「構造の扉」と「見える制振部材」を用いた建物損傷検知システムの開発

开发使用“结构门”和“可见减振构件”的建筑损伤检测系统

• 批准号: 21656136
• 负责人: 中島 正愛
• 金额: $ 2.05万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
• 财政年份: 2009
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2009 至 2010
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21656136/
• 关键词: 健全度評価; 塗料; 横座屈; 制振部材; 耐震設計; 地震防災

本研究は、「高機能社会に適合する建築構造のあり方」を命題に、『建物の機能性の向上を図るとともに"どこが壊れたか、どのぐらい壊れたか、どう直せばよいのか"という質問に即座に応答できる仕組み』を提案する。研究の遂行にあたって、(A)スリット入り鋼板のスリット配置:(B)鋼板塑性化を検知するための塗料の同定と構面外座屈の特定:(C)制振機能と損傷検知機能を有する鋼板制振部材の検証、の3課題を設定する。平成22年度では、課題(B)を継続するとともに、課題(C)に取り組んだ。課題(B)に対しては、塗料剥離と構面外座屈発生を利用した損傷検知機能を検証するための実験を、課題(A)で同定した最適スリット配置を持つ複数の鋼板壁に対して実施し、制振装置としてのエネルギー消費能力の高さを検討した他、その損傷検知装置能力を、載荷履歴の違いによる影響、同一振幅での繰り返し回数の影響の視点から考察した。課題(C)に対しては、塗料の剥離状況と被った最大水平変形と即座に対応づける仕組みを、塗料の剥離状態をデジタルカメラに収め、そこから剥離パターンをデジタル化し、そのデジタルイメージから最大水平変形を推定する手順として考案した。また詳細な有限要素法解析によるデータを用いて、スリット間隔-座屈後残留変形関係を定式化することによって、座屈発生とそれに伴う残留変形(目視による確認)から被った最大水平変形をすばやく予測する仕組みを導いた、またこれら2つの方法の優劣にも検討を加え、構面外座屈後の残留変形を目視によって観察する方法がより確実であることを明らかにした。最後に本研究の集大成として、提案鋼板制振部材を組み込んだ骨組を考え、それにサブストラクチャハイブリッドオンライン実験を適用することから、この骨組の地震応答を求めるとともに、本研究で考案した検知方法を適用し、その妥当性と精度を実証した。

本研究以“与高功能社会相适应的理想的建筑结构形式”为命题，旨在提高建筑物的功能性，并立即回答“哪里破损了、破损了多少”等问题。它坏了，我们怎样才能修复它？”我们提出了一个可以响应的系统在研究中，（A）切缝钢板的切缝排列；（B）油漆的识别以检测钢板的塑性和面外屈曲的识别；（C）振动阻尼和损伤检测功能。问题：钢板减振构件的验证。 2010财年，我们继续课题(B)并致力于课题(C)。对于问题（B），除了检查高度之外，还进行了实验，以验证使用问题（A）中确定的最佳狭缝布置的多个钢板壁上的油漆剥落和面外屈曲发生情况的损伤检测功能。除了减振装置的能耗能力之外，我们还从加载历史差异的影响和相同振幅下的重复次数的影响的角度检验了损伤检测装置的能力。对于问题（C），我们开发了一个系统，可以立即将油漆的剥落状态与其经历的最大水平变形相关联。该方法被设计为估计水平变形的程序。此外，通过使用详细的有限元分析数据制定狭缝间距和屈曲后残余变形之间的关系，我们可以快速计算屈曲引起的最大水平变形以及由此产生的残余变形（视觉确认）。 ，并且还考察了这两种方法的优越性，发现目视观察面外屈曲后残余变形的方法更为可靠。最后，作为本研究的高潮，我们将考虑采用所提出的钢板阻尼构件的框架，对其应用子结构混合在线实验，获得该框架的地震响应，并应用本研究中设计的检测方法。证明了其有效性和准确性。

项目成果

Development of Slitted Shear Walls for Condition Assessment

用于状态评估的开缝剪力墙的开发

• 发表时间: 2010
• 作者: Jacobsen;A.;Nakashima;M
• 通讯作者: M

Online Test of Buckling Frame with Slit-Wall Dampers Capable of Condition Assessment

可进行状态评估的缝壁阻尼器屈曲框架在线测试

• 发表时间: 2010
• 期刊: Journal of Constructional Steel Research
• 影响因子: 4.1
• 作者: Jacobsen;A.Hitaka;T.;Nakashima;M.
• 通讯作者: M.