JP7201476B2 - Displacement recorder - Google Patents
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Description
本発明は、構造体に組み込まれている一対の相対変位部の間で発生する地震時の相対変位量及び加速度を計測して記録する変位記録装置に関する。 The present invention relates to a displacement recorder for measuring and recording relative displacement and acceleration during an earthquake occurring between a pair of relative displacement sections incorporated in a structure.
橋梁、水門、ボックスカルバートなどの土木構造物や、ビル、塔、倉庫などの建築構造物の地震対策として、従来は、部材の数や強度を増加させて地震時の外力に対して補強する方法がとられていた。しかし、大規模な地震を想定した場合には、部材の数量や重量が増大して、大幅なコストアップになるなどの問題があった。
これに対して、近年では、制振ダンパーを構造物の部材間に設置することにより、ダンパーのエネルギー吸収効果により構造物の部材に作用する荷重や変形を低減することにより構造物の部材数や重量を低減し、安全性と経済性を向上させる方法がとられるようになっている。
Conventionally, civil engineering structures such as bridges, sluice gates, and box culverts, as well as building structures such as buildings, towers, and warehouses, are reinforced against external forces during an earthquake by increasing the number and strength of members. was taken. However, when a large-scale earthquake is assumed, there is a problem that the number and weight of the members increase, resulting in a significant cost increase.
On the other hand, in recent years, by installing vibration control dampers between structural members, the energy absorption effect of the dampers reduces the load and deformation acting on the structural members, thereby reducing the number of structural members and Methods are being taken to reduce weight and improve safety and economy.
一方、制振ダンパーには、鋼材を使用したものが多用されている。その一つが、座屈拘束ブレースやダンパーブレースと呼ばれるものである。これらの制振ダンパーは、軸方向に作用する軸荷重により伸縮する軸部材と、この軸部材を内挿して軸部材の座屈を防止する補剛部材とを備え、軸部材の伸縮に伴う塑性変形によってエネルギーを吸収するもので、履歴型ダンパーと呼ばれる。
この履歴型ダンパーでは、安定したエネルギー吸収能を発揮するために、最大変位量と、疲労耐久性を表すための累積変位量の二つの指標によって設計や安全性の管理が行われる。
ここで、地震が発生したときの制振ダンパーの安全性(耐久性)を外観によって測定するものとして、特許文献1に開示の変位センサーや特許文献2に開示の装置がある。
On the other hand, dampers made of steel are often used. One of them is called a buckling restraint brace or a damper brace. These vibration control dampers are equipped with a shaft member that expands and contracts due to a shaft load acting in the axial direction, and a stiffening member that inserts the shaft member to prevent the shaft member from buckling. It absorbs energy through deformation and is called a hysteresis damper.
In this hysteresis type damper, in order to exhibit stable energy absorption capacity, design and safety are managed based on two indices, the maximum displacement amount and the cumulative displacement amount for expressing fatigue durability.
Here, there are a displacement sensor disclosed in
しかしながら、これら特許文献1,2の先行技術は、最大変位量を計測するための装置であり、累積変位量を計測することができない。
特許文献1、2とは別の技術で累積変位量を計測する装置として、電気駆動式の変位計を用いるものが考えられる。
しかし、電気駆動式の変位計を用いた装置は、地震により商用電源が停止した場合には計測や記録が不可能となる。
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、地震時などで商用電源が停止した場合であっても、構造体に組み込まれている一対の相対変位部の間で発生する地震時の相対変位量及び加速度を計測して記録することができる変位記録装置を提供することにある。
However, the prior arts of
A device using an electrically driven displacement meter is conceivable as a device for measuring the cumulative displacement amount by a technique different from that of
However, a device using an electrically driven displacement gauge cannot measure or record when the commercial power supply is stopped due to an earthquake.
The present invention has been made in view of the above circumstances. It is an object of the present invention to provide a displacement recording device capable of measuring and recording the amount of displacement and acceleration.
