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公開番号2025014899
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-30
出願番号2023117839
出願日2023-07-19
発明の名称建物の振動性状推定方法、プログラム及び建物の振動性状推定システム
出願人株式会社竹中工務店
代理人弁理士法人太陽国際特許事務所
主分類G01M 99/00 20110101AFI20250123BHJP(測定;試験)
要約【課題】建物の振動性状を高精度に推定する。
【解決手段】振動性状推定装置100は、建物の複数の階に設置した振動センサーの応答から振動センサーを設置した応答位置毎に目標伝達関数を計算する目標伝達関数計算部150と、応答位置毎に目標伝達関数のピークが卓越する振動モードの目標卓越応答を抽出する目標卓越応答抽出部152と、建物の順解析モデルから応答位置に対応する応答点の推定伝達関数を計算する推定伝達関数計算部154と、応答点毎に対応する応答位置と同じ振動モードの推定卓越応答を推定伝達関数から抽出する推定卓越応答抽出部156と、目標卓越応答と推定卓越応答との誤差ベクトルが許容誤差以下になるまで又は上限回数に達するまで順解析モデルの振動パラメータを修正し推定伝達関数の再計算と推定卓越応答の再抽出とを繰り返し振動パラメータを推定する逆解析部158と、を備えている。
【選択図】図4
特許請求の範囲【請求項１】
建物の任意の複数の階に設置した振動センサーの応答から前記振動センサーを設置した応答位置毎に目標伝達関数を計算する目標伝達関数計算工程と、
前記応答位置毎に前記目標伝達関数のピークが卓越する振動モードの目標卓越応答を抽出する目標卓越応答抽出工程と、
前記建物を模擬して作成された順解析モデルから前記応答位置に対応する応答点の推定伝達関数を計算する推定伝達関数計算工程と、
前記応答点毎に対応する前記応答位置と同じ前記振動モードの推定卓越応答を前記推定伝達関数から抽出する推定卓越応答抽出工程と、
前記目標卓越応答と前記推定卓越応答との誤差ベクトルが許容誤差以下になるまで又は上限回数に達するまで、前記順解析モデルの振動パラメータを修正し前記推定伝達関数の再計算と前記推定卓越応答の再抽出とを繰り返し、前記振動パラメータを推定する逆解析工程と、
を備えた建物の振動性状推定方法。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
前記目標卓越応答抽出工程では、ピークが最も卓越する前記振動モードの前記目標卓越応答を含めて抽出する、
請求項１に記載の建物の振動性状推定方法。
【請求項３】
前記目標卓越応答抽出工程において、前記目標伝達関数にピークが無い前記応答位置は、任意の二点の振動数の間を前記目標卓越応答として抽出する、
請求項１又は請求項２に記載の建物の振動性状推定方法。
【請求項４】
建物の任意の複数の階に設置した振動センサーの応答から前記振動センサーを設置した応答位置毎に目標伝達関数を計算する目標伝達関数計算工程と、
前記応答位置毎に前記目標伝達関数のピークが卓越する振動モードの目標卓越応答を抽出する目標卓越応答抽出工程と、
前記建物を模擬して作成された順解析モデルから前記応答位置に対応する応答点の推定伝達関数を計算する推定伝達関数計算工程と、
前記応答点毎に対応する前記応答位置と同じ前記振動モードの推定卓越応答を前記推定伝達関数から抽出する推定卓越応答抽出工程と、
前記目標卓越応答と前記推定卓越応答との誤差ベクトルが許容誤差以下になるまで又は上限回数に達するまで、前記順解析モデルの振動パラメータを修正し前記推定伝達関数の再計算と前記推定卓越応答の再抽出とを繰り返し、前記振動パラメータを推定する逆解析工程と、
をコンピュータに実行させるプログラム。
【請求項５】
建物の任意の複数の階に設置した振動センサーの応答から前記振動センサーを設置した応答位置毎に目標伝達関数を計算する目標伝達関数計算部と、
前記応答位置毎に前記目標伝達関数のピークが卓越する振動モードの目標卓越応答を抽出する目標卓越応答抽出部と、
前記建物を模擬して作成された順解析モデルから前記応答位置に対応する応答点の推定伝達関数を計算する推定伝達関数計算部と、
