JPH10177085A

JPH10177085A - 荷重履歴及び累積損傷モニタリング・システム

Info

Publication number: JPH10177085A
Application number: JP8339462A
Authority: JP
Inventors: Tadashi Iijima; 唯司飯島; Masanori Nakagawa; 正紀中川
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1996-12-19
Filing date: 1996-12-19
Publication date: 1998-06-30

Abstract

(57)【要約】【課題】建屋・機器等の建造物が受けた荷重履歴及び
累積損傷を評価し、耐震安全性のさらなる向上に寄与す
る。【解決手段】地震が発生すると、計測装置１による地
振動、地震応答の計測を行い、計算装置３へ計測データ
を送る。計算装置３は、計測装置が設置されている部位
については、その計測データから荷重履歴及び累積損傷
データを算出し、また計測装置が設置されていない部位
については、設計データ格納装置２に格納されている解
析モデルを利用して荷重履歴及び累積損傷データを求め
る。荷重履歴及び累積損傷評価装置５は、上記算出され
た荷重履歴及び累積損傷データにより荷重履歴及び累積
損傷データ格納装置４内のデータを更新する。この結果
は表示装置６により表示される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は建造物についての、
地震等による荷重履歴及び累積損傷を評価し、表示する
ための荷重履歴及び累積損傷モニタリング・システムに
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】各種プラント設備等の建屋、機器の地震
による影響を評価し表示するシステムの従来例として
は、例えば特開昭６２−１６９０８５号公報に開示され
たものがある。これは、プラント建屋の床位置における
地震応答波形により導出された床応答スペクトルを、設
計用応答スペクトルと比較する。そして、床応答スペク
トルが設計用スペクトルを上回る固有周期の範囲を検出
し、その範囲内の固有周期を有する機器・配管系は損傷
の可能性がある部位としてこれを表示するものである。
また、特開平４−３２６０９２号公報においては、地震
フラジリティ曲線を用いて、地震による原子力発電所の
建屋・機器の損傷を、確率論的に評価する方法を示して
いる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記各従来技術は、建
屋・機器の地震による初通過破壊を問題視したもので、
それを建屋・機器の地震応答の最大値によって評価す
る。しかし、より耐震安全性を高めるためには、建屋・
機器が受ける荷重履歴・累積損傷に関する評価が求めら
れるが、上記従来技術はこの荷重履歴に依存して生じる
破損モードあるいは建屋・機器に蓄積されている累積損
傷を評価するものではない。

【０００４】本発明は、地震発生時に、建屋・機器等の
建造物が過去及びその時点に受けた荷重の履歴にもとづ
いて累積損傷を評価し、表示するための、荷重履歴及び
累積損傷モニタリング・システムを提供し、それによっ
て、耐震安全性のさらなる向上に寄与することを目的と
する。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明は、地震発生時に地震動及び建造物のモニ
タ部位に於ける地震応答を計測するための計測手段と、
該計測手段により得られた前記地震動及び地震応答から
建造物が地震により受ける荷重及び損傷に関するデータ
を計算するための計算手段と、建造物についての荷重履
歴及び累積損傷に関するデータを記録するための荷重履
歴及び累積損傷データ格納手段と、該手段に格納された
荷重履歴及び累積損傷に関するデータを前記計算手段に
より算出された荷重及び損傷に関するデータにより更新
して前記荷重履歴及び累積損傷データ格納手段へ格納す
るための荷重履歴及び累積損傷評価手段と、前記荷重履
歴及び累積損傷データ格納手段に格納された荷重履歴及
び累積損傷に関するデータを表示するための表示手段
と、を備えたことを特徴とする荷重履歴及び累積損傷モ
ニタリング・システムを開示する。

【０００６】また、本発明は、前記の荷重履歴及び累積
損傷モニタリング・システムにおいて、前記計測手段に
より計測された地震動及び前記モニタ部位における地震
応答を入力として予め定められた建造物の前記計測手段
が備えられた部位とは別の計算モニタ部位の応答を算出
するための計算モデルを格納したモデル格納手段を付加
し、前記計算手段は、前記計算モデルを用いて前記計算
モニタ部位の荷重及び損傷に関するデータを算出するこ
とを特徴とする荷重履歴及び累積損傷モニタリング・シ
ステムを開示する。