上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る変位記録装置は、構造体に組み込まれている一対の相対変位部の間で発生する相対変位量を計測する電気駆動式の変位計と、構造体に発生した加速度を計測する電気駆動式の加速度計と、常時、計測した前記相対変位量及び前記加速度を記憶することが可能な電気駆動式の全データ記憶部と、地震時に、計測した相対変位量及び加速度を記憶することが可能な電気駆動式の地震時データ記憶部と、計測した相対変位量及び加速度を全データ記憶部に記憶させるとともに、地震に相当するレベルの加速度が加速度計から入力したときに、計測した相対変位量及び加速度を地震時データ記憶部に記憶させる電気駆動式の制御部と、商用電源の供給が停止したときに、変位計、加速度計、全データ記憶部、地震時データ記憶部及び制御部に対して補助電源を供給する補助電源部、を備え、構造体の部材間に制振ダンパーが設置されており、制振ダンパーは、振動エネルギーを吸収する吸収部を備え、吸収部が振動エネルギーを吸収する際に一対の相対変位部が相対変位し、吸収部は、軸方向に作用する圧縮及び引張りの軸荷重を弾性変形及び塑性変形により吸収する軸部材で構成され、一対の相対変位部の一方は、軸部材の端部に設けられた連結部材で構成され、一対の相対変位部の他方は、軸部材を内挿する補剛部材で構成されている。 To achieve the above object, a displacement recording device according to one aspect of the present invention includes an electrically driven displacement gauge that measures the amount of relative displacement generated between a pair of relative displacement units incorporated in a structure. , an electrically driven accelerometer for measuring the acceleration generated in the structure, an electrically driven full data storage unit capable of always storing the measured relative displacement and the acceleration, An electrically driven seismic data storage unit capable of storing the measured relative displacement and acceleration, and the measured relative displacement and acceleration are stored in the total data storage unit. An electric drive type control unit that stores the measured relative displacement and acceleration in the seismic data storage unit when input from the meter, and a displacement meter, accelerometer, and all data storage when the commercial power supply is stopped. and an auxiliary power supply unit that supplies auxiliary power to the earthquake data storage unit and the control unit . An absorbing portion is provided, and when the absorbing portion absorbs vibration energy, a pair of relative displacement portions are relatively displaced, and the absorbing portion absorbs compressive and tensile axial loads acting in the axial direction by elastic deformation and plastic deformation One of the pair of relative displacement parts is composed of a connecting member provided at the end of the shaft member, and the other of the pair of relative displacement parts is composed of a stiffening member that inserts the shaft member. ing.
本願に係る変位記録装置によると、地震時などで商用電源が停止した場合であっても、構造体に組み込まれている一対の相対変位部の間で発生する地震時の相対変位量及び加速度を計測し記録することができる変位記録装置を提供する。 According to the displacement recording device according to the present application, even if the commercial power supply is stopped due to an earthquake, etc., the amount of relative displacement and acceleration during an earthquake generated between a pair of relative displacement parts incorporated in the structure can be recorded. A displacement recording device capable of measuring and recording is provided.
次に、図面を参照して、本発明の第1実施形態を説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、厚みと平面寸法との関係、各層の厚みの比率等は現実のものとは異なることに留意すべきである。したがって、具体的な厚みや寸法は以下の説明を参酌して判断すべきものである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることはもちろんである。
また、以下に示す第1実施形態は、本発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、本発明の技術的思想は、構成部品の材質、形状、構造、配置等を下記のものに特定するものでない。本発明の技術的思想は、特許請求の範囲に記載された請求項が規定する技術的範囲内において、種々の変更を加えることができる。
Next, a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description of the drawings, the same or similar parts are denoted by the same or similar reference numerals. However, it should be noted that the drawings are schematic, and the relationship between thickness and planar dimension, the ratio of thickness of each layer, and the like are different from the actual ones. Therefore, specific thicknesses and dimensions should be determined with reference to the following description. In addition, it is a matter of course that there are portions with different dimensional relationships and ratios between the drawings.
Further, the first embodiment shown below exemplifies an apparatus and method for embodying the technical idea of the present invention. , arrangement, etc. are not specified as follows. Various modifications can be made to the technical idea of the present invention within the technical scope defined by the claims.
