財団法人 電力中央研究所

電力中央研究所 研究報告書(電力中央研究所報告)
[CRIEPI Research Report]

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研究報告書 詳細情報
[Detailed Information]

報告書番号 [Report Number]
N08010
タイトル
実大橋梁耐震実験における長期振動モニタリング(その1) -曲げ破壊先行型RC構造物の損傷による振動特性変化の検出-
[Title]
A long-term ambient vibration monitoring on a shake table test of a full-scale bridge (Part I) - Detection of a modal parameter transition caused by flexural failure of a RC structure -
概要 (図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております)
大地震後における電力施設の継続使用性を判断する手がかりとして,常時微動計測に基づく構造物の振動特性の変状が考えられる.振動特性の変状から健全性を評価するためには損傷基準が必要であるが,損傷基準策定のための基礎データが現状では不足している.本研究では,損傷と振動特性変化の関係を把握するための実験データ取得を目的として,実大三次元震動破壊実験施設(E-ディフェンス)を用いた橋梁耐震実験におけるRC橋脚試験体を対象として常時微動計測を実施した.取得データに対して ARMA法を適用し,加振期間の試験体の振動特性を分析した結果,軽微なひび割れから終局状態までの損傷を検知できることを確認した.また,試験体の屋外養生期間における振動特性を分析した結果,温度応力依存性による振動特性の変動を確認した.さらに,パルス波加振に基づく振動特性検出により,損傷が著しいほど振動振幅依存性が顕著となることを確認した.
[Abstract]
A long-term ambient vibration monitoring was conducted on a full-scale reinforced concrete bridge column specimen, which constructed for an experimental project using E-Defense, in order to obtain an experimental data for the structural damage detection. The specimen was designed in accordance with the seismic design specifications in 1970-1980s such that it exhibits flexural failure at the column base under the 1995 Kobe Earthquake level input motion. By using the long-term vibration data obtained herein, the modal characteristic was continuously identified based on a spectral analysis of ARMA model. From a series of the modal identifications, the occurrence of the hair cracks, which was caused by the crack-causing level earthquake motions, was able to be detected from the vibration data, showing a slight decrement in the natural frequency. On the other hand, when the Kobe Earthquake level input motion, which resulted in flexural failure, was imposed to the column model, the natural frequency was reduced dramatically. In addition, the natural frequency was affected by the amplitude of the ambient vibration response when the column exhibited flexural failure. The reduction of the natural frequency, as well as the dependency of the vibration amplitude was observed more obviously as the specimen suffered more extensive damage.
報告書年度 [Report's Fiscal Year]
2008
発行年月 [Issued Year / Month]
2009/01
報告者 [Author]

担当

氏名

所属

永田 聖二

地球工学研究所 地震工学領域

金澤 健司

地球工学研究所 地震工学領域

矢花 修一

地球工学研究所 地震工学領域

右近 大道

防災科学技術研究所 兵庫耐震工学研究センター

梶原 浩一

防災科学技術研究所 兵庫耐震工学研究センター

キーワード [Keywords]
和文 英文
構造ヘルスモニタリング Structural Health Monitoring
常時微動 Ambient Vibration
固有振動数 Natural Frequency
鉄筋コンクリート Reinforced Concrete
曲げ破壊 Flexural Failure
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