効であることがわかった。数値解析では、機械学習を用いて、得られたAE波形の健全時と異常時の判定を行った。いくつかのケースで異常判定が可能であることがわかった。

Earthquake damage, traffic vibration, aging, deterioration, internal damage, damage, etc. This is the first time that the earthquake has occurred, and the second time that the earthquake has occurred, the earthquake has occurred, and the earthquake has occurred. For example, if a metal is damaged, it will be difficult to repair it. The damage evaluation of materials is possible due to the use of the non-destructive test method, the damage evaluation of the internal support, and the health evaluation index. In 2021, the type of support, RB, LRB, HDR, etc. shall be used, the shape shall be changed to 0, 100, 200, 300% after vibration, the load shall be reduced, and the AE shall be evaluated. After the test, the test body was cut off, and the internal damage state was closely related to the AE method. The increase of RB is accompanied by the increase of AE number, AE generation value, maximum amplitude value, RMS increase tendency, and the increase of damage caused by cross-section inspection. The increase of LRB was accompanied by the decrease of AE and RMS. The results of cross-section inspection were analyzed and the causes of LRB were confirmed. The increase of HDR is accompanied by the decrease of AE number, AE number and RMS. The AE measurement results and cross section observation results are consistent with each other. AE, AE, Maximum Amplitude, RMS Damage Assessment Index Number analysis, mechanical learning, determination of sound and abnormal AE waveforms If there is an abnormality, it is possible to determine it.