JP5744302B1 - Vibration measurement method for structures - Google Patents

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JP5744302B1 JP2014244286A JP2014244286A JP5744302B1 JP 5744302 B1 JP5744302 B1 JP 5744302B1 JP 2014244286 A JP2014244286 A JP 2014244286A JP 2014244286 A JP2014244286 A JP 2014244286A JP 5744302 B1 JP5744302 B1 JP 5744302B1
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Abstract

【課題】地震などによって生じる構造物のねじれ振動を容易に測定できる構造物の振動測定方法を提供する。【解決手段】構造物11の水平方向の変位量をそれぞれ測定する複数の変位計1A,1Bを構造物11の床面(水平設置面)12に間隔をあけて設置し、複数の変位計1A,1Bがそれぞれ設置された箇所において測定した構造物11の水平方向の変位量と、複数の変位計1A,1Bの設置された間隔(設置間隔L)から構造物11のねじれ振動を算出する。【選択図】図1A vibration measurement method for a structure capable of easily measuring torsional vibration of the structure caused by an earthquake or the like. A plurality of displacement meters 1A and 1B for measuring a horizontal displacement amount of a structure 11 are installed on a floor surface (horizontal installation surface) 12 of the structure 11 at intervals, and a plurality of displacement meters 1A are disposed. , 1B, the torsional vibration of the structure 11 is calculated from the amount of displacement of the structure 11 measured in the horizontal direction and the interval (installation interval L) where the displacement meters 1A, 1B are installed. [Selection] Figure 1

Description

本発明は、構造物の振動測定方法に関する。   The present invention relates to a vibration measurement method for a structure.

従来、地震などによって生じる構造物の変位量(振動)を測定する変位計が知られている。このような変位計として、加速度計や罫書き計などが知られている。
また、変位計として、特許文献1には、構造物に固定された支持部と、支持部と水平方向に相対変位可能な支持体と、支持部と支持体との相対変位量を測定するセンサとを備え、測定された支持部と支持体との相対変位量から構造物の絶対変位量を算出するものが開示されている(例えば、特許文献1参照)。
2. Description of the Related Art Conventionally, displacement meters that measure the amount of displacement (vibration) of structures caused by earthquakes and the like are known. As such a displacement meter, an accelerometer, a ruler, etc. are known.
Further, as a displacement meter, Patent Document 1 discloses a support unit fixed to a structure, a support member that can be displaced relative to the support unit in a horizontal direction, and a sensor that measures a relative displacement amount between the support unit and the support member. And calculating the absolute displacement of the structure from the measured relative displacement between the support and the support (for example, see Patent Document 1).

特開2010−019748号公報JP 2010-019748 A

ところで、地震などによって生じる構造物のねじれ振動やロッキング振動についても、変位計を用いて容易に測定できる構造物の振動測定方法が望まれている。   By the way, a torsional vibration or a rocking vibration of a structure caused by an earthquake or the like is also desired.

そこで、本発明は、地震などによって生じる構造物のねじれ振動やロッキング振動を容易に測定できる構造物の振動測定方法を提供することを目的とする。   Therefore, an object of the present invention is to provide a vibration measurement method for a structure that can easily measure torsional vibration and rocking vibration of a structure caused by an earthquake or the like.

上記目的を達成するため、本発明に係る構造物の振動測定方法では、構造物の水平方向の二軸方向の変位量をそれぞれ測定する変位計を前記構造物の同一階に同一平面内において水平方向に間隔をあけて複数設置し、前記複数の変位計がそれぞれ設置された箇所においてそれぞれ測定した前記構造物の水平方向の二軸方向の変位量と、該複数の変位計どうしの水平方向の間隔と、から前記構造物の高さ方向に延びる軸回り方向のねじれ振動を算出することを特徴とする。 To achieve the above object, the vibration measuring method of a structure according to the present invention, the horizontal direction of the two axial horizontal in the same plane in the same floor of the structure a displacement meter displacement amount measuring respective structures A plurality of displacement meters are installed at intervals, and a horizontal biaxial displacement amount of the structure measured at each of the plurality of displacement meters, and a horizontal direction between the plurality of displacement meters. and calculating the torsional vibration in the direction around the axis extending in the height direction of the structure from a distance.

本発明では、水平方向に間隔をあけて設置された複数の変位計が構造物の水平方向の変位量をそれぞれ測定できるため、変位計によって測定された変位量と、変位計が設置された位置をもとに構造物のねじれ振動を容易に測定することができる。   In the present invention, since a plurality of displacement meters installed at intervals in the horizontal direction can respectively measure the amount of displacement in the horizontal direction of the structure, the amount of displacement measured by the displacement meter and the position where the displacement meter is installed Thus, the torsional vibration of the structure can be easily measured.

また、本発明に係る構造物の振動測定方法では、前記複数の変位計は、前記構造物の鉛直方向の変位量をそれぞれ測定可能に構成されていて、前記複数の変位計がそれぞれ設置された箇所においてそれぞれ測定した前記構造物の鉛直方向の変位量と、該複数の変位計どうしの水平方向の間隔と、から前記構造物のロッキング振動を算出することが好ましい。
このような構成とすることにより、水平方向に間隔をあけて設置された複数の変位計が構造物の鉛直方向の変位量をそれぞれ測定できるため、変位計によって測定された変位量と、変位計が設置された位置をもとに構造物のロッキング振動も容易に測定することができる
In the vibration measurement method for a structure according to the present invention, the plurality of displacement meters are configured to be able to measure the amount of displacement in the vertical direction of the structure, respectively, and the plurality of displacement meters are respectively installed. and vertical displacement of the structure were measured at the location, it is preferable to calculate the rocking vibration of the structure from a horizontal spacing displacement gauge each other of the plurality of.
With this configuration, a plurality of displacement meters installed at intervals in the horizontal direction can measure the amount of displacement in the vertical direction of the structure, respectively. The rocking vibration of the structure can be easily measured based on the position where the

本発明では、構造物の鉛直方向の変位量をそれぞれ測定する変位計を前記構造物の同一階に同一平面内において水平方向に間隔をあけて複数設置し、前記複数の変位計がそれぞれ設置された箇所においてそれぞれ測定した前記構造物の鉛直方向の変位量と、該複数の変位計どうしの水平方向の間隔と、から前記構造物のロッキング振動を算出することを特徴とする。 In the present invention, a plurality of displacement meters for measuring the amount of displacement of the structure in the vertical direction are installed on the same floor of the structure at intervals in the horizontal direction within the same plane, and the plurality of displacement meters are respectively installed. and vertical displacement of the structure were measured at the location was, and calculates the rocking vibration of the structure from the horizontal spacing displacement gauge each other the plurality of.

本発明では、水平方向に間隔をあけて設置された複数の変位計が構造物の鉛直方向の変位量をそれぞれ測定できるため、変位計によって測定された変位量と、変位計が設置された位置をもとに構造物のロッキング振動を容易に測定することができる。
また、本発明では、前記複数の変位計は、前記構造物の縁部近傍で、平面視における前記構造物の剛心に対して対称となる位置にそれぞれ配置されていることが好ましい。
In the present invention, since a plurality of displacement meters installed at intervals in the horizontal direction can respectively measure the amount of displacement in the vertical direction of the structure, the amount of displacement measured by the displacement meter and the position where the displacement meter is installed Thus, the rocking vibration of the structure can be easily measured.
In the present invention, it is preferable that the plurality of displacement meters are respectively arranged in positions near the edge of the structure and symmetrical with respect to the rigid center of the structure in plan view.

本発明によれば、水平方向に間隔をあけて設置された複数の変位計が構造物の水平方向の変位量をそれぞれ測定できるため、変位計によって測定された変位量と、変位計が設置された位置をもとに構造物のねじれ振動を容易に測定することができる。
また、本発明によれば、水平方向に間隔をあけて設置された複数の変位計が構造物の鉛直方向の変位量をそれぞれ測定できるため、変位計によって測定された変位量と、変位計が設置された位置をもとに構造物のロッキング振動を容易に測定することができる。
According to the present invention, since a plurality of displacement meters installed at intervals in the horizontal direction can respectively measure the amount of horizontal displacement of the structure, the amount of displacement measured by the displacement meter and the displacement meter are installed. The torsional vibration of the structure can be easily measured based on the determined position.
Further, according to the present invention, since a plurality of displacement meters installed at intervals in the horizontal direction can respectively measure the amount of displacement in the vertical direction of the structure, the displacement amount measured by the displacement meter and the displacement meter are The rocking vibration of the structure can be easily measured based on the installed position.