[アーチ橋、制振ダンパー、変位計5、加速度計及びデータ管理制御装置]
図1で示すものは、河川1の両岸に設置した橋脚2、3及び両岸の地盤に支持され、上向きのアーチを形成して河川1の両岸に掛け渡して形成されたアーチ橋4である。
アーチ橋4には、アーチ橋4に組み込まれている後述する一対の相対変位部の間で発生した相対変位量を計測する変位計5が配置されている。
また、アーチ橋4の橋脚3上には、アーチ橋4に発生する加速度を計測する加速度計6が設置されているとともに、アーチ橋4近くの地上に、地震時に変位計5で計測した相対変位量のデータを記録し、このデータを読み出し可能に管理するデータ管理制御装置7が設置されている。データ管理制御装置7は、地上に設置した制御盤(不図示)内に設置されている。
[Arch bridge, vibration control damper,
FIG. 1 shows
The
An
図2は、図1のA部を拡大して示したものであり、アーチ橋4は、鉛直方向に延在する多数の橋柱10と、水平方向に延在して橋柱10に結合している多数の橋梁11とを備えた構造である。
隣接する1対の橋柱10及び一対の橋梁11で形成されている四角枠12の内部に、第1の制振ダンパー13及び第2の制振ダンパー14が配置されている。
四角枠12を形成している図2の左側の橋柱10と上下の橋梁11の交差部の内側に、第1及び第2ガセットプレート15,16が固定され、図2の右側の橋柱10の上下方向の中央部に第3ガセットプレート17が固定されている。
FIG. 2 is an enlarged view of part A of FIG. It is a structure provided with a large number of
A first
First and
第1の制振ダンパー13は、第1ガセットプレート15と第3ガセットプレート17とに固定され、四角枠12の内部に左上がり傾斜状態で配置されている。また、第2の制振ダンパー14は、第2ガセットプレート16と第3ガセットプレート17とに固定され、四角枠12の内部に右上がり傾斜状態で配置されている。
第1の制振ダンパー13は、図3に示すように、振動エネルギーを軸方向に作用する圧縮及び引張りの軸荷重を塑性変形により吸収して減衰する円筒形状の軸部材18と、軸部材18の軸方向の両端にそれぞれ設けられ、第1ガセットプレート15及び第3ガセットプレート17にボルト接合で固定されている一対のガセット連結部材19a,19bと、軸部材18を内挿する円筒形状の補剛部材20と、を備えた軸降伏型の制振ダンパーである。
The
As shown in FIG. 3, the
軸部材18は、軸方向に作用する軸荷重に対して伸縮して降伏し、補剛部材20は、軸部材18に軸方向の圧縮荷重が作用したときに軸部材18の座屈を防止する。
第1の制振ダンパー13は、図2に示すように、軸部材18と補剛部材20との間で発生した軸方向の相対変位量を測定する前述した変位計5が配置されている。
なお、第2の制振ダンパー14は、変位計5を備えていないが第1の制振ダンパー13と同一構造の軸部材、一対のガセット連結部材及び補剛部材を備えた軸降伏型の制振ダンパーである。
The
As shown in FIG. 2, the first
The
第1の制振ダンパー13に配置されている変位計5は、図3に示すように、長手方向の一端に検出部5aが連結した導波管5bと、導波管5bが通過する貫通穴(不図示)を形成した筒形状の磁石5cと、貫通穴を軸方向に向けた磁石5cを補剛部材20の外周に固定する磁石固定部5dと、を備えた磁歪式の変位計である。
そして、検出部5aをガセット連結部材19aに固定した状態で、補剛部材20の外周の軸方向に沿って延在する導波管5bを、磁石5cの貫通穴に非接触状態で通過することで、変位計5が第1の制振ダンパー13に装着される。
そして、この磁歪式の変位計5は、検出部5aから導波管5bにパルス状の電流を流し、磁石5c近傍の導波管5bに発生するねじり歪みに基づいて検出部5a及び磁石5cの間の距離データを計測し、その距離データをデータ管理制御装置7に有線で出力する。
また、アーチ橋4の橋脚3上に設置されている加速度計6は、アーチ橋4に発生する加速度を計測し、データ管理制御装置7に有線で出力される電気駆動式の装置である。
As shown in FIG. 3, the
Then, with the detecting
The
Also, the
[データ管理制御装置について]
データ管理制御装置7は、図4に示すように、制御部21、記録部22、USBインターフェース23、送信部24、モニター部25、入力部26及び受信部27を備えている。
制御部21は、CPU21a、ROM21b、RAM21c、入力ポート21d及び出力ポート21eで構成されている。
CPU21aは中央演算処理装置であり、読み込み専用の半導体メモリであるROM21bに記憶されている演算処理により制御や動作を行う。
RAM21cは読み書き可能な高速の半導体メモリであり、CPU21aの動作に必要な設定データを一時的に記憶する。
[About the data management controller]
The data
The
The
The
入力ポート21dには、変位計5及び加速度計6で計測したデータが入力されるとともに、入力部26、或いは受信部27から操作信号が入力される。
出力ポート21eには、記録部22が接続されている。
記録部22は、全データ記憶部32と、地震時データ記憶部33と、記録制御部34と、を備えている。
全データ記憶部32には、変位計5で計測した全ての変位データXが計測時刻Tともに随時記憶される。そして、この全データ記憶部32は、所定の最大記憶データ数Dmaxまで変位データX、計測時刻Tが記憶可能とされている。
Data measured by the
The
The
All the displacement data X measured by the