【０００７】

【発明の実施の形態】本発明は建造物についての荷重履
歴及び累積損傷を評価し、表示するモニタリング・シス
テムである。ここにいう建造物とは耐震安全性が問題と
なるあらゆる建屋・機器等を含み、かつ建屋・機器等が
付属する各種プラント設備を含む。以下、本発明に係る
モニタリング・システムの実施形態を図１〜図２０を用
いて説明する。

【０００８】図１は、本発明に係るモニタリング・シス
テムの構成図、図２はその動作を示すフローチャートで
ある。計測装置１は、基礎地盤、建屋の各フロアや建屋
内各機器等のモニタ位置に設置されたセンサと、そのセ
ンサの計測データを取り込む手段から成っている。セン
サとしては、加速度、変位、歪など、地震荷重の履歴、
累積損傷を評価するのに適した量を計測するものとす
る。そして図示しない地震計等により地震発生が検出さ
れると（ステップ２０１）、１つのまだ選択されていな
い部位が選択される（ステップ２０２）。ここで「部
位」というのは、センサを設置した上記のモニタ位置
か、あるいはセンサを設置していないが、解析モデルに
よりその応答を調べるように予め定められた建屋や機器
上の位置を意味している。この１つの部位が選択される
と、その部位における計測装置の設置の有無がチェック
され（ステップ２０３）、計測装置１が設置してある部
位については計測装置１による地振動、地震応答の計測
が行われる（ステップ２０４）。また計測装置が設置さ
れていない部位については解析モデルによる地震応答の
評価が行われる（ステップ２０５）。この解析モデルに
よる地震応答の評価は、計算装置３が設計データ格納装
置２に格納されている解析モデルを用いて実行する。こ
うして当該部位の応答が求められると、次に地震発生前
の荷重履歴及び累積損傷データが荷重履歴及び累積損傷
データ格納装置４から読み込まれ（ステップ２０６）、
このデータと求められた応答を用いて、荷重履歴及び累
積損傷評価装置５が地震発生後の荷重履歴、累積損傷の
評価を行い（ステップ２０７）、その結果により荷重履
歴及び累積損傷データ格納装置４内の荷重履歴及び累積
損傷データの更新処理が行われる（ステップ２０８）。
そして表示装置６へ評価結果の表示を行い（ステップ２
０９）、当該部位に関する評価・表示処理を終わる。次
いでまだ処理の終わっていない部位があれば（ステップ
２１０で”ＮＯ”）、ステップ２０２へ戻り次の部位を
選択して以下同様の処理を繰り返す。なお、荷重履歴、
累積損傷データの更新（ステップ２０８）と評価結果の
表示（ステップ２０９）の順序は逆でも構わないし、ま
た、評価結果の表示は全部位の評価終了後にまとめて行
うようにしてもよい。

【０００９】以下、上記したモニタリング・システムの
より詳細な動作を説明する。図３は、建造物が建屋３で
ある場合の地震応答計測の様子である。建屋３１の各フ
ロアに加速度センサ３２１〜３２４が配置されており、
フロア毎の加速度波形３３１〜３３４を計測している。

【００１０】図４は建造物が機器４１である場合の地震
応答計測の様子である。機器４１は重量の嵩む機器本体
が複数の支持足４２、４２・・・で支えられる態様のも
のであり、支持足４２での発生応力が特に大きくなる。
この場合のセンサとしては、支持足４２の歪を計測する
歪センサ４３を用い、それによって応力（歪）波形４４
を計測している。なお図４では１つの支持足４２にのみ
センサを図示したが、他の支持足も同様であることはい
うまでもない。

【００１１】図５は、弾塑性領域に入っている部位につ
いての変位と荷重を計測し、それに基づいて描いていた
変位対荷重曲線５０を示している。塑性化評価は残留変
位の有無・程度からも行える。このため、塑性領域に入
りあるいは入りつつあると考えられる部位については、
変位センサ、歪センサなどを設置し、それによって、変
位−荷重の履歴あるいは残留変位などを計測する。例え
ば変位−荷重の履歴をモニタリングすることで、変位−
荷重平面でのループの有無から、材料が降伏して塑性域
に入っているかどうかを判断することが可能となる。ま
た図５のようなループの形状から、建造物の該当部位に
おける弾塑性応答特性を評価することができる。例えば
変位−荷重平面におけるループに囲まれた面積を計算す
ることで、弾塑性復元力特性による散逸エネルギーを評
価できる。

