振動計測モニタリングによる社会基盤構造物の健全性診断システムの構築

利用振动测量监测构建社会基础设施结构的健康诊断系统

• 批准号: 18860029
• 负责人: 宮下 剛
• 金额: $ 1.71万
• 依托单位: Nagaoka University of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (Start-up)
• 财政年份: 2006
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2006 至 2007
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-18860029/
• 关键词: 維持管理; モニタリング; 振動; 計測; レーザー; MEMS

主に橋梁を対象として,振動計測モニタリングから健全性を診断することを目的とし,モニタリング技術開発ならびに既設橋梁のモニタリングを実施した.1. トータルステーション上にレーザードップラー速度計を搭載することで,非接触かつ遠隔的にスキャニング振動計測を可能とするシステムの開発を進めてきた.本年度は,データ収録部の改善ならびに計測点の座標値を取得する機能を追加実装した.2008年度に首都高速道路において実用化に向けたフィールドテストを行う.2. 一般に入手可能なMEMS要素技術を利用して,橋梁の振動計測モニタリングを可能とするセンサノードのプロトタイプを作成した.プロトタイプの性能は,タイムスタンプを付加しながら,三軸加速度計のアナログ出力を100Hzにてサンプリング可能である.センサノードを既設橋梁の垂直材に取付けて振動計測を実施したところ,検証用のサーボ型加速度計と非常に良い一致を示したことから,動作性に問題がないことが確認された.3. 長岡市にある鋼トラス5橋(長生橋,与板橋,昭和橋,小坂橋,鷺之島橋)において,サーボ型加速度計を各径間中央の垂直材に取り付け,振動計測モニタリングを実施した.得られた知見を以下に示す.・各橋梁における計測結果から,鉛直方向の1次固有振動数が島田の式により予測可能である.・各橋梁で計測された鉛直方向の最大加速度を比較すると,ゲルバートラス形式である長生橋の吊径間部にて,応答が約2〜13倍大きくなっている.また,ダンプカーの通過による影響が顕著であり,乗用車通過時と比較すると応答が約3〜13倍となっている.・長生橋の支承部には,伸縮装置の段差を車両が通過することに伴い,衝撃的な力が繰り返し作用している.実際,長生橋のある伸縮装置付近では2000gal以上の加速度が見られた.同箇所の縦桁下フランジではき裂の発生が確認されており,発生加速度と大きな相関があるものと推察される.

主要针对桥梁，开发监测技术，对既有桥梁进行监测，通过振动测量和监测来诊断桥梁的健康状况。 1．通过在全站仪上安装激光多普勒测速仪，我们一直在开发一种能够实现非接触式远程扫描振动测量的系统。今年，我们将改进数据记录部分并获取测量点的坐标值。 2008年2月将在首都高速进行现场实际使用测试。利用常用的MEMS元件技术，我们创建了一个原型传感器节点，可以实现桥梁的振动测量和监测。原型的性能是三轴加速度计的模拟输出可以以100Hz的频率输出，同时添加时间戳传感器。将节点安装在现有桥梁的垂直构件上并进行振动测量，结果与验证所用的伺服式加速度计非常吻合，表明操作性没有问题。 3．长冈市的 5 座钢桁架桥（长生桥、与板桥、昭和桥、小坂桥、鹭岛桥）在各桥跨中心的垂直构件上安装了伺服型加速度计，进行了振动测量和监测获得的知识如下所示。 ・对于每个桥梁。从测量结果来看，响应大约是 2 到 13 倍此外，自卸卡车通过时的影响也很大，其响应比客车通过时大约3至13倍 - 长生桥的支撑部分设有伸缩装置的台阶。车辆经过时会产生冲击力事实上，在长生桥所在的伸缩装置附近观测到了超过2000加仑的加速度，已确认同一位置的纵梁下翼缘出现了裂缝，并且与该位置存在很强的相关性。假设存在加速度。

项目成果

Advanced Laser Measurement System for Civil Infrastructures

适用于民用基础设施的先进激光测量系统

• 发表时间: 2007
• 作者: Takeshi Miyashita

DEVELOPMENT OF THREE-DIMENSIONAL VIBRATION MEASUREMENT SYSTEM USING LASER DOPPLER VIBROMETERS

激光多普勒测振仪三维振动测量系统的研制

• DOI: 10.1145/2749469.2750378
• 发表时间: 2024-09-14
• 期刊: 2015 ACM/IEEE 42nd Annual International Symposium on Computer Architecture (ISCA)
• 作者: T. Miyashita;Y. Fujino
• 通讯作者: Y. Fujino

レーザードップラーとトータルステーションを用いた非接触かつ遠隔的なケーブル計測システムの開発

使用激光多普勒和全站仪开发非接触式远程电缆测量系统

• 发表时间: 2006
• 作者: 久保田慶太

Structural Health Monitoring Existing Bridges by Vibration Measurement

通过振动测量监测现有桥梁的结构健康

• 发表时间: 2007
• 作者: Takeshi MIYASHITA

二台の無線LAN加速度計による橋梁の振動モード同定

使用两个无线 LAN 加速度计识别桥梁振动模式

• 发表时间: 2006
• 作者: 宮下剛