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■常時微動測定による住宅のモーダル解析

■Keyword：実稼動モーダル解析・常時微動・低周波

建物、橋などの大型構造物を加振実験するのは、非常に大変です。また半導体製造機器のように、精密で大きな加振を与えることができない構造物もあります。そのような構造物を解析する手法に、実稼動モーダル解析があります。
実稼動モーダル解析は、応答データのみからモーダル解析を行い、モードを抽出します。稼動中の構造物からモーダルパラメーターを抽出することができるので、実際の入力条件下での結果を見ることができます。

また、常時微動(地面は人間が感じないほどの振動で常に揺れています)は、非常に高感度の加速度計(サーボ型)で長時間の時系列データを計測します。

測定・解析システム
今回の実験は、共同研究をしている大学の実験住宅を計測しました。

測定
家の骨格となる骨組み(柱・梁)にサーボ型加速度センサーを設置し、常時微動測定を行いました。
大掛かりな実験のため、準備に時間がかかり、ケーブルの引き回しやセンサーの取り付けが非常に大変でした。また設置後も、センサーの方向や応答確認に時間がかかります。
前日にあらかじめ機材を準備しておくこと、図面にセンサーの方向を記しておくことなどが重要です。

　

計測したデータ(全チャンネルの長時間の時間データ)をARTeMISで読み込み、解析しました。

解析結果データ例

この結果を元に、建物の振動特性を理解・取得し、地震による影響や、築年数による劣化具合などを確認し、補強・建て替え工事の目安とします。
また現在、耐震診断の一環としても測定を行っています。

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