橋梁の地震時被災度判定システム

橋梁の地震時被災度判定システム
はじめに
大規模な地震が発生した場合には、道路は災害時の救援や物資の輸送、復旧
活動に重要な役割を果たします。このため、道路を構成する重要な構造物の
1つである橋が、もし地震により壊れた場合にも、出来る限り早く損傷を見
つけ、速やかな応急対応により機能回復を図ることが重要です。
そこで、損傷程度の把握、使用性の判断を定量的かつ迅速にするために、地
震における橋の被災度判定センサを開発しました。
被災度判定システムの概要
照明柱
親機
車載端末
無線通信
中継機
無線
接続
国土交通省
橋桁
「実橋梁への設置が容易なこと」「局所的な損傷の把握よりも全体の被災
程度の把握ができる」ことから加速度センサを用いて被災度判定システム
を構築しました。
損傷によって固有周期が大きくなるRC橋脚の特性を明らかにし、この特
性に基づき応答塑性率を推定し、地震による被害を判定する手法です。
被災度判定センサを構造物に設置し、橋梁の被害に関する情報を緊急点検
中のパトロールカーで収集できるため、被災の状況を迅速に把握すること
ができます。
【技術の特徴】
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被災度判定システムの概要図
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加速度計測
メモリー上にバッファ
▼
計測開始
トリガを検知
▼
トリガを
設定・入力
▼
計測データを
保存(5波形分)
▼
被災度判定
基準を設定・
入力
被災度の判定
(被害なし、
被害小∼大)
▲
▼
被災度の出力
No
被害の程度
応答塑性率
小
3以下
中
3∼6程度
大
6程度以上
損傷の
イメージ
かぶりコンクリートの かぶりコンクリートの剥落
軸方向鉄筋の座屈
浮き・軽微な剥落
帯鉄筋のゆるみ
曲げひび割れの発生
被害なし 小
適用基準
被害の程度
大
▲
H8以後
S55・H2
S55以前
0
2
4
6
応答塑性率
橋梁構造研究グループ
Tel.029-879-6773
8
10
▲
被災度判定フロー
RC橋脚の損傷と応答塑性率の関係
▲
▼ Yes
10秒前のデータから
180秒間のデータを収録
▼
FFT解析による
固有周期の演算
▼
初期固有周期To と
被災後の固有周期Td の算出
▼
応答塑性率の推定
(Td/To)2
μ=
▼
即時の地震被災度判定が可能。
センサの製作および設置が安価。
センサが小型で設置、取り扱いが容易。
停電に対して非常用のバッテリを備えている。
▲
橋脚
子機
被災度判定センサ