(a)は本発明の第1実施形態による構造物の振動測定方法に使用する変位計の構造物に対する配置を示す平面図、(b)は(a)のA−A線断面図である。(A) is a top view which shows arrangement | positioning with respect to the structure of the displacement meter used for the vibration measuring method of the structure by 1st Embodiment of this invention, (b) is the sectional view on the AA line of (a). 第1実施形態による構造物の振動測定方法に使用する変位計の一例を示す正面図である。It is a front view which shows an example of the displacement meter used for the vibration measuring method of the structure by 1st Embodiment. (a)は図2の下面図、(b)は図2のB−B線断面図である。(A) is a bottom view of FIG. 2, (b) is the BB sectional drawing of FIG. 変位量算出方法を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining a displacement amount calculation method. 第1実施形態における構造物のねじれ振動を説明する図である。It is a figure explaining the torsional vibration of the structure in 1st Embodiment. (a)は変位計1Aが測定したY方向の変位量の時刻歴を示すグラフ、(b)は変位計1Bが測定したY方向の変位量の時刻歴を示すグラフである。(A) is a graph showing the time history of the displacement amount in the Y direction measured by the displacement meter 1A, and (b) is a graph showing the time history of the displacement amount in the Y direction measured by the displacement meter 1B. 構造物のねじれ振動の時刻歴を示すグラフである。It is a graph which shows the time history of the torsional vibration of a structure. 第1実施形態における構造物のロッキング振動を説明する図である。It is a figure explaining the rocking vibration of the structure in a 1st embodiment. (a)は変位計1Aの鉛直方向の変位量の時刻歴を示すグラフ、(b)は変位計1Bの鉛直方向の変位量の時刻歴を示すグラフである。(A) is a graph showing the time history of the displacement amount in the vertical direction of the displacement meter 1A, and (b) is a graph showing the time history of the displacement amount in the vertical direction of the displacement meter 1B. 本発明の第2実施形態による構造物の振動測定方法に使用する変位計の構造物に対する配置を示す平面図である。It is a top view which shows the arrangement | positioning with respect to the structure of the displacement meter used for the vibration measuring method of the structure by 2nd Embodiment of this invention. 第2実施形態における構造物のねじれ振動を説明する図である。It is a figure explaining the torsional vibration of the structure in 2nd Embodiment. 本発明の実施形態の変形例によるロッキング振動を測定するための変位計の設置の様子を説明する図である。It is a figure explaining the mode of installation of the displacement meter for measuring rocking vibration by the modification of the embodiment of the present invention. 本発明の実施形態の他の変形例によるロッキング振動を測定するための変位計の設置の様子を説明する図である。It is a figure explaining the mode of installation of the displacement meter for measuring rocking vibration by other modifications of an embodiment of the present invention.

(第1実施形態)
以下、本発明の第1実施形態による構造物の振動測定方法について、図1乃至図8に基づいて説明する。
図1に示すように、第1実施形態による構造物の振動測定方法では、構造物11に2つの変位計1A,1Bを間隔をあけて設置し、2つの変位計1A,1Bがそれぞれ測定した構造物11の変位量から構造物11のねじれ振動およびロッキング振動を算出している。なお、構造物11のねじれ振動およびロッキング振動の算出は算出部(不図示)が行っている。
(First embodiment)
Hereinafter, a vibration measurement method for a structure according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
As shown in FIG. 1, in the vibration measurement method for a structure according to the first embodiment, two displacement meters 1A and 1B are installed at an interval on the structure 11, and the two displacement meters 1A and 1B respectively measure. The torsional vibration and the rocking vibration of the structure 11 are calculated from the displacement amount of the structure 11. Note that the calculation unit (not shown) calculates the torsional vibration and the rocking vibration of the structure 11.

構造物11は、免震構造物で、地盤面近傍の免震層11aには、積層ゴム支承や転がり支承などの公知のアイソレータ14が設けられている。なお、図示していないが、免震層11aにはダンパなどの装置が適宜設けられている。また、構造物11は、平面視において略長方形状に形成されている。ここで、構造物11の平面視における略長方形の辺は、X方向およびY方向に延びているものとする。なお、本実施形態では、構造物11は、免震層11a以外は剛体変位するものとしている。
2つの変位計1A,1Bは、構造物11の免震層11aの床面12に、X方向に間隔をあけ、Y方向の位置は略同じとなるように配置されている。2つの変位計1A,1Bは、構造物11のX方向の両端部近傍で、構造物のY方向の略中央部に配置されている。なお、変位計1Aと変位計1Bとの設置間隔はLとする。
また、2つの変位計1A,1Bは、同じ構成となっている。
The structure 11 is a seismic isolation structure, and a known isolator 14 such as a laminated rubber bearing or a rolling bearing is provided on the seismic isolation layer 11a near the ground surface. Although not shown, the seismic isolation layer 11a is appropriately provided with a device such as a damper. The structure 11 is formed in a substantially rectangular shape in plan view. Here, it is assumed that substantially rectangular sides in plan view of the structure 11 extend in the X direction and the Y direction. In the present embodiment, the structure 11 is rigidly displaced except for the seismic isolation layer 11a.
The two displacement meters 1A and 1B are arranged on the floor surface 12 of the seismic isolation layer 11a of the structure 11 so as to be spaced apart in the X direction and have substantially the same position in the Y direction. The two displacement meters 1A and 1B are disposed in the vicinity of both ends in the X direction of the structure 11 and in the substantially central part in the Y direction of the structure. The installation interval between the displacement meter 1A and the displacement meter 1B is L.
The two displacement meters 1A and 1B have the same configuration.

図2および図3に示すように、変位計1A,1Bは、構造物11の床面12に沿って移動可能な支持体2と、支持体2に設置されて床面12に沿った方向(水平方向、X方向およびY方向)の変位量をそれぞれ測定可能な3つの第1変位測定部4,4,4と、支持体2に設置されて鉛直方向(Z方向)の変位量をそれぞれ測定可能な3つの第2変位測定部8,8,8と、3つの第1変位測定部4,4,4および3つの第2変位測定部8,8,8の駆動を行うスイッチ部5と、3つの第1変位測定部4,4,4がそれぞれ測定した変位量および3つの第2変位測定部8,8,8がそれぞれ測定した変位量のデータの処理を行う処理部(不図示)と、3つの第1変位測定部4,4,4および3つの第2変位測定部8,8,8に電源を供給可能な電池(不図示)と、を備えている。   As shown in FIGS. 2 and 3, the displacement meters 1 </ b> A and 1 </ b> B include a support 2 that can move along the floor surface 12 of the structure 11, and a direction along the floor 12 that is installed on the support 2 ( Three first displacement measuring units 4, 4, and 4 that can measure displacement amounts in the horizontal direction, the X direction, and the Y direction, respectively, and the displacement amount in the vertical direction (Z direction) installed on the support 2. Three possible second displacement measuring units 8, 8, 8 and three first displacement measuring units 4, 4, 4 and a switch unit 5 for driving the three second displacement measuring units 8, 8, 8; A processing unit (not shown) for processing data of the displacement amounts measured by the three first displacement measuring units 4, 4, and 4 and the displacement amounts measured by the three second displacement measuring units 8, 8, and 8, respectively; Electric power that can supply power to the three first displacement measuring units 4, 4, 4 and the three second displacement measuring units 8, 8, 8 Includes a (not shown), a.

支持体2は、板面が上下方向を向き平面視において略正三角形状に形成された第1板部21と、第1板部21の上部に間隔をあけて第1板部21と平行に配置され外形が第1板部と同じ形状に形成された第2板部と、第1板部21と第2板部22とを鉛直方向に相対移動可能に連結する連結部23と、連結された第1板部21および第2板部22を床面12に沿って移動可能に支持する3つの移動部24,24,24と、を有している。   The support body 2 is parallel to the first plate portion 21 with a space between the first plate portion 21 formed in a substantially equilateral triangle shape in plan view and the upper surface of the first plate portion 21. A second plate portion that is arranged and has the same outer shape as the first plate portion, and a connecting portion 23 that connects the first plate portion 21 and the second plate portion 22 so as to be relatively movable in the vertical direction are connected. The first plate portion 21 and the second plate portion 22 are provided with three moving portions 24, 24, and 24 that movably support the floor surface 12.

