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公開番号2024037644
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-03-19
出願番号2022155550
出願日2022-09-07
発明の名称構造物の劣化検知方法
出願人国立大学法人 長崎大学
代理人
主分類G01M 99/00 20110101AFI20240312BHJP(測定;試験)
要約【課題】たわみ影響線の変化率を用いる構造物の劣化検知方法において、計測のための荷重移動を動的に行った場合であっても、劣化箇所の正確な特定を可能とする。
【解決手段】健全状態のたわみ影響線と劣化状態のたわみ影響線との変化率を求めて劣化箇所を特定するたわみ影響線変化率法において、荷重移動を動的に行った場合に、たわみ影響線に重畳される振動成分およびノイズ成分を、ローパスフィルタで除去してから、前記変化率を求める。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項1】
橋梁等の劣化を評価するための構造物の劣化検知方法であって、
前記構造物に印加する荷重を前記構造物上で移動させ、前記構造物の所定の計測点で計測して得られるたわみ影響線の、健全状態のたわみ影響線と劣化状態のたわみ影響線との変化率を求めて劣化箇所を特定するたわみ影響線変化率法において、
前記荷重の移動を動的に行った場合に、前記たわみ影響線に重畳される振動成分およびノイズ成分を、ローパスフィルタで除去してから、前記変化率を求めることを特徴とする構造物の劣化検知方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本発明は、橋梁等の構造物の劣化箇所や劣化度を評価するための劣化検知方法に関する。
続きを表示(約 2,100 文字)【背景技術】
【0002】
橋梁の劣化箇所や劣化度を評価する手法の一つとして、たわみ影響線の変化率に着目する方法が知られている。非特許文献1の図3において、荷重の印加点を(例えば左側1番から右側16番に向かって)順次移動させたときの、ある一つの計測点(MP1、MP2、MP3)におけるたわみ量をプロットして得られるたわみ影響線の、健全状態と劣化状態との変化率を求めるものであり、劣化箇所に荷重が印加されたときに変化率の曲線が大きく変動して凸状の不連続点(変曲点)が現れるため、劣化箇所の特定ができる、というものである。また、非特許文献2の図10において、劣化箇所(節点2)の劣化の程度が大きいほど変化率曲線全体が大きくなるため、劣化度の推定も可能となる。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【0003】
土木学会平成28年度全国大会第71年次学術講演会概要集、I-071,2016.9
鋼構造年次論文報告集、第26巻、2018.11
土木構造・材料論文集、第32号、2016.12
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
非特許文献1、2ともに、荷重の移動は静的に行っている。すなわち、荷重の印加点を1点ずつ変えて、そこに静的荷重を印加したときのたわみ影響線を求めている。しかしながら、実際の橋梁の劣化をモニタリングする際は、自動車や列車の通行をできる限り妨げないように、計測のための荷重移動を、自動車や列車の通行と同等の速度で、動的に行うことが想定される。
【0005】
荷重移動を動的に行った場合、移動に伴う加振力によって橋梁が振動するため、計測されるたわみ影響線に、橋梁の固有振動に応じた残留振動成分が重畳される。この重畳される振動成分は、荷重の移動速度によって異なる。たわみ影響線図の横軸は荷重の印加位置になるが、荷重が所定の印加位置に到達する時刻は速度によって異なる。すなわち、速度が速いほど荷重が所定の印加位置に到達する時刻が早いため、振動成分は横軸方向に引き延ばされた形で重畳されることになる。また、非特許文献3の図7のように、移動速度が速いほど加振力が大きいため、振幅が大きくなる。さらに、橋梁の固有振動数は経年変化によって変動する。したがって、初期に計測した健全状態のたわみ影響線と、運用後に計測される劣化状態のたわみ影響線に重畳される振動成分は必ずしも同一ではなく、両者の差分をとる変化率曲線も何らかの振動成分が重畳されたものとなる。
【0006】
本願の図7は、それを模式的に示したものである。同図の縦軸はたわみ影響線の変化率、横軸は荷重の印加位置である。破線は静的荷重の場合の曲線であり、劣化箇所に変曲点がある。実線が動的荷重の場合であり、振動成分のせいで、変化率曲線の変曲点があいまいとなり、劣化箇所の特定が不正確になることが有り得る。
【0007】
そこで、本発明は、たわみ影響線の変化率を用いる構造物の劣化検知方法において、計測のための荷重移動を動的に行った場合であっても、劣化箇所の正確な特定を可能とする劣化検知方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
上述の目的を達成するため、本発明は、橋梁等の劣化箇所や劣化度を評価するための構造物の劣化検知方法であって、健全状態のたわみ影響線と劣化状態のたわみ影響線との変化率を求めて劣化箇所を特定するたわみ影響線変化率法において、荷重移動を動的に行った場合に、たわみ影響線に重畳される振動成分およびノイズ成分を、ローパスフィルタで除去してから、前記変化率求めることを特徴とする。
【発明の効果】
【0009】
本発明によれば、たわみ影響線の変化率を用いる構造物の劣化検知方法において、計測のための荷重移動を動的に行った場合であっても、劣化箇所の正確な特定が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
本発明に係る構造物の劣化検知方法の実施の形態に使用する橋梁モデルの正面図及び側面図である。
本発明に係る構造物の劣化検知方法の第1の実施の形態を説明する解析モデルである。
本発明に係る構造物の劣化検知方法の第1の実施の形態を説明する処理前のたわみ影響線の1例である。
本発明に係る構造物の劣化検知方法の第1の実施の形態を説明する処理後のたわみ影響線の1例である。
本発明に係る構造物の劣化検知方法の第2の実施の形態を説明する実験モデルである。
本発明に係る構造物の劣化検知方法の第2の実施の形態を説明する処理前のたわみ影響線の1例である。
本発明に係る構造物の劣化検知方法の背景を示すたわみ影響線の変化率の模式図である。
【発明を実施するための形態】
(【0011】以降は省略されています)

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