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スマートセンサーによる構造ヘルスモニタリング技術

最近の地震被害の経験を踏まえ、中央省庁や自治体、民間企業では事業継続計画(BCP)が浸透してきています。このため、事前の防災対策ばかりでなく、災害後の早期診断、早期復旧が重要となっています。
安藤ハザマでは、平成20年度から慶応大学三田研究室の構造ヘルスモニタリングプロジェクト(略称:KSHM)に参加し、構造ヘルスモニタリングシステムのプラットフォームの構築と、各種評価・診断ツールの整備に取組んでまいりました。今後、そのプラットフォームと各種診断ツールを活用し、構造物の常時および地震前後の微振動や大地震時の挙動から、構造物の損傷箇所と損傷程度を検知するシステムの実用化を図り、事業継続に役立つ構造ヘルスモニタリングの開発を進めてまいります。

構造ヘルスモニタリング技術とは(概要)

複数建物の微動や地震観測のデータ取得から数値解析までを自動化し、インターネットを通じて診断結果を公開し、ユーザーに建物状態を提供するシステムです。

現状のシステムの構成概要(サーバーは将来大学から移設)

インターネットによる表示機能

インターネットによる結果の自動表示機能と、ARXモデルなどの各種診断ツールによる分析結果の提供が可能です

  • スマートセンサー以外で収録した過去データも本システムに載せることが可能です。
  • 気象庁の地震情報とリンクし、イベント情報を地震諸元と自動的に関連させることも可能です。

ARXモデルを用いた固有振動数の算定例

構造ヘルスモニタリングの適用事例

● 高層建物(制震建物)への適用事例 <K-SHMプロジェクトメンバーによる>

対象建物

常時微動による高層建物の振動モードの推定事例

● 免震建物への適用事例<安藤ハザマの取組み事例>

2003年十勝沖地震による免震建物の高減衰積層ゴムの加振中における復元力の推定
(システム同定手法:部分モード法による)

建物断面図と測定位置
(◆:加速度(X,Y)、◇加速度(X,Y,Z)、△:温度)

対象とした免震建物

2003年十勝沖地震の加速度波形

免震層復元力特性(X方向)の推定
(高減衰積層ゴムを使用)

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