第1板部21には、平面視における中央部に上下方向に貫通する平面視略円形状の孔部21aが形成されている。また、第1板部21の下部には、3つの第1変位測定部4,4,4および3つの移動部24,24,24が配置され、第1板部21の下面と床面12との間には間隔が設けられている。   The first plate portion 21 is formed with a hole portion 21a having a substantially circular shape in a plan view that penetrates in a vertical direction in a central portion in a plan view. Further, three first displacement measuring units 4, 4, 4 and three moving units 24, 24, 24 are arranged at the lower part of the first plate unit 21, and the lower surface of the first plate unit 21 and the floor surface 12 are arranged. An interval is provided between the two.

移動部24は、軸方向を上下方向とし上端部が第1板部21の下面に固定された筒状部24aと、筒状部24a内に挿入された状態で床面12と当接し床面12に沿って転がって移動可能な移動用球体24bと、を有している。筒状部24aは、下端部が床面12と当接しないように配置されている。
また、本実施形態では、3つの移動部24,24,24は、第1板部21に対して第1板部21の中心21cの周りに周方向に等しく間隔をあけて配置されている。そして、3つの移動部24,24,24は、第1板部21の平面視における略正三角形の3つの角部21b,21b,21b近傍にそれぞれ配置され、角部21b,21b,21bと第1板部21の中心21cとを結ぶ線上に配置されている。
The moving part 24 has a cylindrical part 24a whose axial direction is the vertical direction and whose upper end is fixed to the lower surface of the first plate part 21, and is in contact with the floor 12 in a state of being inserted into the cylindrical part 24a. 12, a moving sphere 24 b that can roll along the line 12. The cylindrical portion 24a is disposed so that the lower end portion does not contact the floor surface 12.
Further, in the present embodiment, the three moving parts 24, 24, 24 are arranged at equal intervals in the circumferential direction around the center 21 c of the first plate part 21 with respect to the first plate part 21. The three moving parts 24, 24, 24 are arranged in the vicinity of the three corners 21 b, 21 b, 21 b of the substantially equilateral triangle in the plan view of the first plate part 21, respectively. It is arranged on a line connecting the center 21 c of the one plate portion 21.

第2板部22は、平面視における略正三角形の3つの角部22b,22b,22bが、第1板部21の平面視における略正三角形の3つの角部21b,21b,21bとそれぞれ重なるように配置されている。
第2板部22は、平面視における中心22cを中心として等間隔をあけた位置に上下方向に貫通する平面視略円形状の3つの孔部22a,22a,22aが形成されている。これらの孔部22a,22a,22aは、それぞれ第2板部22の平面視の中心22cと角部22bとを結ぶ線上に形成されている。
In the second plate part 22, three corners 22b, 22b, 22b of a substantially equilateral triangle in plan view overlap with three corners 21b, 21b, 21b of a substantially equilateral triangle in plan view of the first plate part 21, respectively. Are arranged as follows.
The second plate portion 22 has three holes 22a, 22a, and 22a that are substantially circular in plan view and that penetrate in the vertical direction at positions spaced equidistantly from the center 22c in plan view. These hole portions 22a, 22a, and 22a are respectively formed on lines connecting the center 22c and the corner portion 22b of the second plate portion 22 in plan view.

連結部23は、第1板部21の上面に固定された円柱状の円柱部26,26,26と、円柱部26,26,26がそれぞれ挿通されたコイルバネ27,27,27と、を有している。
円柱部26,26,26は、それぞれ軸方向を上下方向とし、3つの移動部24,24,24の直上に相当する位置にそれぞれ配置されている。そして、円柱部26,26,26は、上端部側が、第2板部22の孔部22a,22a,22aに挿通されている。
コイルバネ27,27,27は、それぞれ軸方向を上下方向とし、円柱部26,26,26の上端部側が第2板部22の孔部22a,22a,22aに挿通されると、第1板部21と第2板部22との間に配置され、上端部が第2板部22の下面と当接し、下端部が第1板部21の上面と当接している。
The connecting portion 23 includes cylindrical cylindrical portions 26, 26, 26 fixed to the upper surface of the first plate portion 21, and coil springs 27, 27, 27 into which the cylindrical portions 26, 26, 26 are respectively inserted. doing.
The cylindrical portions 26, 26, and 26 are arranged at positions corresponding to the three moving portions 24, 24, and 24, respectively, with the axial direction being the vertical direction. The cylindrical portions 26, 26, and 26 are inserted into the holes 22 a, 22 a, and 22 a of the second plate portion 22 at the upper end side.
The coil springs 27, 27, 27 each have a first plate portion when the axial direction is the vertical direction, and the upper end side of the cylindrical portions 26, 26, 26 is inserted into the holes 22 a, 22 a, 22 a of the second plate portion 22. The upper end portion is in contact with the lower surface of the second plate portion 22, and the lower end portion is in contact with the upper surface of the first plate portion 21.

第2板部22の孔部22aの内径は、円柱部26の外形よりも大きく形成されていて、第2板部22と円柱部26とは上下方向に相対移動可能に構成されている。本実施形態では、第2板部22の孔部22aに円柱部26が挿通されると、第2板部22の孔部22aの内周面と円柱部26の外周面との間に約0.1mmの隙間が形成されている。なお、微振動によって第2板部22と円柱部26とが上下方向に異なる挙動をした際でも、第2板部22と円柱部26とが上下方向に相対移動可能であれば、第2板部22と円柱部26とが当接していてもよい。   The inner diameter of the hole 22a of the second plate portion 22 is formed larger than the outer shape of the cylindrical portion 26, and the second plate portion 22 and the cylindrical portion 26 are configured to be relatively movable in the vertical direction. In the present embodiment, when the cylindrical portion 26 is inserted into the hole portion 22 a of the second plate portion 22, about 0 is provided between the inner peripheral surface of the hole portion 22 a of the second plate portion 22 and the outer peripheral surface of the cylindrical portion 26. A gap of 1 mm is formed. Even when the second plate portion 22 and the cylindrical portion 26 behave differently in the vertical direction due to slight vibration, if the second plate portion 22 and the cylindrical portion 26 are relatively movable in the vertical direction, the second plate The part 22 and the cylindrical part 26 may be in contact with each other.

このような第2板部22は、第1板部21からの水平方向の力が伝達されるように構成されているとともに、第1板部21からの鉛直方向の力は伝達されないように構成されている。
なお、コイルバネ27は、水平方向へ容易に変形しないように所定の剛性を有することが好ましい。
Such a second plate portion 22 is configured so that a horizontal force from the first plate portion 21 is transmitted, and configured so that a vertical force from the first plate portion 21 is not transmitted. Has been.
The coil spring 27 preferably has a predetermined rigidity so as not to be easily deformed in the horizontal direction.

また、第2板部22は、上端部が例えば構造物11の天井部や梁部に支持された上下方向に延在する支持部材13の下端部に連結されている。本実施形態では、第2板部22上面の中央部が支持部材13の下端部に連結されている。
支持部材13は、構造物11の天井部や梁部に支持された上側支持部材131と、第2板部22に固定された下側支持部材132と、上側支持部材131と下側支持部材132とを連結する連結プレート133と、を有している。
下側支持部材132と第2板部22とは、例えばビスや接着剤などで固定されている。
In addition, the second plate portion 22 is connected to the lower end portion of the support member 13 that extends in the vertical direction and is supported at the upper end portion, for example, by the ceiling portion or the beam portion of the structure 11. In the present embodiment, the center portion of the upper surface of the second plate portion 22 is connected to the lower end portion of the support member 13.
The support member 13 includes an upper support member 131 supported by a ceiling portion and a beam portion of the structure 11, a lower support member 132 fixed to the second plate portion 22, an upper support member 131, and a lower support member 132. And a connecting plate 133 for connecting the two.
The lower support member 132 and the second plate portion 22 are fixed with, for example, screws or an adhesive.