記録制御部34は、制御部21の指令により、全データ記憶部32に記憶されている現在の記憶データ数Dが最大記憶データ数Dmaxを超えたときには、全データ記憶部32の一番古いデータDold(変位データX、加速度G及び計測時刻T)を消去し、一番新しいデータDnew(変位データX、加速度G及び計測時刻T)を全データ記憶部32に記憶させる。
また、記録制御部34は、制御部21の指令により、加速度計6で計測した加速度Gが所定の地震時加速度Gs以上のときには、所定のタイマー時間Tmax(例えば、5分)の間、地震時データ記憶部33に現在の変位データX、加速度G及び計測時刻Tを記憶させる。このとき、地震時加速度Gs以上となった現在の時刻より所定時間前Tbf (例えば15秒前)のデータ(変位データX、加速度G及び計測時刻T)も、地震時データ記憶部33に記憶させる。
When the current number of stored data D stored in the all-
In addition, according to a command from the
記録制御部34には、USBインターフェース23、送信部24、モニター部25が接続されている。
USBインターフェース23には、USBメモリ(不図示)が接続可能とされており、記録制御部34の制御により、全データ記憶部32及び地震時データ記憶部33のデータがUSBメモリに記憶可能とされている。
送信部24は、記録制御部34の制御により、遠隔地のサーバーに対して無線通信で全データ記憶部32及び地震時データ記憶部33のデータが出力可能とされている。
さらに、モニター部25は、記録制御部34の制御により、全データ記憶部32及び地震時データ記憶部33のデータが画面で表示可能とされている。
The
A USB memory (not shown) can be connected to the
Under the control of the
Furthermore, the
また、データ管理制御装置7の入力部26は、図示しないが操作ボタンまたはタッチパネルを備えた装置であり、作業員が、記録部22の全データ記憶部32及び地震時データ記憶部33のデータをUSBメモリに記憶させる操作信号、遠隔地のサーバーに全データ記憶部32及び地震時データ記憶部33のデータを出力させる操作信号、或いはモニター部25に全データ記憶部32及び地震時データ記憶部33のデータを表示させる操作信号
を入力する。
さらに、データ管理制御装置7の受信部27は、全データ記憶部32及び地震時データ記憶部33のデータを遠隔地のサーバーに自動的に出力させる操作信号が、遠隔地の入力部から自動的に入力される装置である。
The
Further, the receiving
ここで、商用電源から供給された交流電流はバッテリーチャージャー28で直流電流に変換され、バッテリー29に充電されるとともに、ターミナル30を介して変位計5と、加速度計6と、データ管理制御装置7の制御部21、記録部22、送信部24、モニター部25、入力部26及び受信部27に供給される。
バッテリー29は、変位計5、加速度計6及びデータ管理制御装置7を、例えば5日間程度稼働させることができる充電容量の装置であり、停電の際には、バッテリー29に充電されている直流電流がターミナル30を介して変位計5、加速度計6及びデータ管理制御装置7に供給される。
さらに、ターミナル30は、データ管理制御装置7を設置している制御盤の内部環境を適温に維持する電気機器31(例えば暖房装置、冷却装置及びそれらを駆動するための温度センサー)に直流電流を供給している。
Here, the AC current supplied from the commercial power supply is converted into DC current by the
The
Furthermore, the terminal 30 supplies a DC current to the electrical equipment 31 (for example, a heating device, a cooling device, and a temperature sensor for driving them) that maintains the internal environment of the control panel in which the data
次に、制御部21が行う計測・記憶処理について、図5で示すフローチャートを参照して説明する。図5で示す演算処理は、所定時間毎のタイマ-割込によって実行される。
先ず、ステップST10において変位計5から入力した変位(相対変位量)Xと、加速度計6から入力した加速度Gを読み込む。
次いで、ステップST11に移行し、変位X、加速度Gを、全データ記憶部32に記憶する。
次いで、ステップST12に移行し、加速度Gが、予め設定した地震時の加速度Gs(以下、地震時加速度Gsと称する)より大きな値であるか否かを判定する。
ステップST12において、加速度Gが地震時加速度Gsの値を下回る場合にはステップST16に移行し、加速度Gが地震時加速度Gs以上の値である場合にはステップST13に移行する。
Next, the measurement/storage processing performed by the
First, in step ST10, the displacement (relative displacement amount) X input from the
Next, in step ST11, the displacement X and the acceleration G are stored in the all
Next, in step ST12, it is determined whether or not the acceleration G is greater than a preset acceleration Gs during an earthquake (hereinafter referred to as an earthquake acceleration Gs).
