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耐震設計・耐震診断とは？課題と対策・製品を解説
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計画・調査における耐震設計・耐震診断とは？
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本資料では、風などが引き起こす「カルマン振動」について解説します。
この振動で大きな橋が倒壊してしまった事例もあります。
図を使ったり、現象を数式で解説。
橋などの大型建造物を設計される方には
考えるために必要となる振動です。
ぜひご一読ください。
＜内容＞
■風が吹くとなぜ揺れて、構造体が損傷するのか
■風などの流れを受けて起こる振動
■カルマン渦の振動数と振動現象
■円柱に作用する変動力と設計の注意点
■無次元流速、換算減衰率とは
■おまけ1~4
『Gタイプ』は、繰り返し載荷に対しても衝撃緩和が可能な落橋防止装置です。
ゴムで被覆されたショックレスチェーンの使用により、地震時の衝撃を
確実に緩和可能。地震荷重作用後も変状が無ければ交換不要で再使用可能。
ゴムの材質は、天然ゴムと合成ゴムを混合した加硫物。鋼材表面処理は、
すべての部材を溶融亜鉛めっきHDZ 55(JIS H 8641)とし、耐久性を
確保しています。
【特長】
■ゴムで被覆されたショックレスチェーンの使用により、地震時の衝撃を確実に緩和
■干渉物の状況に応じて、取付位置の変更が可能
■取付ブラケットのサイズを小さくできる
■橋梁に斜角がある場合でも、リンク数・取付角度の変更等により対応が可能
※詳しくはPDFをダウンロードしていただくか、お気軽にお問い合わせください。
UCLAの土木・環境工学部教授が率いている大学院生・ポスドクチームでは、
AnsysのマルチフィジックスFEAシミュレーションを用いて
地震シミュレーションを最適化しています。
マルチフィジックスシミュレーションでは、構造と流体の相互作用を
研究する場合など、複数のエンジニアリング分野にまたがる
シミュレーションを必要に応じて1つの統合シミュレーション環境で
実行できるため、FEAの可能性が広がります。
当資料では、有限要素法を用いた地震研究の改革について解説しています。
是非ダウンロードしてご一読ください。
【掲載内容】
■要素の選択肢が豊富な有限要素法解析
■地震シミュレーション用のソフトウェア
■強力で遠大なプロジェクト
■ポジティブな余波
※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。
当資料では、当社で行った「TMD」の適用事例をご紹介しております。
全長370mの橋梁をはじめ、店舗の床振動や、高さ267.7mの超高層建物、
高さ45mのホテルなどでの事例を詳しく掲載。
画像や図と共にご紹介しており、導入検討の際に参考にしやすい一冊と
なっております。是非ご一読いただき、ご活用ください。
【掲載事例】
■橋梁
■床振動
■超高層建物
■高層建物
※詳しくはPDFをダウンロードしていただくか、お気軽にお問い合わせください。
静的フレーム法により､設定された橋梁区間の固有周期と､各下部構造が負担する上部構造重量を算出します。
当社では、道路交通や鉄道などの移動振動源、工場機械や打設機械などの
固定振動源により発生する地盤振動の予測解析を、コンピュータ・
シミュレーションにより行います。
シミュレーション解析では、現地の地盤情報を反映させた地盤モデルを作成し、
現地の振動情報を反映させた加振力を入力して、応答値を出力。
振動発振源の構造物（道路／鉄道／工場等）あるいは振動受振側の建物
（住宅／事務所／公共施設等）を建設する前に、建設後の建物への
振動影響を予測することができます。
【コンピュータ・シミュレーションによる振動解析に必要な情報】
■地盤情報（ボーリング貫入試験による地質データ）
■振動情報（振動計測による振動データ）