連結プレート133には、上側支持部材131に連結プレート133を係止するためのビスが挿通可能で複数の上側長孔133aと、下側支持部材132に連結プレート133を係止するためのビスが挿通可能な複数の下側長孔133bと、が形成されている。これらの上側長孔133aおよび下側長孔133bは、上下方向に延びるように形成されている。これにより、上側支持部材131に対する下側支持部材132の上下方向の位置が調整可能となり、構造物11に対する第2板部22の上下方向の位置が調整可能に構成される。
なお、上記のような連結プレート133を設けずに、上側支持部材131および下側支持部材132の一方に上下方向に延びるネジ部が形成され、他方にこのネジ部が螺合可能なネジ孔が形成されていて、ネジ部とネジ孔とを螺合させる量を調整することで上側支持部材131に対する下側支持部材132の上下方向の位置が調整可能に構成されていてもよい。
Screws for locking the connection plate 133 to the upper support member 131 can be inserted into the connection plate 133, and a plurality of upper long holes 133 a and screws for locking the connection plate 133 to the lower support member 132 are provided. A plurality of lower elongated holes 133b that can be inserted are formed. These upper long hole 133a and lower long hole 133b are formed so as to extend in the vertical direction. Accordingly, the vertical position of the lower support member 132 with respect to the upper support member 131 can be adjusted, and the vertical position of the second plate portion 22 with respect to the structure 11 can be adjusted.
In addition, without providing the connecting plate 133 as described above, one of the upper support member 131 and the lower support member 132 is formed with a screw portion extending in the vertical direction, and the other has a screw hole into which the screw portion can be screwed. The position of the lower side support member 132 with respect to the upper side support member 131 may be adjusted by adjusting the amount by which the screw portion and the screw hole are screwed together.

3つの第1変位測定部4,4,4は、床面12に沿った面内(略水平面内)における支持体2と床面12との相対変位量(以下水平方向の変位量とする)を測定可能な変位センサで構成されている。例えば、3つの第1変位測定部4,4,4は、バーコードリーダーや、光学式マウスなどを利用した光学式の変位センサや、アノトペンを利用した変位センサ、差動トランス式の変位センサなどで構成されている。
また、本実施形態では、3つの第1変位測定部4,4,4は、第1板部21に対して第1板部21の中心21cの周りに周方向に等しく間隔をあけて配置されている。そして、3つの第1変位測定部4,4,4は、3つの移動部24,24,24と第1板部21の中心21cとの間にそれぞれ配置されている。なお、3つの第1変位測定部4,4,4は、隣り合う移動部24,24間の中央部にそれぞれ配置されていてもよい。
The three first displacement measuring units 4, 4, 4 have a relative displacement amount (hereinafter referred to as a horizontal displacement amount) between the support 2 and the floor surface 12 in a plane (substantially in a horizontal plane) along the floor surface 12. It is composed of a displacement sensor that can measure For example, the three first displacement measuring units 4, 4 and 4 include an optical displacement sensor using a bar code reader, an optical mouse, a displacement sensor using an anotopen, a differential transformer type displacement sensor, etc. It consists of
Further, in the present embodiment, the three first displacement measuring units 4, 4, 4 are arranged at equal intervals in the circumferential direction around the center 21 c of the first plate portion 21 with respect to the first plate portion 21. ing. The three first displacement measuring units 4, 4, 4 are arranged between the three moving units 24, 24, 24 and the center 21 c of the first plate unit 21, respectively. Note that the three first displacement measuring units 4, 4, 4 may be arranged at the center between the adjacent moving units 24, 24.

3つの第2変位測定部8,8,8は、それぞれ第2板部22と円柱部26との上下方向の相対変位量を測定可能に構成されている。これにより、第2変位測定部8は、それぞれ構造物11の天井部や梁部と、床面12との上下方向の相対変位量(以下、上下方向の変位量とする)を測定可能に構成されている。
このような第2変位測定部8は、例えば、バーコードリーダーや、光学式マウスなどを利用した光学式の変位センサや、アノトペンを利用した変位センサ、差動トランス式の変位センサなどで構成されている。
また、本実施形態では、3つの第2変位測定部8,8,8は、第2板部22に対して第2板部22の中心22cの周りに周方向に等しく間隔をあけて配置されている。そして、3つの第2変位測定部8,8,8は、第2板部22に形成された3つの孔部91,91,91と第2板部22の中心22cとの間にそれぞれ配置されている。
The three second displacement measuring units 8, 8, 8 are configured to be able to measure the relative displacement in the vertical direction between the second plate portion 22 and the cylindrical portion 26, respectively. Thereby, the 2nd displacement measurement part 8 is comprised so that measurement of the relative displacement amount (henceforth a displacement amount of an up-down direction) of the up-down direction with the ceiling part and beam part of the structure 11, and the floor surface 12 is carried out, respectively. Has been.
Such a second displacement measuring unit 8 includes, for example, a barcode reader, an optical displacement sensor using an optical mouse, a displacement sensor using an anotopen, a differential transformer type displacement sensor, and the like. ing.
Further, in the present embodiment, the three second displacement measuring units 8, 8, 8 are arranged at equal intervals in the circumferential direction around the center 22 c of the second plate portion 22 with respect to the second plate portion 22. ing. The three second displacement measuring units 8, 8, 8 are arranged between the three holes 91, 91, 91 formed in the second plate part 22 and the center 22 c of the second plate part 22, respectively. ing.

そして、本実施形態では、3つの第1変位測定部4,4,4がそれぞれ測定した水平方向の変位量のデータと、3つの第2変位測定部8,8,8がそれぞれ測定した鉛直方向の変位量のデータと、が処理部(不図示)へ通信され、処理部がこれらのデータをもとにより正確な水平方向の変位量および鉛直方向の変位量を算出するように構成されている。なお、変位計1A,1Bには、これらのデータを3つの第1変位測定部4,4,4および3つの第2変位測定部8,8,8から処理部へ通信するための通信装置や、3つの第1変位測定部4,4,4および3つの第2変位測定部8,8,8がそれぞれ測定した変位量のデータや処理部が処理した変位量のデータなどを記憶するための記憶部などが適宜設置されている。   In the present embodiment, horizontal displacement data measured by the three first displacement measuring units 4, 4, and 4 and vertical directions measured by the three second displacement measuring units 8, 8, and 8, respectively. The displacement amount data is communicated to a processing unit (not shown), and the processing unit is configured to calculate an accurate horizontal displacement amount and vertical displacement amount based on these data. . The displacement meters 1A and 1B include communication devices for communicating these data from the three first displacement measuring units 4, 4, 4 and the three second displacement measuring units 8, 8, 8 to the processing unit. For storing the displacement amount data measured by the three first displacement measurement units 4, 4, 4 and the three second displacement measurement units 8, 8, 8, the displacement amount data processed by the processing unit, etc. A storage unit or the like is appropriately installed.

スイッチ部5は、支持体2の第1板部21の孔部21aに挿入された状態で床面12に沿って回転しながら移動可能なスイッチ用球体51と、スイッチ用球体51が当接すると3つの3つの第1変位測定部4,4,4および3つの第2変位測定部8,8,8を駆動させる4つの機械式スイッチ52,52,…と、を有している。
スイッチ用球体51は、その径が第1板部21の孔部21aの内径よりもやや小さい径に形成されていて、第1板部21の孔部21aに挿入されると、第1板部21の孔部21aの内部で移動可能に構成されている。また、スイッチ用球体51は、第1板部21の孔部21aに挿入されると、第1板部21よりも上部側が連結部23の内側に挿入されるように構成されている。
When the switch sphere 51 and the switch sphere 51 come into contact with each other, the switch sphere 51 can move while rotating along the floor surface 12 while being inserted into the hole 21 a of the first plate portion 21 of the support 2. Three mechanical displacement switches 52, 52,... For driving the three first displacement measuring units 4, 4, 4 and the three second displacement measuring units 8, 8, 8.
The switch sphere 51 is formed to have a diameter slightly smaller than the inner diameter of the hole 21 a of the first plate portion 21. When the switch sphere 51 is inserted into the hole 21 a of the first plate portion 21, the first plate portion 21 is configured to be movable within the hole 21a. Further, the switch sphere 51 is configured such that when it is inserted into the hole 21 a of the first plate portion 21, the upper side of the first plate portion 21 is inserted inside the connecting portion 23.