【００１２】センサが設置されていない部位に対して
は、図２のステップ２０５に於て解析モデルによる地震
応答の評価が行われる。このための解析モデルは予め作
成して設計データ格納装置２に格納されており、このモ
デルへの入力としてはセンサが設置された部位の計測情
報を利用する。それは基礎地盤あるいは建屋の各フロア
における床応答等の情報である。図６は、この解析モデ
ルの例とそのモデルを用いた応答評価の処理方法の説明
図で、解析モデル６０は、支持点６０２、６０２、・・
・に支持固定された配管６０３の解析モデルを示してい
る。図中の黒丸で示された解析上の句切り点６０１、６
０１、・・・は、隣接する句切り点同士の間、あるいは
固定支持点との間をバネとみなして解析を行うもので、
図中の符号６０４で示した点は、配管が急激に曲がって
いる点で、例えばこのような点が評価対象部位とされ
る。このモデルで、計測装置１によって計測される加速
度波形６１を取り込み、それを解析モデル６０における
各支持点６０２に仮想的に作用させる。但し各支持点毎
に入力となる加速度波形が異なっているときは、１個ま
たは複数の計測データやそれらから算出した加速度波形
を各支持点へ与える。こうした想定で、計算装置３によ
り地震応答解析を行う。それによって、計測装置１が設
置されていない部位、例えば評価点６０４の地震応答６
２が評価される。建屋・機器等の建造物の解析モデル６
０に於て、建造物にかかる荷重が降伏荷重を越えて弾塑
性領域に入る、あるいは入っていると考えられる部位に
ついては弾塑性復元力特性モデルを予め作成し、設計デ
ータ格納装置２に記録しておくことで、上記と同様にし
て弾塑性応答を評価できるようにする。

【００１３】図７は、簡易評価を行うための解析モデル
の例である。設計データ格納装置２の記憶量あるいは計
算装置３の計算量等の制約で、前記図６の解析モデル６
０のような複雑な多自由度系計算が行えない場合があ
る。そのような場合には、図７の機器７１については、
１自由度系の地震応答で簡易的に評価する。即ち、機器
７１に対応する１自由度系モデル７２を作り、それを予
め設計データ格納装置２に格納しておく。そして地震の
発生時に計測装置１によって計測されあるいは計算装置
３によって計算される入力波形を、１自由度系モデル７
２の床地点に仮想的に作用させ、計算装置３により１自
由度系モデル７２の地震応答を計算する。

【００１４】以上のような計測装置１による計測値及び
計算装置３の計算結果に基づく地震応答から、新たに発
生した地震による荷重及び損傷を求め、この結果と荷重
履歴及び累積損傷データ格納装置４内に格納された当該
建造物についての荷重履歴及び累積損傷データとを用い
て、現時点における累積損傷の状態を評価するが、ここ
でこの荷重履歴及び累積損傷データの幾つかの例を示
す。図８は、過去２回の発生応力８１、８２と現時点の
発生応力８３の例を示している。このような変動応力波
形２０を受けたときの対象物の累積疲労の１つの評価方
法としてマイナー則が知られている。これは、累積疲労
Ｄを