前記応答点毎に対応する前記応答位置と同じ前記振動モードの推定卓越応答を前記推定伝達関数から抽出する推定卓越応答抽出部と、
前記目標卓越応答と前記推定卓越応答との誤差ベクトルが許容誤差以下になるまで又は上限回数に達するまで、前記順解析モデルの振動パラメータを修正し前記推定伝達関数の再計算と前記推定卓越応答の再抽出とを繰り返し、前記振動パラメータを推定する逆解析部と、
を備えた建物の振動性状推定システム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、建物の振動性状推定方法、プログラム及び建物の振動性状推定システムに関する。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
橋梁や建物などの振動を測定するための振動測定装置及び振動測定方法に関する技術が開示されている。この先行技術では、構造物に１カ所または２カ所設置されるセンサーを備えた測定手段と、該測定手段からの信号に基づいて構造物の振動モードを算出する解析手段と、を備えている。解析手段は、構造物に衝撃が加わった際における測定手段からの信号に基づいて、一次および二次の振動モードを算出する。
【０００３】
非特許文献１には、１台の加速度センサーのみを用いた建築構造物の振動応答推定手法に関する技術が開示されている。この先行技術では、建物の最上階に取り付けた加速度センサー１台を用いて、構造物の最大層間変形角を推定する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１５－１８３３６２号公報
【非特許文献】
【０００５】
品川祐志、三田彰、”１台の加速度センサーのみを用いた建築構造物の振動応答推定手法”、日本建築学会技術報告集第１９巻第４２号、４６１－４６４、２０１３年６月
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
非特許文献１の技術では、１台の加速度センサーのみを用いて建築構造物の振動応答を推定するので、高精度に振動応答を推定することに限界があると考えられる。
【０００７】
本発明は、上記事実に鑑み、１台の加速度センサーのみを用いる場合と比較し、建物の振動性状を高精度に推定することが目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
第一態様は、建物の任意の複数の階に設置した振動センサーの応答から前記振動センサーを設置した応答位置毎に目標伝達関数を計算する目標伝達関数計算工程と、前記応答位置毎に前記目標伝達関数のピークが卓越する振動モードの目標卓越応答を抽出する目標卓越応答抽出工程と、前記建物を模擬して作成された順解析モデルから前記応答位置に対応する応答点の推定伝達関数を計算する推定伝達関数計算工程と、前記応答点毎に対応する前記応答位置と同じ前記振動モードの推定卓越応答を前記推定伝達関数から抽出する推定卓越応答抽出工程と、前記目標卓越応答と前記推定卓越応答との誤差ベクトルが許容誤差以下になるまで又は上限回数に達するまで、前記順解析モデルの振動パラメータを修正し前記推定伝達関数の再計算と前記推定卓越応答の再抽出とを繰り返し、前記振動パラメータを推定する逆解析工程と、を備えた建物の振動性状推定方法である。
【０００９】
第一態様の建物の振動性状推定方法では、複数の階に設置した振動センサーの応答から振動センサーを設置した応答位置毎に求めた目標伝達関数から応答位置毎にピークが卓越する振動モードの目標卓越応答を抽出する。また、建物を模擬して作成された順解析モデルから応答位置に対応する応答点の推定伝達関数を計算し、応答点毎に対応する応答位置と同じ振動モードの推定卓越応答を推定伝達関数から抽出する。そして、目標卓越応答と推定卓越応答との誤差ベクトルが許容誤差以下になるまで又は上限回数に達するまで逆解析して振動パラメータを推定し、建物の振動性状を推定する。したがって、１台の加速度センサーのみを用いる場合と比較し、建物の振動性状を高精度に推定できる。
【００１０】
第二態様は、前記目標卓越応答抽出工程では、ピークが最も卓越する前記振動モードの前記目標卓越応答を含めて抽出する、第一態様に記載の建物の振動性状推定方法である。
（【００１１】以降は省略されています）

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