このようなスイッチ用球体51は、構造物11と比べて質量が非常に小さく、構造物11が変位(変形)しないような微振動でも変位可能に構成されている。このため、スイッチ用球体51は、構造物11に支持された支持体2が変位しないような微振動でも変位可能となり、微振動によって支持体2とスイッチ用球体51とが異なる挙動をするように構成されている。
なお、スイッチ用球体51は、床面12との間の摩擦係数が、移動部24の移動用球体24bと床面12との間の摩擦係数よりも小さく、地震などの震動が生じてもほとんど震動せずに略一点に留まるように構成されていてもよい。そして、床面12と支持体2とが相対変位すると、支持体2とスイッチ用球体51とが異なる挙動をするように構成されていてもよい。
Such a switch sphere 51 has a very small mass as compared with the structure 11 and is configured to be displaceable even by minute vibration that does not cause the structure 11 to be displaced (deformed). For this reason, the switch sphere 51 can be displaced even by a minute vibration such that the support 2 supported by the structure 11 does not move, and the support 2 and the switch sphere 51 behave differently due to the minute vibration. It is configured.
Note that the friction coefficient between the switch sphere 51 and the floor surface 12 is smaller than the friction coefficient between the movement sphere 24 b of the moving unit 24 and the floor surface 12, and even if a vibration such as an earthquake occurs. You may be comprised so that it may stay at substantially one point without shaking. When the floor 12 and the support 2 are relatively displaced, the support 2 and the switch sphere 51 may be configured to behave differently.

機械式スイッチ52,52,…は、第1板部21の孔部21aの縁部に沿って等間隔に配置されている。
このようなスイッチ部5は、地震の振動などが生じていない通常時には、支持体2および支持体2の第1板部21の孔部21aに挿入されたスイッチ用球体51が静止して、スイッチ用球体51と第1板部21の孔部21aの縁部に設けられた機械式スイッチ52,52,…とが離間している。そして、スイッチ部5は、地震の震動などが生じると、スイッチ用球体51が支持体2と異なる挙動をして、4つの機械式スイッチ52,52,…のうちのいずれか1つ以上と当接する。
The mechanical switches 52, 52,... Are arranged at equal intervals along the edge of the hole 21 a of the first plate portion 21.
In such a switch unit 5, the switch sphere 51 inserted in the hole 21 a of the first plate portion 21 of the support 2 and the support 2 is stationary when the earthquake vibration or the like does not occur normally. The spherical body 51 and the mechanical switches 52, 52,... Provided at the edge of the hole 21a of the first plate portion 21 are separated from each other. When the earthquake or the like occurs in the switch unit 5, the switch sphere 51 behaves differently from the support 2 so that one or more of the four mechanical switches 52, 52,. Touch.

そして、本実施形態では、スイッチ用球体51が4つの機械式スイッチ52,52,…のうちのいずれか1つ以上と当接すると、電池から3つの第1変位測定部4,4,4および3つの第2変位測定部8,8,8に電源が供給されて、3つの第1変位測定部4,4,4および3つの第2変位測定部8,8,8が駆動するように構成されている。このとき、スイッチ用球体51が微振動によって変位可能に構成されていると、微振動によってスイッチ用球体51が4つの機械式スイッチ52,52,…のうちのいずれか1つ以上と当接可能なため、微振動の状態から支持体2と床面12との相対変位量を測定することができる。
そして、駆動している3つの第1変位測定部4,4,4および3つの第2変位測定部8,8,8は、所定の値以上の変位量を測定しない状態が設定された一定期間経過すると、電池からの電源の供給が停止されて測定が停止されるように構成されている。
In the present embodiment, when the switch sphere 51 comes into contact with any one or more of the four mechanical switches 52, 52,..., The three first displacement measuring units 4, 4, 4, and Power is supplied to the three second displacement measuring units 8, 8, 8 so that the three first displacement measuring units 4, 4, 4 and the three second displacement measuring units 8, 8, 8 are driven. Has been. At this time, if the switch sphere 51 is configured to be displaceable by slight vibration, the switch sphere 51 can come into contact with any one or more of the four mechanical switches 52, 52,. Therefore, the relative displacement amount between the support 2 and the floor 12 can be measured from the state of slight vibration.
The three first displacement measuring units 4, 4, 4 and the three second displacement measuring units 8, 8, 8 that are driven are in a fixed period in which a state in which a displacement amount greater than or equal to a predetermined value is not measured is set After a lapse of time, the power supply from the battery is stopped and the measurement is stopped.

本実施形態では、駆動している3つの第1変位測定部4,4,4および3つの第2変位測定部8,8,8は、測定している変位量が0mmである状態が連続して10秒経過すると、電池からの電源の供給が停止されて測定が停止されるように構成されている。
なお、本実施形態には、スイッチ部5からの信号や3つの第1変位測定部4,4,4および3つの第2変位測定部8,8,8が測定している測定量の値によって電池から3つの第1変位測定部4,4,4および3つの第2変位測定部8,8,8への電源の供給を制御し、3つの第1変位測定部4,4,4および3つの第2変位測定部8,8,8の駆動および停止を制御する制御部(不図示)が設けられている。
In the present embodiment, the three first displacement measuring units 4, 4, 4 and the three second displacement measuring units 8, 8, 8 that are driven are continuously in a state in which the amount of displacement being measured is 0 mm. When 10 seconds elapse, the supply of power from the battery is stopped and the measurement is stopped.
In this embodiment, the signal from the switch unit 5 and the value of the measured quantity measured by the three first displacement measuring units 4, 4, 4 and the three second displacement measuring units 8, 8, 8 are used. The power supply from the battery to the three first displacement measuring units 4, 4, 4 and the three second displacement measuring units 8, 8, 8 is controlled, and the three first displacement measuring units 4, 4, 4, and 3 are controlled. A control unit (not shown) for controlling driving and stopping of the two second displacement measuring units 8, 8, 8 is provided.

電池は、例えば、支持体2の第1板部21と第2板部22との間や、第2板部22の上部などに配置されている。なお、電池が第2板部22の上部に配置されていると、電池の交換などが行いやすい。   The battery is disposed, for example, between the first plate portion 21 and the second plate portion 22 of the support body 2 or an upper portion of the second plate portion 22. In addition, when the battery is arranged on the upper part of the second plate portion 22, it is easy to replace the battery.

また、変位計1A,1Bには、3つの第1変位測定部4,4,4を囲繞する第1カバー部64と、3つの第2変位測定部8,8,8を囲繞する第2カバー部65と、を有している。
なお、図2では、第1カバー部64の手前側の部分、第2カバー部65の手前側の部分および上板部65bの一部を省略していて、図3(a)では、第2カバー部65の上板部65bを省略している。
The displacement meters 1A and 1B include a first cover portion 64 that surrounds the three first displacement measurement units 4, 4, and a second cover that surrounds the three second displacement measurement units 8, 8, and 8. Part 65.
In FIG. 2, the front side portion of the first cover portion 64, the front side portion of the second cover portion 65, and a part of the upper plate portion 65b are omitted, and in FIG. The upper plate portion 65b of the cover portion 65 is omitted.

第1カバー部64は、第1板部21の外縁部全周と連結し床面12に向かって延びる板状の板部64aと、板部64aの下端部に取り付けられて床面12とわずかに当接するブラシ材64bとを有している。
また、第2カバー部65は、第2板部22の外縁部全周と連結し上方に向かって延びる板状の側板部65aと、側板部65aの上端部に連結されて第2板部22と平行に配置される上板部65bと、を備えている。なお、上板部65bは、第1板部21と第2板部22とが上下方向に相対変位した場合も、円柱部26などの支持体2を構成する部材や支持部材13を構成する部材と干渉しないように構成されている。このため、上板部65bには、適宜孔部(不図示)などが形成されている。
The first cover portion 64 is connected to the entire outer edge of the first plate portion 21 and extends toward the floor surface 12. The first cover portion 64 is attached to the lower end portion of the plate portion 64 a and slightly attached to the floor surface 12. And a brush material 64b in contact with.
The second cover portion 65 is connected to a plate-like side plate portion 65a that is connected to the entire outer periphery of the second plate portion 22 and extends upward, and is connected to the upper end portion of the side plate portion 65a. And an upper plate portion 65b disposed in parallel with each other. The upper plate portion 65b is a member that constitutes the support member 2 such as the column portion 26 or a member that constitutes the support member 13 even when the first plate portion 21 and the second plate portion 22 are relatively displaced in the vertical direction. It is configured so as not to interfere with. For this reason, a hole (not shown) or the like is appropriately formed in the upper plate portion 65b.