In step ST12, if the acceleration G is less than the seismic acceleration Gs, the process proceeds to step ST16, and if the acceleration G is greater than or equal to the seismic acceleration Gs, the process proceeds to step ST13.
ステップST13ではタイマーカウント処理を行い、ステップST14に移行する。
ステップST14では、タイマーカウント処理でカウントしているタイマー時間が所定のタイマー時間Tmax(例えば、5分)に達しているか否かを判定し、タイマー時間Tmaxに達しているときには、ステップST16に移行し、タイマー時間Tmaxに達していないときには、ステップST15に移行する。
ステップST15では、図6に示す地震時データ記憶処理を行う。この地震時データ記憶処理は、ステップST20において、全データ記憶部32に記憶されているデータから、所定時間前Tbfから現在までのデータ(変位X、加速度G及び計測時刻T)を読み込む。
In step ST13, timer count processing is performed, and the process proceeds to step ST14.
In step ST14, it is determined whether or not the timer time counted in the timer count process has reached a predetermined timer time T max (for example, 5 minutes) . If the timer time Tmax has not been reached, the process proceeds to step ST15.
In step ST15, an earthquake data storage process shown in FIG. 6 is performed. In this earthquake data storage process, in step ST20, data (displacement X, acceleration G, and measurement time T) from a predetermined time ago Tbf to the present are read from the data stored in the all
次いで、ステップ21に移行し、全データ記憶部32から読み込んだ所定時間前Tbfから現在までのデータ(変位X、加速度G及び計測時刻T)を、地震時データ記憶部33に記憶した後、ステップST16に移行する。
ステップST16では、現在の記憶データ数Dnが最大記憶データ数Dmaxを下回る場合にはステップST17に移行するとともに、現在の記憶データ数Dが最大記憶データ数Dmax以上の場合には、ステップST18に移行する。
Next, in
In step ST16, when the current number of stored data Dn is less than the maximum number of stored data Dmax, the process proceeds to step ST17, and when the current number of stored data D is equal to or greater than the maximum number of stored data Dmax, the process proceeds to step ST18. do.
ステップST18では、全データ記憶部32の中の一番古いデータDold(変位X、加速度G及び計測時刻T)を消去する全データ記憶部の旧データ消去処理を行う。
また、ステップST16、あるいはステップST18の次に移行するステップST17では、現在の記憶データ数Dnを一つ追加する。
そして、ステップST17の後に計測・記憶処理を終了する。
ここで、本発明に係る一対の相対変位部の一方が第1の制振ダンパー13のガセット連結部材19aに対応し、本発明に係る一対の相対変位部の他方が補剛部材20に対応し、本発明に係る変位記録装置がデータ管理制御装置7に対応し、本発明に対応する構造体がアーチ橋4に対応し、本発明に係る制御部が制御部21及び記録部22に対応し、本発明に係る補助電源部がバッテリー29に対応している。
In step ST18, an old data erasing process of the all
Also, in step ST16 or in step ST17 following step ST18, one is added to the number of currently stored data Dn.
After step ST17, the measurement/storage process is terminated.