【数１】Ｄ＝Σｎｉ／Ｎｉにより評価する。ここにＮｉは、応力振幅σｉに対する
疲労寿命、ｎｉは応力振幅σｉの実際の繰り返し数であ
る。疲労寿命Ｎｉは、図９に示すような応力−疲労寿命
曲線９１を予めテーブルとして設定し、それを設計デー
タ格納装置２に記録しておき、これを用いて評価する。
図９の縦軸は応力振幅であり、評価対象とする最低の振
幅σminより大きい振幅を適当な幅で領域Ｒ1、Ｒ2・・
・へ分割し、この各振幅領域に対応して曲線９１で定め
られる疲労寿命Ｎ（横軸）の範囲内の１点（例えば中
央）をＮ1、Ｎ2・・・とする。この振幅領域Ｒ1、Ｒ2・
・・と疲労寿命Ｎ1、Ｎ2・・・との対応表が前記設計デ
ータ格納装置２に格納されるテーブルである。そして計
測された応力振幅が振幅領域Ｒi（ｉ＝１、２、・・
・）に入っていればそのときの疲労寿命をＮiと定め
る。また振幅領域Ｒiに応力振幅が何回入ったかの回数
がｎiである。図８の発生応力８３の場合、最低振幅σm
in以上の応力振幅が図のように３回発生し、それぞれσ
(i-1),σ(i),σ(i+1)であったとき、かつ振幅σ(i-1)は
領域Ｒj-1に、振幅σ(i)は領域Ｒj+1に、振幅σ(i+1)は
領域Ｒjに入っているとすると、これら各応力振幅σ(i-
1),σ(i),σ(i+1)に対応する疲労寿命はそれぞれ図９の
Ｎj-1,Ｎj+1,Ｎjとなる。

【００１５】図１０は、マイナー則による累積疲労Ｄの
時間変化例を示しており、図８のような発生応力によ
り、過去の地震１後の累積疲労Ｄ１、過去の地震２後の
累積疲労Ｄ２、現在の地震後の累積疲労３が示されてい
る。そしてこの値の評価としては、累積疲労Ｄが１に近
くあるいは１以上になった場合は、疲労破壊が生じる可
能性が高くなっていると判断し、警告等の表示を行う。

【００１６】図１１は、前記累積疲労Ｄを管理するため
のデータベースの例である。対象となる建屋・機器１１
１の評価部位１１２毎に、累積疲労Ｄをデータベース化
する。即ち各部位について、過去の地震１、２毎に、累
積疲労１１３、１１４を計算し、その累積値１１５を記
録しておく。そして新たな地震が発生した場合には、そ
れによる累積疲労１１６を計算し、それを直前の累積疲
労値１１５に足し増して地震発生後の新たな累積疲労値
１１７とする。なおここでは過去２回の地震の累積疲労
Ｄを記録するものとしているが、この記録方法について
は後述する。

【００１７】次に、建屋・機器に累積していく損傷を、
エネルギー的に評価する手法を、図１２〜図１４を用い
て説明する。一例として、弾塑性挙動を示す部位につい
て、次式による累積エネルギー量Ｗを求める。

【数２】Ｗ＝∫Ｑ（ｘ）ｄｘここで、ｘは変位量であり、Ｑ（ｘ）は復元力である。
（数２）によるエネルギー量Ｗは、図１２に示すような
変位−復元力（荷重）曲線１２１によって囲まれた部分
１２２の面積に対応する。この累積エネルギー量は弾塑
性復元力により吸収される累積エネルギー量であり、そ
れをデータベース化して累積損傷のパラメータとする。
即ち、計測装置１あるいは計算装置３により、地震発生
毎に荷重・変位の履歴から弾塑性復元力Ｑ（ｘ）により
吸収されるエネルギー量Ｗを求め、その累積値から累積
損傷量を評価する。図１３は、この累積エネルギー量の
時間変化の例を示しており、過去の地震１・２による累
積エネルギー量１３１、１３２と今回の累積エネルギー
量１３３が示されている。エネルギー吸収量の限界目安
を意味するエネルギー許容量１３４を設定し、これを設
計データ格納装置２に記録しておき、これと比較するこ
とで累積損傷量を評価する。

【００１８】図１４には、累積エネルギー評価を行った
場合のデータベースの例であり、エネルギー量Ｗは、エ
ネルギー許容量に対する比で表してある。評価対象とな
る建屋・機器１４１の評価部位１４２毎に、エネルギー
量Ｗをデータベース化する。過去の地震１、２毎のエネ
ルギー量１４３、１４４を求めてそれらの累積エネルギ
ー１４５を計算し、データベース化しておく。新たな地
震が発生した場合には、それによるエネルギー量１４６
を計算し、それまで累積エネルギー１４５との和に相当
する新たな累積エネルギー１４７を計算する。この値も
データベース化しておき、次の地震の発生に備える。な
お図１４の欄１４８は零で、これは該当評価部位が塑性
域に入っていないことを意味する。また欄１４９は、弾
塑性域に入った場合であり、そのエネルギー量は零を越
える。なお、上記においては、弾塑性挙動を示す部位に
ついての累積損傷量のパラメータを累積エネルギーとし
たが、それに代えて塑性変形量の絶対値の総和とするこ
とも有効である。