これらの第1カバー部64および第2カバー部65は、第1カバー部64および第2カバー部65の外側から内側に異物が入り込むことを防止している。また、第1カバー部64および第2カバー部65は、光を透過させない不透過性の材料で形成されていて、第1カバー部64および第2カバー部65の内側は、外側から光が入り込まず、一定の明るさに維持されている。
なお、上板部65bに孔部が形成されている場合は、この孔部を介して第2カバー部65の外側から内側に入り込む光が最小限となるように、孔部の形状が設定されている。
The first cover part 64 and the second cover part 65 prevent foreign matter from entering from the outside to the inside of the first cover part 64 and the second cover part 65. The first cover part 64 and the second cover part 65 are made of an impermeable material that does not transmit light, and light enters the inside of the first cover part 64 and the second cover part 65 from the outside. It is maintained at a constant brightness.
In addition, when a hole is formed in the upper plate portion 65b, the shape of the hole is set so that light entering the inside from the outside of the second cover portion 65 through the hole is minimized. ing.

次に、3つの第1変位測定部4,4,4がそれぞれ測定した変位量のデータ(以下データとする)の処理部による処理方法について図4に示すフローチャートを基に説明する。なお、3つの第2変位測定部8,8,8がそれぞれ測定した変位量のデータの処理部による処理方法は、3つの第1変位測定部4,4,4がそれぞれ測定した変位量のデータ(以下データとする)の処理部による処理方法と同様に行うものとし、説明を省略する。   Next, a processing method by the processing unit of the displacement amount data (hereinafter referred to as data) measured by the three first displacement measuring units 4, 4 and 4 will be described based on the flowchart shown in FIG. Note that the processing method of the displacement data measured by the three second displacement measuring units 8, 8, and 8 is the displacement data measured by the three first displacement measuring units 4, 4, and 4, respectively. The processing is performed in the same manner as the processing method by the processing unit (hereinafter referred to as data), and the description is omitted.

(測定ステップ)
上述した変位計1A,1Bの3つの第1変位測定部4,4,4によって、支持体2と床面12との相対変位量をそれぞれ測定する(S−1)。
(Measurement step)
The relative displacement amounts of the support 2 and the floor 12 are respectively measured by the three first displacement measuring units 4, 4 and 4 of the displacement meters 1A and 1B described above (S-1).

(補正ステップ)
測定ステップ(S−1)において3つの第1変位測定部4,4,4が測定した支持体2と床面12との相対変位量のデータ(以下データとする)を軸補正し、基準となる1つのデータ以外の2つのデータの時刻歴を基準となる1つのデータに合せる(S−2)。
(Correction step)
In the measurement step (S-1), the relative displacement data (hereinafter referred to as data) between the support 2 and the floor surface 12 measured by the three first displacement measuring units 4, 4, and 4 are axially corrected, and the reference and The time history of two pieces of data other than the one piece of data is matched with one piece of reference data (S-2).

(選出ステップ)
補正ステップ(S−2)において軸補正された3つのデータのうち、後の平均値算出ステップを行うデータを選出する(S−3)。
まず、3つのデータに欠落がないかどうかを判定する(S−4)。
この判断(S−3)においてデータの欠落がないと判断された場合は、3つのデータから標準偏差を算出する(S−5)。
そして、データの中にこの標準偏差の範囲外の異常値がないかどうかを判定する(S−6)。
この判断(S−6)においてデータに標準偏差の範囲外の異常値がないと判断された場合は、3つのデータを選出する(S−7)。
(Selection step)
Of the three data whose axes have been corrected in the correction step (S-2), data for the subsequent average value calculation step is selected (S-3).
First, it is determined whether or not the three data are missing (S-4).
If it is determined in this determination (S-3) that there is no missing data, a standard deviation is calculated from the three data (S-5).
Then, it is determined whether or not there is an abnormal value outside the standard deviation range in the data (S-6).
If it is determined in this determination (S-6) that there is no abnormal value outside the standard deviation range, three data are selected (S-7).

また、この判断(S−6)においてデータに標準偏差の範囲外の異常値があると判断された場合は、測定ステップ(S−1)において標準偏差の範囲外のデータを測定した第1変位測定部4によって標準偏差の範囲外のデータが測定される直前に測定されたデータを基準とし、標準偏差の範囲内のデータを測定した第1変位測定部4によって測定されたデータの変化を適用させて補正データを算出する(S−8)。
そして、この補正データおよび標準偏差の範囲内のデータを選出する(S−9)。
If it is determined in this determination (S-6) that the data has an abnormal value outside the standard deviation range, the first displacement obtained by measuring the data outside the standard deviation range in the measurement step (S-1). Changes in data measured by the first displacement measuring unit 4 that measures data within the standard deviation range are applied with reference to data measured immediately before the data outside the standard deviation range is measured by the measuring unit 4. Correction data is calculated (S-8).
Then, the correction data and data within the standard deviation are selected (S-9).

また、3つのデータに欠落がないかどうかの判定(S−4)において、データの欠落がある場合は、欠落していないデータを選出する(S−10)。   Further, in the determination of whether or not the three data are missing (S-4), if there is a missing data, the data that is not missing is selected (S-10).

(平均値算出ステップ)
選出ステップ(S−3)の選出処理(S7,S9,S10)選出されたデータの平均値を算出し、この平均値を支持体2と床面12との相対変位量(代表値)とする(S−11)。
(Average value calculation step)
Selection process (S7, S9, S10) of the selection step (S-3) The average value of the selected data is calculated, and this average value is used as the relative displacement (representative value) between the support 2 and the floor surface 12. (S-11).

次に、上記のような2つの変位計1A,1Bがそれぞれ測定した構造物11の変位量から構造物11のねじれ振動を算出する方法について説明する。ここでは、構造物11が図1に示す状態から図5に示すように水平面に直交する軸を中心として回転したものとする。
まず、2つの変位計1A,1Bによってそれぞれ測定されたX方向の変位量XA,XB、およびY方向の変位量YA,YBを時刻歴で示す。図6では、2つの変位計1A,1Bによってそれぞれ測定されたY方向の変位量YA,YBを時刻歴で示している。
そして、図7に示すように、変位計1Aによって測定されたX方向の変位量XAと変位計1Bによって測定されたX方向の変位量XBとの差分XA−XB(Torsion(X))を算出する。
Next, a method of calculating the torsional vibration of the structure 11 from the displacement amount of the structure 11 measured by the two displacement meters 1A and 1B as described above will be described. Here, it is assumed that the structure 11 is rotated from the state shown in FIG. 1 around an axis orthogonal to the horizontal plane as shown in FIG .
First, displacement amounts XA and XB in the X direction and displacement amounts YA and YB in the Y direction measured by the two displacement meters 1A and 1B, respectively, are shown as time histories. In FIG. 6, the displacement amounts YA and YB in the Y direction respectively measured by the two displacement meters 1A and 1B are shown as time histories.
Then, as shown in FIG. 7, the difference XA−XB (Torsion (X)) between the X-direction displacement amount XA measured by the displacement meter 1A and the X-direction displacement amount XB measured by the displacement meter 1B is calculated. To do.

Y方向についても同様に、変位計1Aによって測定されたY方向の変位量YAと変位計1Bによって測定されたY方向の変位量YBとの差分YA−YB(Torsion(Y))を算出する。
そして、変位計1A,1Bの設置間隔L、変位計1Aによって測定されたX方向の変位量XAと変位計1Bによって測定されたX方向の変位量XBとの差分XA−XB(Torsion(X))、および変位計1Aによって測定されたY方向の変位量YAと変位計1Bによって測定されたY方向の変位量YBとの差分YA−YB(Torsion(Y))から、構造物11が変位した際の水平面内における回転角(ねじれ振動、θ=ATAN(Torsion/L)を算出する。
Similarly, for the Y direction, a difference YA−YB (Torsion (Y)) between the displacement amount YA in the Y direction measured by the displacement meter 1A and the displacement amount YB in the Y direction measured by the displacement meter 1B is calculated.
Then, an installation interval L between the displacement meters 1A and 1B, a difference XA−XB (Torsion (X)) between the displacement amount XA in the X direction measured by the displacement meter 1A and the displacement amount XB in the X direction measured by the displacement meter 1B. ), And the difference YA−YB (Torsion (Y)) between the displacement amount YA in the Y direction measured by the displacement meter 1A and the displacement amount YB in the Y direction measured by the displacement meter 1B, the structure 11 is displaced. The rotation angle in the horizontal plane (torsional vibration, θ = ATAN (Torsion / L)) is calculated.