Here, one of the pair of relative displacement portions according to the present invention corresponds to the
[制振ダンパー及び変位計の動作]
次に、アーチ橋4の四角枠12に配置されている第1の制振ダンパー13(図2及び図3参照)と、この第1の制振ダンパー13に配置されている変位計5の動作について説明する。なお、第2の制振ダンパー14は、第1の制振ダンパー13と同一構成なので、動作説明は省略する。
図7は、地震時において第1の制振ダンパー13の軸部材18に生じる軸方向の変位状態の一例を示したものである。図7の横軸は、軸部材18の伸縮量を表し、縦軸は軸部材18に付加される軸力を表す。また、破線は軸部材18の弾性変形量を表し、実線のC1,C2,C3は圧縮方向の塑性変位量であり、実線のT1,T2,T3は引張り方向の塑性変位量である。また、図7の符号δで示す範囲は、軸部材18の変位初期で発生する弾性変形量である。
[Operation of vibration control damper and displacement meter]
Next, the operation of the first vibration damper 13 (see FIGS. 2 and 3) arranged on the square frame 12 of the
FIG. 7 shows an example of an axial displacement state that occurs in the
第1の制振ダンパー13は、地震による振動エネルギーを、軸部材18の軸方向の引張り方向の塑性変形T1,T2,T3及び圧縮方向の塑性変形C1,C2,C3で吸収することで、1軸方向の制振を行う。
また、変位計5は、図3で示すように、軸部材18が軸方向に変位する際に、ガセット連結部材19a側に固定した導波管5bが、補剛部材20側に固定した筒形状の磁石5cを非接触状態で軸方向に通過することで、検出部5aからデータ管理制御装置7に対して変位(相対変位量)Xを出力する。
The
Further, as shown in FIG. 3, the
[データ管理制御装置の動作]
次に、図8は地震発生前後の加速度変化を示しており、このような地震発生前後におけるデータ管理制御装置7の動作について説明する。なお、図5の計測・記憶処理と、図6の地震時データ記憶処理も参照する。
図8では、時刻T2までの時間帯では比較的小さなP波の揺れが発生し、時刻T2にS波の強い揺れが発生し、時刻T2以降に地震時加速度Gsを上回る地震が発生している。
先ず、データ管理制御装置7は、時刻T1前の時間帯から常時、データ(変位計5から入力する変位Xと、加速度計6から入力する加速度Gと、計測時刻T)を読込んでいる(図5のステップST10)。
図8の時刻T2前までの時間帯では、加速度Gが地震時加速度Gsを下回っているので、読込んだ変位X、加速度G及び計測時刻Tを、全データ記憶部32に記憶する(図5のステップST11)。
[Operation of Data Management Controller]
Next, FIG. 8 shows changes in acceleration before and after the occurrence of an earthquake, and the operation of the data
In FIG. 8, a relatively small P-wave tremor occurs in the time period up to time T2, a strong S-wave tremor occurs at time T2, and an earthquake that exceeds the seismic acceleration Gs occurs after time T2. .
First, the data
In the time period before time T2 in FIG. 8, the acceleration G is lower than the seismic acceleration Gs. step ST11).
ここで、全データ記憶部32に記憶されている現在の記憶データ数Dが、全データ記憶部32で設定している最大記憶データ数Dmaxを超えているときには、全データ記憶部32の一番古いデータDoldを消去し、一番新しいデータDnewを記憶する(図5のステップST18)。
図8の時刻T2にS波が到達し、加速度Gが地震時加速度Gs以上であると判断すると、T2からT3までの時間(例えば5分間の間)に地震時データ記憶処理を行う。
Here, when the current number of stored data D stored in the all
When the S wave arrives at time T2 in FIG. 8 and it is determined that the acceleration G is equal to or greater than the seismic acceleration Gs, seismic data storage processing is performed during the time from T2 to T3 (for example, five minutes).
先ず、全データ記憶部32に記憶されているデータのうち、所定時間前Tbf(時刻T1であり、例えば15秒前)から現在(時刻T2)までのデータを読み込む(図6のステップST20)。
次いで、全データ記憶部32から読込んだ図8の時刻T1から時刻T2までのP波を含むデータ(初期微動データ)と、時刻T2以降の加速度Gが地震時加速度Gs以上のS波を含む地震時データを記憶していく(図6のステップST21)。
First, among the data stored in the all
Next, the data (initial microtremor data) containing the P wave from time T1 to time T2 in FIG. The earthquake data are stored (step ST21 in FIG. 6).
