微動測定に基づく既存建物の健全性診断手法に関する研究

基于微动测量的既有建筑健康诊断方法研究

• 批准号: 25889055
• 负责人: 飯山 かほり
• 金额: $ 1.5万
• 依托单位: Tokyo University of Science
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
• 财政年份: 2013
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2013-08-30 至 2015-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-25889055/
• 关键词: 構造ヘルスモニタリング; 常時微動; FDD法; モード特性; 損傷同定

本研究は，既存建物の構造健全性診断に有用となる損傷検出方法の開発を目的としている。具体的には，建物の多点同時微動測定記録から同定した振動モード特性の損傷前後の変化に着目し，建物の損傷有無，損傷位置および損傷レベルを把握するための実用的な指標を見出そうとするものである。現在，この構造ヘルスモニタリング手法の発展を遅らせている大きな要因の一つは，既存建物の実測例自体が非常に少なく，特に損傷した実建物の詳細な振動モード特性が明らかにされていないことにある。本研究では，非損傷建物および損傷建物を対象として高密度微動測定を行い，その詳細な振動モード特性を明らかにする。さらに，これまで数値実験や振動台実験のみでしか検討されてこなかった種々の損傷検出方法についての検証も行うことを目標としている。本年度は，主に過去に測定を行った建物群の測定データチェック及び整理を行い，利用できる測定データの仕分けのための作業を行った。また，研究目的の一つである「実測記録から同定されたモード特性の精度の確認」を行うために，非損傷建物の２日間にわたる測定データを対象として，微風時および強風時の違いを検討した。具体的には，モード特性同定手法の有効な方法の一つであるＦＤＤ法を用いてモード特性を比較検討した。この結果，固有振動数およびモード減衰の同定誤差は大きい一方，低次のモード形状については精度よく同定できることを，理論的側面，および実測記録から確認した。なお，立体振動モード特性を同定する際には微動の部分測定データから建物全体のモード特性を同定するための方法論が必要であったことから，この方法論を展開しまとめた。この成果については，地震工学会大会において口頭発表を行っている。

这项研究旨在开发一种损伤检测方法，该方法将有助于诊断现有建筑物的结构完整性。具体而言，该公司专注于振动模式特征的变化，这些特征从损坏前后的多个同时的微晶格测量记录确定，并试图找到实用的指标，以了解建筑物的损坏，损坏位置和损害水平的存在。当前，减慢这种结构健康监测方法发展的主要因素之一是，现有建筑物的实际测量很少，并且尚未阐明损坏建筑物的详细振动模式特征。在这项研究中，高密度的微型人物测量是在未受损和损坏的建筑物上进行的，并阐明了详细的振动模式特征。此外，目标是验证到目前为止仅通过数值实验和摇桌实验研究的各种损害检测方法。今年，我们主要检查并组织了过去曾经测量的建筑组的测量数据，并致力于对可用的测量数据进行分类。此外，为了“确认从实际测量记录中确定的模式特征的准确性”，研究目的之一，我们检查了在光和强风中的差异，针对两天未损害的建筑物的测量数据。具体而言，使用FDD方法比较并检查了模式特征，这是识别模式特征的有效方法之一。结果，从理论方面和实际测量记录中证实，虽然固有频率和模式阻尼的识别误差很大，但可以准确地识别较低的阶模式形状。此外，在识别立体振动模式特征时，必须从细微测量的精细运动数据中确定建筑物的整体模式特征，因此开发并编译了该方法。该结果是在地震工程协会会议上口头提出的。

项目成果

建物の部分測定データを用いたFDD法のモード同定の精度に関する考察

基于建筑物部分测量数据的FDD方法模态识别精度的思考

• 发表时间: 2013
• 作者: T. Kaneko;J. Bai;K. Yasuoka;A. Mitsutake;and X.C. Zeng;飯山かほり
• 通讯作者: 飯山かほり