また、本実施形態では、構造物11が水平面に直交する軸を中心とする回転に加え、図1に示す状態から図8に示すように鉛直面に直交する軸を中心として回転(ロッキング振動)したものとし、変位計1A,1Bがそれぞれ測定した構造物11の変位量から構造物11のロッキング振動を算出する方法について説明する。
まず、図9に示すように、2つの変位計1A,1Bによってそれぞれ測定されたZ方向の変位量ZA,ZBを時刻歴で示す。
In this embodiment, in addition to the rotation of the structure 11 about the axis orthogonal to the horizontal plane, the structure 11 rotates from the state shown in FIG. 1 about the axis orthogonal to the vertical plane as shown in FIG. 8 (rocking vibration). A method of calculating the rocking vibration of the structure 11 from the displacement amount of the structure 11 measured by the displacement meters 1A and 1B will be described.
First, as shown in FIG. 9, the displacement amounts ZA and ZB in the Z direction measured by the two displacement meters 1A and 1B are shown as time histories.

次に、2つの変位計1A,1Bによってそれぞれ測定されたZ方向の変位ZA,ZBを時刻歴で示す。そして、変位計1Aによって測定されたZ方向の変位量ZAと変位計1Bによって測定されたZ方向の変位量ZBとの差分ZA−ZB(Rocking)を算出する。
そして、変位計1A,1Bの設置間隔L、および変位計1Aによって測定されたZ方向の変位量ZAと変位計1Bによって測定されたZ方向の変位量ZBとの差分ZA−ZB(Rocking/L)から、構造物11が変位した際の鉛直面内における回転角(ロッキング振動、θ=ATAN(Rocking/L)を算出する。
Next, displacements ZA and ZB in the Z direction measured by the two displacement meters 1A and 1B are shown as time histories. Then, a difference ZA−ZB (Rocking) between the displacement amount ZA in the Z direction measured by the displacement meter 1A and the displacement amount ZB in the Z direction measured by the displacement meter 1B is calculated.
And the installation interval L of the displacement meters 1A and 1B, and the difference ZA−ZB (Rocking / L) between the displacement amount ZA in the Z direction measured by the displacement meter 1A and the displacement amount ZB in the Z direction measured by the displacement meter 1B. ), The rotation angle (rocking vibration, θ = ATAN (Rocking / L)) in the vertical plane when the structure 11 is displaced is calculated.

次に、上述した構造物の振動測定方法の作用・効果について図面を用いて説明する。
上述した第1実施形態による構造物の振動測定方法では、構造物11に間隔をあけて設置された2つの変位計1A,1Bが測定した変位量、2つの変位計1A,1Bが設置された位置および2つの変位計1A,1Bの間隔を基に構造物11のねじれ振動を容易に測定することができる。
また、2つの変位計1A,1Bは、構造物11の鉛直方向の変位量をそれぞれ測定可能に構成されていることにより、構造物11のロッキング振動を容易に測定することができる。
また、本実施形態では、2つの変位計1A,1Bが免震層11aに配置されているためロッキング振動の状態を基にアイソレータの動きを算出することができる。
Next, operations and effects of the above-described structure vibration measuring method will be described with reference to the drawings.
In the vibration measurement method of the structure according to the first embodiment described above, the displacement amount measured by the two displacement meters 1A and 1B installed at an interval on the structure 11 and the two displacement meters 1A and 1B are installed. The torsional vibration of the structure 11 can be easily measured based on the position and the distance between the two displacement meters 1A and 1B.
Further, the two displacement meters 1A and 1B are configured to be able to measure the amount of displacement of the structure 11 in the vertical direction, respectively, so that the rocking vibration of the structure 11 can be easily measured.
Moreover, in this embodiment, since the two displacement meters 1A and 1B are arrange | positioned at the seismic isolation layer 11a, the motion of an isolator is computable based on the state of rocking vibration.

(第2実施形態)
次に、第2実施形態について、添付図面に基づいて説明するが、上述の第2実施形態と同一又は同様な部材、部分には同一の符号を用いて説明を省略し、実施形態と異なる構成について説明する。
図10および図11に示すように、第2実施形態における構造物の振動測定方法では、構造物に対して4つの変位計1A〜1Dを配置している。変位計1A,1Bは、第1実施形態と略同じ位置に配置され、変位計1C,1Dは、構造物11の免震層11aの床面12に、X方向に間隔をあけ、Y方向の位置は略同じとなるように配置されている。変位計1C,1Dは、構造物11のX方向の両端部近傍で、構造物のY方向の略中央部に配置されている。
また、これらの4つの変位計は、それぞれアイソレータの近傍に配置されている。
(Second Embodiment)
Next, the second embodiment will be described with reference to the accompanying drawings. However, the same or similar members and parts as those of the above-described second embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted. Will be described.
As shown in FIGS. 10 and 11, in the vibration measurement method for a structure according to the second embodiment, four displacement meters 1A to 1D are arranged for the structure. The displacement meters 1A and 1B are arranged at substantially the same positions as in the first embodiment, and the displacement meters 1C and 1D are spaced apart in the X direction on the floor surface 12 of the seismic isolation layer 11a of the structure 11 in the Y direction. The positions are arranged so as to be substantially the same. Displacement meters 1C and 1D are arranged in the vicinity of both ends in the X direction of the structure 11 and in a substantially central part in the Y direction of the structure.
Moreover, these four displacement meters are each arrange | positioned in the vicinity of the isolator.

第2実施形態による構造物の振動測定方法では、第1実施形態よりも詳細な構造物11のねじれ振動やロッキング振動を測定することができる。   In the structure vibration measuring method according to the second embodiment, it is possible to measure torsional vibration and rocking vibration of the structure 11 in more detail than in the first embodiment.

以上、本発明による構造物の振動測定方法の実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、上記の実施形態では、3つの第1変位測定部4,4,4および3つの第2変位測定部8,8,8を備える変位計1A〜1Bを用いているが、構造物の変位を測定可能であれば、変位計の形態は上記以外の形態であってもよい。例えば、上記の実施形態では、3つの第1変位測定部4,4,4および3つの第2変位測定部8,8,8を備えているが、設置される第1変位測定部4の数および第2変位測定部8の数は、1や2、あるいは4以上として適宜設定されてよい。また、変位計として加速度計や罫書計などを用いてもよい。
As mentioned above, although embodiment of the vibration measuring method of the structure by this invention was described, this invention is not limited to said embodiment, In the range which does not deviate from the meaning, it can change suitably.
For example, in the above embodiment, the displacement meters 1A to 1B including the three first displacement measuring units 4, 4, 4 and the three second displacement measuring units 8, 8, 8 are used. As long as it is possible to measure, the form of the displacement meter may be other than the above. For example, in the above embodiment, the three first displacement measuring units 4, 4, 4 and the three second displacement measuring units 8, 8, 8 are provided, but the number of the first displacement measuring units 4 to be installed is provided. And the number of the 2nd displacement measurement parts 8 may be suitably set as 1 or 2 or 4 or more. An accelerometer, a ruler, etc. may be used as the displacement meter.

また、上記の実施形態では、構造物11に2つまたは4つの変位計1A,1B…が設置されているが、3や5以上の複数の変位計1A,1B…が設置されていて、これらの変位計1A,1B…が測定した変位量を基に構造物11のねじれ振動やロッキング振動を算出するように構成されていてもよい。   In the above-described embodiment, two or four displacement meters 1A, 1B,... Are installed in the structure 11, but three or five or more displacement meters 1A, 1B,. May be configured to calculate the torsional vibration or rocking vibration of the structure 11 based on the displacement measured by the displacement meters 1A, 1B.

