損傷箇所の推定方法

Inventor：
Applicant, Patent owner：
Agent (3)：磯野道造 , 多田悦夫 , 町田能章
Gazette classification：公開公報
Application number (International application number)：2011032297
Publication number (International publication number)：2012173001
Application date： Feb. 17, 2011
Publication date： Sep. 10, 2012
Summary：

【課題】少ない数のセンサでも建物の損傷箇所を推定することができる損傷箇所の推定方法を提供すること。【解決手段】推定対象に係る建物Tをn自由度系の多層構造モデルAにモデル化したうえで、(1)地震後の1次固有円振動数λSおよび1次固有ベクトル{ΦS}を仮決めすることにより、地震後の剛性kS,iおよび剛性行列[KS]を算出し、(2)質量行列[M0]および剛性行列[KS]に対応する「1次固有ベクトル{ΨS}」を算出し、(3)1次固有ベクトル{ΨS}から求めた層間擬似変位uS,iを剛性kS,iに乗じて層間擬似慣性力QS,iを算出し、(4)地震前の層間擬似慣性力Q0,iの逆数を層間擬似慣性力QS,iに乗じて判定基準値qS,iを算出する。(1)〜(4)のステップを、判定基準値qS,iが所定の条件を満たすまで複数回繰り返した後、判定基準値qS,iを照査することにより、損傷箇所を推定する。【選択図】図3

Claim (excerpt)：

外乱または劣化後の建物の上層階において振動計測を行い、基準点での振動に対する周波数応答関数Gを取得する事後計測ステップと、外乱または劣化前に取得した初期周波数応答関数G0の逆数を周波数応答関数Gに乗じて得た関数において、ピーク振動数fpを求める初期設定ステップと、前記建物をモデル化したn自由度系の多層構造モデルについて、仮1次固有円振動数λSおよび仮1次固有ベクトル{ΦS}を設定する振動特性仮定ステップと、仮1次固有円振動数λS、仮1次固有ベクトル{ΦS}および前記多層構造モデルの質量行列[M0]を非減衰自由振動方程式に代入し、前記多層構造モデルの各層の構造要素について剛性kS,iを算出する剛性算定ステップと、剛性kS,iに基づいて作成した剛性行列[KS]および質量行列[M0]に対応する1次固有円振動数ωSと1次固有ベクトル{ΨS}とを算出するモード算定ステップと、最大値が定数aとなるように正規化した1次固有ベクトル{ΨS}の成分に基づいて、前記多層構造モデルの各層の層間擬似変位uS,iを求める層間擬似変位算定ステップと、剛性kS,iに層間擬似変位uS,iを乗じて層間擬似慣性力QS,iを算出する擬似慣性力算定ステップと、外乱もしくは劣化前の剛性k0,iおよび層間擬似変位u0,iに対応する層間擬似慣性力Q0,iの逆数を層間擬似慣性力QS,iに乗じて判定基準値qS,iを算出する判定基準値算定ステップと、 1を挟んで設定した下限閾値と上限閾値との間に判定基準値qS,iが納まっているか否かを判定する判定ステップとを含み、前記振動特性仮定ステップ、前記剛性算定ステップ、前記モード算定ステップ、前記層間擬似変位算定ステップ、前記擬似慣性力算定ステップ、前記判定基準値算定ステップおよび前記判定ステップを複数回繰り返すことにより、建物に生じた損傷箇所を推定する方法であって、 1回目の前記振動特性仮定ステップでは、ピーク振動数fpに2πを乗じた値を仮1次固有円振動数λ1とし、最大値が定数aとなるように正規化した仮モードベクトル{Φ0}を仮1次固有ベクトル{Φ1}とし、 2回目以降の前記振動特性仮定ステップでは、前回のモード算定ステップで算出した1次固有円振動数ωS-1および1次固有ベクトル{ΨS-1}を、仮1次固有円振動数λSおよび仮1次固有ベクトル{ΦS}とし、 2回目以降の前記判定基準値算定ステップでは、前回の判定基準値算定ステップで算出した総ての判定基準値qS-1,iについて、前記下限閾値と前記上限閾値との間に納まっているか否かを判定し、納まっていないと判定された判定基準値qS-1,iが存在する場合には、当該判定基準値qS-1,iに対応する層の今回の層間擬似慣性力QS,iに、前記層間擬似慣性力Q0,iの逆数と2πfp/ωSとを乗じることで、当該層における今回の判定基準値qS,iを算出し、 S回目以降の前記判定ステップにおいて少なくとも2回連続して肯定判定が得られた場合に、S回目以降のいずれかの回の判定基準値算定ステップで算出した判定基準値を照査し、判定基準値が1を下回っている層を損傷箇所とする、ことを特徴とする損傷箇所の推定方法。

IPC (1)：

G01M 99/00

FI (1)：

G01M19/00 Z

F-Term (7)：

2G024AD34 , 2G024BA11 , 2G024BA12 , 2G024CA13 , 2G024DA06 , 2G024DA12 , 2G024FA06

Patent cited by the Patent：

Cited by examiner (4)

建物の耐震性能評価方法及び装置
Gazette classification：公開公報 Application number：特願2002-151085 Applicant：独立行政法人建築研究所, 応用地震計測株式会社
常時微動計測に基づく建物の健全性診断法、診断装置及び診断プログラム
Gazette classification：公開公報 Application number：特願2009-111338 Applicant：財団法人電力中央研究所
建物損傷度判定装置および建物損傷度判定方法
Gazette classification：公開公報 Application number：特願2007-184547 Applicant：国立大学法人筑波大学

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