【００１９】建屋・機器等は、地震以外の何らかの事
象、例えば機器等の通常運転時、検査等の非通常運転
時、何らかの事故発生時等々に荷重がかかり、損傷が累
積していくこともある。このような地震以外の事象によ
る荷重履歴、累積損傷を、計測装置１のデータあるいは
計算装置３による計算結果に基づいて評価し、それらを
荷重履歴及び累積損傷データ格納装置４に追加して記録
していくことで、地震以外の事象による荷重履歴及び累
積損傷を含めた評価が可能となる。この場合の評価方式
は地震の場合の前記方式と基本的には同じである。しか
し、地震以外の事象による荷重履歴及び累積損傷を評価
する方法は、計測装置１、計算装置３によらないもっと
簡便な方法であっても良い。それは経験的に、あるいは
試験的に推定評価し、人為的にデータベースに追加して
いく方法である。いずれにしても、地震以外の事象によ
るものも含めたデータベースを形成する。図１５はその
例を示したもので、評価対象となる建屋・機器１５１の
評価部位１５２毎に、通常運転による累積疲労１５３、
過去の地震による累積疲労１５４、その他の事象による
累積疲労１５５とそれらの合計の累積疲労１５６が記録
されている。新たな地震が発生すると、その地震による
疲労１５７と、当該地震発生前の累積疲労１５６とを合
わせることで、地震荷重によるものと地震以外の事象に
よるものを含めた累積疲労１５８の評価が可能となる。

【００２０】次に以上のようにして累積・評価された結
果の表示例を説明する。図１６は、表示装置６による表
示例で、図１５のデータベースに対応するものである。
過去の地震による累積疲労１６１は（数１）の累積疲労
Ｄで評価した値で、それに通常運転による累積疲労１６
２、その他の事象による累積疲労１６３を積み重ね、棒
グラフの形で表す。そこに新たに発生した地震の累積疲
労１６４をさらに重ねる。このような棒グラフを各部位
について用意し、全体を並べて表示している。なお、図
１６の縦軸は累積疲労であるが、累積エネルギー量を評
価する場合も同様な表示が可能である。

【００２１】図１７は別の表示例である。ここでは評価
した累積疲労がある一定量を越えた機器名及びその累積
疲労のみを、累積疲労の大きい順に順番を付して並べて
表示している。累積疲労の特に大きなグループは早急に
点検を要する機器１７１に表示され、それに次ぐ大きさ
のグループは点検すべき機器欄１７２に表示される。こ
れらの欄１７１、１７２にリストアップされた機器の中
から任意の機器例えば「１．配管系ａ」１７３を選択す
ると、その機器名に角枠等のマーキングが付され、かつ
当該機器１７３に関する詳細情報が画面右欄に表示され
る。詳細情報の内容は、機器概観図１７４、累積損傷量
の大きい箇所ａ１，ａ２，ａ３及び該当箇所の評価結果
１７５、１７５、・・・それらの箇所における計測装置
１あるいは計算装置３により求められた応力波形１７６
等である。ここで特に累積疲労が大きく、早期点検が必
要な機器ａ２、ａ３のところは枠や反転表示等によりわ
かり易く表示している。

【００２２】図１８は、弾塑性部位の累積エネルギーを
評価する場合の表示例である。表示形式は前記図１７の
それに類似しており、画面左側は塑性化した部位を有す
る建屋・機器１８１の表示欄であり、累積損傷量が大き
い順に掲示される。累積エネルギー量が特に大きな機器
については早急に点検を要する機器１８２に属する旨の
囲み枠表示がなされる。画面右側には２機器分の詳細情
報欄１８３、１８４が示されているが、このように画面
左欄から任意の２つの機器を選び、それについての詳細
情報を同時表示するようにして判断を容易にしている。
詳細情報中の塑性部位１８５、塑性化した部位１８６等
の表示はその旨の注釈である。また、点検緊急度の高い
箇所を視覚的に強調するために、図１７と同様に該当箇
所に枠や反転表示を行う。また図１７、１８で、表示色
を用いたり、さらに問題となる機器の表示（図１７、１
８の左側）とその詳細（同右側）を複数画面を用いて表
示することも可能である。