また、上記の実施形態では、構造物11は免震構造物で、免震層11aに変位計1A,1B…が設けられているが、構造物11は免震構造物でなくてもよく、構造物11が免震構造物の場合も変位計1A,1B…免震層11a以外に設けられていてもよい。なお、変位計1A,1B…は、構造物11が免震構造物の場合は、免震層11aや1階、地下1階等の地盤面に近い層に設置されることが好ましく、構造物11が免震構造物でない場合は、1階、地下1階等の地盤面に近い層に設置されることが好ましい。
また、本実施形態による構造物の振動測定方法では、地震や風圧などによる構造物の変位だけでなく、構造物の経年的な変位を測定する際に用いられてもよい。
Moreover, in said embodiment, although the structure 11 is a seismic isolation structure and the displacement meter 1A, 1B ... is provided in the seismic isolation layer 11a, the structure 11 does not need to be a seismic isolation structure, Even when the structure 11 is a seismic isolation structure, the displacement meters 1A, 1B... In addition, when the structure 11 is a seismic isolation structure, it is preferable that the displacement gauges 1A, 1B... Be installed in a layer close to the ground surface such as the seismic isolation layer 11a, the first floor, the first basement floor, When 11 is not a seismic isolation structure, it is preferably installed in a layer close to the ground surface such as the first floor or the first basement.
Further, the structure vibration measuring method according to the present embodiment may be used when measuring not only the displacement of the structure due to an earthquake or wind pressure but also the secular displacement of the structure.

また、上記の実施形態では、変位計1A,1B…が測定した構造物11の水平方向の変位量および変位計1A,1B…が設置された位置から構造物11のねじれ振動を算出し、これらの変位計1A,1B…が測定した構造物11の鉛直方向の変位量および変位計1A,1B…が設置された位置から構造物11のロッキング振動を算出するように構成されている。
これに対し、本発明では、変位計1A,1B…が測定した構造物11の水平方向の変位量および変位計1A,1B…が設置された位置から構造物11のねじれ振動のみを算出するように構成されていてもよい。
また、本発明では、変位計1A,1B…が測定した構造物11の鉛直方向の変位量および変位計1A,1B…が設置された位置から構造物11のロッキング振動のみを算出するように構成されていてもよい。
Further, in the above embodiment, the torsional vibration of the structure 11 is calculated from the amount of displacement in the horizontal direction of the structure 11 measured by the displacement meters 1A, 1B... And the position where the displacement meters 1A, 1B. Are calculated so as to calculate the rocking vibration of the structure 11 from the amount of displacement in the vertical direction of the structure 11 measured by the displacement meters 1A, 1B.
On the other hand, in the present invention, only the torsional vibration of the structure 11 is calculated from the amount of horizontal displacement of the structure 11 measured by the displacement meters 1A, 1B... And the position where the displacement meters 1A, 1B. It may be configured.
In the present invention, only the rocking vibration of the structure 11 is calculated from the amount of displacement in the vertical direction of the structure 11 measured by the displacement meters 1A, 1B... And the position where the displacement meters 1A, 1B. May be.

また、構造物11のロッキング振動を測定する場合は、例えば、図12に示すように、水平方向に間隔をあけた位置において、それぞれ構造物11の外壁15に取り付けられた変位計1E,1Fによって、構造物11の鉛直方向の変位量を測定可能に構成されていてもよい。
なお、図12に示す形態では、変位計1E,1Fは外壁15に取り付けられた支持部材16Aによって地盤面に沿って移動可能に支持されている。この支持部材16Aは、外壁15に剛接合された第1棒材161と、上部側が第1棒材161にピン接合されて下部側が変位計1E,1Fに接合された第2棒材162と、を有している。
また、構造物11のロッキング振動を測定する場合は、例えば、図13に示すように、水平方向に間隔をあけた位置において、それぞれ構造物11の内壁17に取り付けられた変位計1G,1Hによって、構造物11の鉛直方向の変位量を測定可能に構成されていてもよい。
なお、図13に示す形態では、変位計1G,1Hは内壁17に取り付けられた支持部材16Bによって構造物11の床面12に沿って移動可能に支持されている。この支持部材16Bは、内壁17に剛接合された第1棒材163と、上部側が第1棒材163にピン接合されて下部側が変位計1F,1Gに接合された第2棒材164と、を有している。
When measuring the rocking vibration of the structure 11, for example, as shown in FIG. 12, displacement gauges 1 </ b> E and 1 </ b> F attached to the outer wall 15 of the structure 11 at positions spaced apart in the horizontal direction are used. The structure 11 may be configured to be able to measure the amount of vertical displacement of the structure 11.
In the form shown in FIG. 12, the displacement meters 1E and 1F are supported by a support member 16A attached to the outer wall 15 so as to be movable along the ground surface. The support member 16A includes a first bar 161 rigidly joined to the outer wall 15, a second bar 162 whose upper side is pin-joined to the first bar 161 and whose lower side is joined to the displacement gauges 1E and 1F, have.
When measuring the rocking vibration of the structure 11, for example, as shown in FIG. 13, displacement gauges 1 </ b> G and 1 </ b> H attached to the inner wall 17 of the structure 11 at positions spaced apart in the horizontal direction respectively. The structure 11 may be configured to be able to measure the amount of vertical displacement of the structure 11.
In the form shown in FIG. 13, the displacement meters 1 </ b> G and 1 </ b> H are supported so as to be movable along the floor surface 12 of the structure 11 by a support member 16 </ b> B attached to the inner wall 17. The support member 16B includes a first bar 163 rigidly joined to the inner wall 17, a second bar 164 whose upper side is pin-joined to the first bar 163 and whose lower side is joined to the displacement gauges 1F and 1G, have.

1A〜1H 変位計
11 構造物
11a 免震層
12 床面
1A to 1H Displacement meter 11 Structure 11a Seismic isolation layer 12 Floor surface

Claims (4)

構造物の水平方向の二軸方向の変位量をそれぞれ測定する変位計を前記構造物の同一階に同一平面内において水平方向に間隔をあけて複数設置し、
前記複数の変位計がそれぞれ設置された箇所においてそれぞれ測定した前記構造物の水平方向の二軸方向の変位量と、該複数の変位計どうしの水平方向の間隔と、から前記構造物の高さ方向に延びる軸回り方向のねじれ振動を算出することを特徴とする構造物の振動測定方法。
A plurality of displacement meters that measure the amount of displacement in the biaxial direction in the horizontal direction of the structure are installed on the same floor of the structure at intervals in the horizontal direction in the same plane ,
The height of the structure from the displacement amount in the horizontal direction of the two axial directions of the structure were measured, and the horizontal spacing of the displacement gauge each other of the plurality of the locations where the plurality of displacement gauges are installed respectively A vibration measurement method for a structure, characterized by calculating a torsional vibration in a direction around an axis extending in a direction .
前記複数の変位計は、前記構造物の鉛直方向の変位量をそれぞれ測定可能に構成されていて、
前記複数の変位計がそれぞれ設置された箇所においてそれぞれ測定した前記構造物の鉛直方向の変位量と、該複数の変位計どうしの水平方向の間隔と、から前記構造物のロッキング振動を算出することを特徴とする請求項1に記載の構造物の振動測定方法。
The plurality of displacement meters are configured to be able to measure the amount of displacement in the vertical direction of the structure,
Said plurality of displacement gauges are calculated and vertical displacement of the structure were measured, and the horizontal spacing of the displacement gauge each other the plurality of the rocking of the structure from the place where it has been installed, respectively The method for measuring vibration of a structure according to claim 1.
構造物の鉛直方向の変位量をそれぞれ測定する変位計を前記構造物の同一階に同一平面内において水平方向に間隔をあけて複数設置し、
前記複数の変位計がそれぞれ設置された箇所においてそれぞれ測定した前記構造物の鉛直方向の変位量と、該複数の変位計どうしの水平方向の間隔と、から前記構造物のロッキング振動を算出することを特徴とする構造物の振動測定方法。
A plurality of displacement gauges for measuring the amount of displacement in the vertical direction of the structure are installed on the same floor of the structure at intervals in the horizontal direction within the same plane ,
Said plurality of displacement gauges are calculated and vertical displacement of the structure were measured, and the horizontal spacing of the displacement gauge each other the plurality of the rocking of the structure from the place where it has been installed, respectively A vibration measurement method for a structure characterized by the above.
前記複数の変位計は、前記構造物の縁部近傍で、平面視において前記構造物の剛心に対して対称となる位置にそれぞれ配置されていることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の構造物の振動測定方法。The plurality of displacement meters are respectively arranged in positions near the edge of the structure and symmetrical with respect to the rigid center of the structure in plan view. A vibration measurement method for a structure according to claim 1.
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