そして、時刻T2からタイマー時間Tmax(例えば5分)が経過した後に、地震時データ記憶部33へのデータ記憶が終了する。
ここで、地震発生後に、全データ記憶部32、地震時データ記憶部33に記憶されているデータをモニター部25で確認する場合には、作業員がデータ管理制御装置7の入力部26の操作ボタン又はタッチパネルを操作する。これにより、入力部26から操作信号を受けた制御部21は、記録制御部34に対して、全データ記憶部32及び地震時データ記憶部33のデータをモニター部25に表示させる制御信号を出力する。
Then, after the timer time T max (for example, 5 minutes) has passed from the time T2, data storage in the earthquake
Here, when confirming the data stored in the all
また、作業員が、全データ記憶部32、地震時データ記憶部33に記憶されているデータをコピーしたい場合には、データ管理制御装置7の入力部26の操作ボタン又はタッチパネルを操作する。これにより、入力部26から操作信号を受けた制御部21は、記録制御部34に対して、USBインターフェース23に接続したUSBメモリに、全データ記憶部32、地震時データ記憶部33のデータをコピーする。
また、作業員が遠隔地からデータを遠隔操作で取得したい場合には、遠隔地からデータ管理制御装置7の受信部27に操作信号を送る。これにより、制御部21は、記録制御部34に対して、全データ記憶部32、地震時データ記憶部33のデータを、送信部24から遠隔地のサーバーに無線通信で出力する。
When the worker wants to copy the data stored in the all
Also, when the operator wishes to acquire data remotely, he or she sends an operation signal from the remote location to the receiving
[第1実施形態の効果]
次に、上述した第1実施形態の第1の制振ダンパー13と、第1の制振ダンパー13に装着された変位計5から変位Xが入力し、加速度計6から加速度Gが入力するデータ管理制御装置7の効果について説明する。
また、データ管理制御装置7は、第1の制振ダンパー13に装着した変位計5から地震時の変位(相対変位量)Xを計測し、アーチ橋4に設置した加速度計6から加速度Gを計測し、それらのデータを全データ記憶部32及び地震時データ記憶部33に記憶しているので、この全データ記憶部32及び地震時データ記憶部33に基づいて、第1の制振ダンパー13及び第2の制振ダンパー14の疲労の度合いを解析することができる。
[Effect of the first embodiment]
Next, the displacement X is input from the
In addition, the data
また、地震時データ記憶部33には、加速度計6で計測した加速度Gが所定の地震時加速度Gs以上のときから所定時間前Tbfの初期微動データとして記憶されているので、さらに第1の制振ダンパー13及び第2の制振ダンパー14の疲労の度合いを高精度に解析することができる。
また、全データ記憶部32には、所定の最大記憶データ数Dmaxまで変位データX、計測時刻Tが記憶可能とされており、現在の記憶データ数Dが最大記憶データ数Dmaxを超えたときには、一番古いデータDoldを消去し、一番新しいデータDnew(変位データX、加速度G及び計測時刻T)を記憶させるようにしており、第1の制振ダンパー13及び第2の制振ダンパー14の疲労の度合いの解析Mのために最新のデータを記憶することができる。
In addition, since the earthquake
Further, the all-
また、変位計5、加速度計6及びデータ管理制御装置7には、商用電源が停止するとバッテリー29から電気を供給するようにしているので、地震時における停電対策を確実に行うことができる。
また、作業員は、データ管理制御装置7の入力部26の操作ボタン又はタッチパネルを操作するだけで、USBインターフェース23に接続したUSBメモリに、全データ記憶部32、地震時データ記憶部33のデータをコピーすることができるので、全データ記憶部32、地震時データ記憶部33のデータ容易に外部に持ち出すことができる。
また、作業員が遠隔地からデータを遠隔操作で取得したい場合には、遠隔地からデータ管理制御装置7の受信部27に操作信号を送るだけで、全データ記憶部32、地震時データ記憶部33のデータが送信部24から遠隔地のサーバーに無線通信で出力されるので、さらにデータの持ち出しを容易に行うことができる。
In addition, the
In addition, the worker can store the data in the entire
Also, when the operator wants to obtain data from a remote location by remote control, all he has to do is send an operation signal from the remote location to the receiving
1 河川
2、3橋脚
4 アーチ橋
5 変位計
5a 検出部
5b 導波管
5c 磁石
5d 磁石固定部
6 加速度計
7 データ管理制御装置
10 橋柱
11 橋梁
12 四角枠
13 第1の制振ダンパー
14 第2の制振ダンパー
15 第1ガセットプレート
16 第2ガセットプレート
17 第3ガセットプレート
18 軸部材
19a ガセット連結部材(一対の相対変位部の一方)
19b ガセット連結部材(一対の相対変位部の他方)
20 補剛部材
21 制御部
21a CPU
21b ROM
21c RAM
21d 入力ポート
21e 出力ポート
22 記録部
23 USBインターフェース
24 送信部
25 モニター部
26 入力部
27 受信部
28 バッテリーチャージャー
29 バッテリー
30 ターミナル
31 電気機器
32 全データ記憶部
33 地震時データ記憶部
34 記録制御部
1
19b Gusset connection member (the other of the pair of relative displacement parts)
20 stiffening
21b ROM
21c RAM
Claims (6)
前記構造体に発生した加速度を計測する電気駆動式の加速度計と、
常時、計測した前記相対変位量及び前記加速度を記憶することが可能な電気駆動式の全データ記憶部と、
地震時に、計測した前記相対変位量及び前記加速度を記憶することが可能な電気駆動式の地震時データ記憶部と、
計測した前記相対変位量及び前記加速度を前記全データ記憶部に記憶させるとともに、地震に相当するレベルの前記加速度が前記加速度計から入力したときに、計測した前記相対変位量及び前記加速度を前記地震時データ記憶部に記憶させる電気駆動式の制御部と、