【００２３】次に、荷重履歴及び累積損傷データ格納装
置４に蓄積されていく荷重履歴及び累積損傷データには
誤差を生ずることがある。これは、計測装置１の測定誤
差、設計データ格納装置２の設計データ誤差、計算装置
３による地震応答解析の計算誤差、累積損傷を評価する
パラメータの選定誤差及びその評価誤差、等々の影響が
蓄積したものである。また建造物の構成部品等は定期的
または臨時に交換、補修されることがあり、それがため
に荷重履歴及び累積損傷データと実際のそれとの間に隔
たりが生ずることもある。そこで、実際の建造物に対す
る定期点検、臨時点検あるいは地震発生後の確認点検、
あるいは補修後の確認点検等の機会に、荷重履歴及び累
積損傷データ格納装置４に格納されている荷重履歴及び
累積損傷データをその点検、検査のデータに基づいて実
際値と適合するように適宜に補正する。

【００２４】図１９は、この補正処理の手順を示すフロ
ーチャートで、建屋・機器の荷重履歴及び累積損傷の評
価（ステップ１９１）、荷重履歴及び累積損傷データ格
納装置の荷重履歴及び累積損傷データの更新（ステップ
１９２）は、図２で説明したものである。その次に建屋
・機器の点検、検査を実施し（ステップ１９３）、この
結果と荷重履歴及び累積損傷データとの比較を実行する
（ステップ１９４）。その結果、ある程度以上の差がな
い部位であれば（ステップ１９５”ＮＯ”）、修正無し
とする。また当該部位で比較結果に差があれば（ステッ
プ１９５で”ＹＥＳ”）、その部位については荷重履歴
及び累積損傷データの修正をする（ステップ１９６）。
図２０のデータベースは前記図１１と類似のものである
が、ここで前記ステップ１９５における”ＹＥＳ”、”
ＮＯ”に対応する措置を講じたものである。即ち、過去
の地震１の後の累積疲労のデータ形成後に、機器Ｂの部
位ｂに補正を施すことにより、累積疲労の値「０．１
１」を「０．０５」に修正し、また、配管系Ｄの部位ｄ
を交換することにより、累積疲労を０に修正している。
そしてこの補正後のデータを地震発生前の累積疲労の欄
に格納し、次の地震の発生に備える。なお図１９は、１
つの部位についての処理のみを示しているが、これは点
検、検査を行った部位毎に実行される。

【００２５】以上に説明した種々のデータベースの構成
法においては、累積疲労あるいは累積エネルギー量のよ
うな累積損傷量を、地震によるもの、あるいは他の事象
によるものも含めて格納して評価を行うようにしてい
る。しかしこのデータベースでは、過去の情報を個々に
記憶すると、その記憶量が増大するが、地震等の事象に
よる影響を解析するときには有用な資料になりうる。ま
た、累積値のみを知って建物、機器の管理に資するだけ
であれば過去のここの地震などの情報を記憶する必要は
ない。また中間的な方法として、過去の情報の内、最大
の累積損傷量を生じたときの情報のみ、あるいはある閾
値以上の累積損傷量を生じたときの情報を記録しておく
等の種々のものがあるが、これらの選択は目的に応じて
定めればよい。

【００２６】

【発明の効果】本発明によるモニタリング・システム
は、地震により建造物が受けた荷重履歴及び累積損傷
を、データベースとして荷重履歴及び累積損傷データ格
納装置に記録しておき、さらに発生した地震による荷重
履歴及び累積損傷を追加して記録する。かくして、建造
物の地震による荷重履歴及び累積損傷をモニタリングす
ることが可能となり、耐震安全性の向上に寄与する。ま
た、地震以外の事象による荷重履歴、累積損傷も含めて
データベース化していくことで、精度の高いモニタリン
グが行える。さらに、荷重履歴及び累積損傷データ格納
装置に格納されている荷重履歴及び累積損傷に関するデ
ータと、建造物が実際に受けた荷重履歴及び累積損傷状
態との間に生ずる差異を適宜に補正することで、信頼性
を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明になるモニタリングシステムの構成例を
示すブロック図である。

