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Development of the Highest Accuracy Force Measurement System for Large Biaxial and Triaxial Dynamic Tests

开发用于大型双轴和三轴动态测试的最高精度力测量系统

基本信息

批准号：
22K18843
负责人：
吉敷祥一
金额：
$ 4.08万
依托单位：
Tokyo Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-06-30 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K18843/
关键词：
建築構造実験装置計測方法精度多軸加力

项目摘要

これまでに台湾国立地震研究所(NCREE) の大型2軸加力装置での実際の大型実験、および加力・計測精度の調査を行っている。この装置では可動テーブルと鉛直アクチュエータの接触面での摺動抵抗力が、水平力のデータに混入し、水平アクチュエータのデータから、推測した摺動抵抗力を除去することで試験体の反力を評価している。しかし、本試験体の出荷試験と、同条件でのNCREEの試験の結果が著しく異なる問題があった。他の現存する大型装置の全てが同様な状況にあった。本年度は、積層ゴムと4本の水平リンクを採用した新たな実験手法を採用した実験装置に関して、実験装置の建設と並行して構成部材の性能確認を実施した。具体的には、下記の４項目について検討を行った。（1）剛強な反力梁を支持する直径650mmの天然ゴム系積層ゴムの微小変形の線形性、水平剛性の面圧依存性・振幅依存性が確認できた。（2）剛強な反力梁を積層ゴムにて支持してPC鋼より線によりプレストレスを導入する過程での鉛直方向変位の推移を取得することに成功した。（3）プレストレスと積層ゴムにて固定された反力梁の水平方向剛性の微小変形（1～5mm）領域における線形性と水平剛性の理論値との対応が確認できた。（4）油圧ジャッキを挿入して別途設けたロードセルの計測値と水平リンクによる計測値が合致することを検証した。一方、鉛直リンクを用いた実験装置については、1/3サイズの縮小モデルによる動的実験の計測データを分析した。さらに有限要素解析によりロードセルと太い支持部材の設計検討結果について分析した。

This is an investigation of the actual large-scale, high-pressure, and measurement accuracy of the large-scale 2-axis force device at the National Seismological Research Institute (NCREE) in Taiwan. The device is capable of evaluating the bending resistance of the contact surface of the movable part, the mixing of horizontal forces, the removal of horizontal forces, and the reaction force of the test body. The test results of NCREE under the same conditions are different. All existing large installations are in the same condition. This year, we adopted a new method to verify the performance of the components of the equipment. The specific and the following 4 items are included in the discussion. (1) The linearity, horizontal rigidity, surface pressure dependence and amplitude dependence of the micro-shape of the rigid reaction beam with a diameter of 650mm supported by the natural system layer are confirmed. (2) Strong reaction beam layer support PC steel line, vertical direction and transition process are successful. (3) The horizontal rigidity of the reaction beam is slightly deformed (1~5mm) in the field of the fixed layer, and the theoretical value of the horizontal rigidity is confirmed. (4) The oil pressure is measured separately from the oil pressure. 1/3 of the vertical axis of the measurement device. The analysis results of the design review of the supporting components are presented in the paper.