商用電源の供給が停止したときに、前記変位計、前記加速度計、前記全データ記憶部、前記地震時データ記憶部及び前記制御部に対して補助電源を供給する補助電源部、を備え、
前記構造体の部材間に制振ダンパーが設置されており、
前記制振ダンパーは、振動エネルギーを吸収する吸収部を備え、前記吸収部が前記振動エネルギーを吸収する際に前記一対の相対変位部が相対変位し、
前記吸収部は、軸方向に作用する圧縮及び引張りの軸荷重を弾性変形及び塑性変形により吸収する軸部材で構成され、
前記一対の相対変位部の一方は、前記軸部材の端部に設けられた連結部材で構成され、前記一対の相対変位部の他方は、前記軸部材を内挿する補剛部材で構成されていることを特徴とする変位記録装置。 an electrically driven displacement meter that measures the amount of relative displacement generated between a pair of relative displacement parts incorporated in the structure;
an electrically driven accelerometer for measuring the acceleration generated in the structure;
an electrically driven total data storage unit capable of always storing the measured relative displacement amount and the acceleration;
an electrically driven seismic data storage unit capable of storing the relative displacement amount and the acceleration measured during an earthquake;
The measured relative displacement amount and the acceleration are stored in the all data storage unit, and when the acceleration at a level corresponding to an earthquake is input from the accelerometer, the measured relative displacement amount and the acceleration are stored in the earthquake. an electrically driven control unit for storing in the time data storage unit;
an auxiliary power supply unit that supplies auxiliary power to the displacement gauge, the accelerometer, the all data storage unit, the seismic data storage unit, and the control unit when the supply of commercial power is stopped ;
A vibration control damper is installed between members of the structure,
The vibration damper includes an absorption portion that absorbs vibration energy, and the pair of relative displacement portions are relatively displaced when the absorption portion absorbs the vibration energy,
The absorbing portion is composed of a shaft member that absorbs compressive and tensile axial loads acting in the axial direction by elastic deformation and plastic deformation,
One of the pair of relative displacement portions is composed of a connecting member provided at the end of the shaft member, and the other of the pair of relative displacement portions is composed of a stiffening member that inserts the shaft member. A displacement recording device characterized by:
前記制御部は、現在の記憶データ数が前記最大記憶データ数を超えたときに、一番古いデータを消去し、一番新しいデータを記憶させることを特徴とする請求項1又は2に記載の変位記録装置。 The total data storage unit can store data of the relative displacement amount and the acceleration up to a predetermined maximum number of stored data,
3. The apparatus according to claim 1, wherein when the current number of stored data exceeds the maximum number of stored data, the control unit erases the oldest data and stores the newest data. Displacement recorder.
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JP2009300187A (en) | 2008-06-11 | 2009-12-24 | Keyence Corp | Waveform observing apparatus and its system |
JP2017198539A (en) | 2016-04-27 | 2017-11-02 | Jfeシビル株式会社 | Displacement display device and vibration damper |
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