【図２】図１のシステムにおける処理の流れを示すフロ
ーチャートである。

【図３】建屋の加速度の計測状況を示す説明図である。

【図４】機器支持台の歪の計測状況を示す説明図であ
る。

【図５】弾塑性領域に入っている部位についての変位−
荷重曲線図である。

【図６】解析モデルによる地震応答評価の説明図であ
る。

【図７】１自由度系の解析モデルによる地震応答評価の
説明図である。

【図８】地震荷重による発生応力波形例を示す図であ
る。

【図９】応力−疲労寿命曲線の例示図である。

【図１０】累積疲労の時間変化例の図である。

【図１１】累積疲労のデータベース例を示す図である。

【図１２】塑性化した部位の変位−復元力（荷重）曲線
図である。

【図１３】累積エネルギー量の時間変化例の図である。

【図１４】累積エネルギー量のデータベース例を示す図
である。

【図１５】地震以外の事象も考慮した累積疲労のデータ
ベース例を示す図である。

【図１６】累積損傷評価結果の表示例を示す表示画面の
レイアウト図である。

【図１７】累積損傷評価結果の別の表示例を示す表示画
面のレイアウト図である。

【図１８】累積損傷評価結果の他の表示例を示す表示画
面のレイアウト図である。

【図１９】建屋等の点検、検査結果によるデータ修正処
理のフローチャートである。

【図２０】累積疲労のデータベースの修正方法の説明図
である。

【符号の説明】

１計測装置２設計データ格納装置３計算装置４荷重履歴及び累積損傷データ格納装置５荷重履歴及び累積損傷評価装置６表示装置

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】地震発生時に地震動及び建造物のモニタ
部位に於ける地震応答を計測するための計測手段と、該計測手段により得られた前記地震動及び地震応答から
建造物が地震により受ける荷重及び損傷に関するデータ
を計算するための計算手段と、建造物についての荷重履歴及び累積損傷に関するデータ
を記録するための荷重履歴及び累積損傷データ格納手段
と、該手段に格納された荷重履歴及び累積損傷に関するデー
タを前記計算手段により算出された荷重及び損傷に関す
るデータにより更新して前記荷重履歴及び累積損傷デー
タ格納手段へ格納するための荷重履歴及び累積損傷評価
手段と、前記荷重履歴及び累積損傷データ格納手段に格納された
荷重履歴及び累積損傷に関するデータを表示するための
表示手段と、を備えたことを特徴とする荷重履歴及び累積損傷モニタ
リング・システム。
【請求項２】請求項１記載の荷重履歴及び累積損傷モ
ニタリング・システムにおいて、前記計測手段により計測された地震動及び前記モニタ部
位における地震応答を入力として予め定められた建造物
の前記計測手段が備えられた部位とは別の計算モニタ部
位の応答を算出するための計算モデルを格納したモデル
格納手段を付加し、前記計算手段は、前記計算モデルを用いて前記計算モニ
タ部位の荷重及び損傷に関するデータを算出することを
特徴とする荷重履歴及び累積損傷モニタリング・システ
ム。
【請求項３】請求項１または２記載の荷重履歴及び累
積損傷モニタリング・システムにおいて、地震以外の事象に対しても前記計算手段による荷重及び
損傷に関するデータの前記各部位についての算出、前記
荷重履歴及び累積損傷評価手段による前記荷重履歴及び
累積損傷データ格納手段の更新、前記表示手段による表
示を行う構成としたことを特徴とする荷重履歴及び累積
損傷モニタリング・システム。
【請求項４】請求項１または２記載の荷重履歴及び累
積損傷モニタリング・システムにおいて、前記荷重履歴及び累積損傷データ格納手段に格納されて
いる荷重履歴及び累積損傷に関するデータを、当該建造
物の点検・検査のデータに基づいて補正する機能を付加
したことを特徴とする荷重履歴及び累積損傷モニタリン
グ・システム。
【請求項５】請求項１または２記載の荷重履歴及び累
積損傷モニタリング・システムにて、前記荷重履歴及び
損傷に関するデータは、累積疲労もしくは累積エネルギ
ー量であることを特徴とする荷重履歴及び累積損傷モニ
タリング・システム。