Building damage evaluation method under earthquakes using existing gas meters

利用现有燃气表进行地震下建筑物损坏评估方法

基本信息

批准号：
22H01639
负责人：
佐藤大樹
金额：
$ 10.48万
依托单位：
Tokyo Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2027-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

近年，地震直後においても事業継続を行えることが求められている。そのためには地震時の建物の損傷を早急に評価する必要がある。一般的には加速度計などを用いて地震前後の建物特性の変化を観察する，いわゆる構造ヘルスモニタリングと呼ばれる手法が用いられている。これは，地震後に人間による被害観察に比べれば遙かに迅速で有用な手法である反面，建物内に構造ヘルスモニタリング用の専用機材を設置する必要がある。そのため初期費用だけでなく，維持管理費用が大きな足かせとなり普及率は低い。そこで本研究課題ではこの問題を解決するために，既存のガスメーターを利用した地震時における建物損傷評価手法の構築を行う。今年度は，実建物データを基にデータベース詳細な３次元部材モデルで柱や梁，壁や床などをモデル化したRCマンションモデルを作成した。地震応答をシミュレーションする際に用いる地震波を選定し，時刻歴応答解析を実施した。解析結果から各RCマンションモデルの損傷を分析した。ガス遮断をすることに特化して開発された剛体球式感震器方式のガスメーターを用いて，様々な振幅や振動数の正弦波による振動台実験を実施した。振動台には高性能の加速度計も設置し，その値と比較することで剛体球式感震器方式ガスメーターの振動感知性能およびそのバラツキを確認・評価した。さらにRCマンションモデルを用いた複数の地震波による時刻歴応答解析から得られる各階での応答波形を用いて，振動台実験を実施し，地震時における剛体球式感震器方式のガスメーターのガス遮断スイッチの発生条件について詳細に分析した。またガスメーターの取り付け角度を変更した振動台実験を実施し，取り付け角度の違いによるガスメーターガス遮断スイッチの発生条件のバラツキについても明らかにした。

近年来，甚至在地震发生后，也有必要立即继续业务。为此，有必要在地震期间紧急评估建筑物的破坏。通常，使用一种称为结构性健康监测的技术，其中使用加速度计或类似计观察到地震之前和之后的建筑物特征变化。与地震后的人类损害观察相比，这是一种更快，更有用的方法，但是有必要在建筑物内安装特殊设备以进行结构性健康监测。因此，不仅初始成本，而且维护成本也是一个重大的障碍，并且穿透率较低。因此，在本研究主题中，为了解决此问题，我们将开发一种使用现有气体表的地震时评估建筑物损害的方法。今年，我们创建了一个RC公寓模型，该模型使用基于实际建筑物数据的详细3D组件模型来建模列，梁，墙壁，地板等。选择了用于模拟地震反应的地震波，并进行了时间历史响应分析。从分析结果分析了每个RC公寓模型的损害。使用专门用于气体关闭的刚性球形地震传感器类型的燃气计，我们使用各种幅度和频率的正弦波进行了振动表实验。奶昔表上还安装了高性能加速度计，通过将其与值进行比较，我们确认并评估了硬球地震传感器型气体计的振动检测性能和变化。此外，使用RC公寓模型使用多个地震波从时间历史响应分析中获得的每个楼层上的响应波形进行了振动表实验，并对使用硬球性地震传感器类型的气体计的气体关机切换的条件进行了详细的分析。我们还进行了一个摇桌实验，以改变气体计的安装角度，并阐明了由于安装角度差异而导致气体计气气体体关闭开关的条件变化。