※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。
本資料では、物体に起きる「静的事象」と「動的事象」の違いを解説しています。
静的事象よりも動的事象の方が強い応力が発生。
そのためにひずみや倒壊、破損が起こりやすくなります。
建造物や構造物などの設計をされている方には
ダンパで対策など、アイディアを得るうえで大事になる考え方です。
内容は「なるほどシリーズ1」を踏まえた内容になっております。
まだ読まれていない方は、ダウンロードをおすすめします。
読まれた方にはより詳しい内容となっておりますので
復習としてご一読ください。
＜内容＞
■静的事象と動的事象の違い
■静的事象だけを検討したときの設計上の問題
■一自由度振動系での違い
■動的事象の他の重要な性質
■固有振動モードが重要な理由
イージースラブラーメン橋の設計Ver2は､朝日エンデ二ヤリング（株）が､金沢大学(梶川･深田研究室)との共同研究(安全性検証実験など)により開発したもので､弊社との共同開発により製品化されました。落橋防止システムの設計計算は､落橋防止システムとして｢桁かかり長｣｢縁端拡幅(鉄筋コンクリート､鋼製ブラケット)｣｢落橋防止構造(落橋防止壁)｣｢変位制限構造(変位制限壁､アンカーバー)｣の照査に対応しています｡
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計画・調査における耐震設計・耐震診断
計画・調査における耐震設計・耐震診断とは？
橋梁・トンネルなどのインフラ構造物が、地震発生時に倒壊や崩落などの被害を受けないように、設計段階で地震に対する安全性を確保する「耐震設計」と、既存の構造物の地震に対する安全性を評価する「耐震診断」を計画・調査段階で行うことです。これにより、人命や社会経済活動を守り、災害時の被害を最小限に抑えることを目的とします。
課題
データ収集・分析の非効率性
既存の橋梁・トンネルに関する設計図や過去の点検記録などのデータが紙媒体や分散したシステムに保存されており、耐震設計・診断に必要な情報の収集と分析に多大な時間と労力がかかっている。
専門知識・人材の不足
高度な専門知識を要する耐震設計・診断業務において、経験豊富な技術者の高齢化や若手育成の遅れにより、専門人材の確保が困難になっている。
評価手法の標準化の遅れ
構造物の種類や築年数、劣化状況などにより、耐震診断の評価手法や基準が統一されておらず、診断結果の客観性や比較可能性に課題がある。
コストと時間の制約
詳細な現地調査や高度な解析には多額の費用と長い時間を要するため、限られた予算や工期の中で十分な耐震性能を確保することが難しい場合がある。
対策
デジタル化による情報管理の高度化
構造物に関するあらゆる情 報をデジタル化し、一元管理することで、データ収集・分析の効率化と迅速化を図る。
AI・機械学習の活用による診断支援
AIや機械学習を活用し、過去のデータや画像認識技術を用いて、診断の精度向上と専門人材の負担軽減を図る。
標準化された評価ツールの導入
統一された基準に基づいた評価ツールを導入することで、診断結果の客観性を高め、効 率的なリスク評価を可能にする。
シミュレーション技術の活用
高度なシミュレーション技術を用いて、様々な地震条件における構造物の挙動を予測し、効率的かつ精緻な耐震設計・診断を行う。
対策に役立つ製品例
構造物情報統合管理システム
橋梁・トンネルの設計図、点検記録、過去の修繕履歴などを一元的に管理し、必要な情報を迅速に検索・分析できるため、データ収集・分析の非効率性を解消する。
画像認識型劣化診断支援ソフトウェア
ドローンなどで撮影した構造物の画像をAIが解析し、ひび割れや剥離などの劣化箇所を自動で検出・記録するため、診断の精度向上と専門人材の負担軽減に貢献する。
リスク評価自動化システム
構造物の特性や過去の地震被害データに基づき、標準化されたアルゴリズムで耐震リスクを自動評価するため、評価の客観性と効率性を向上させる。
汎用構造解析シミュレーションツール
様々な地震動を入力条件として、構造物の応答を詳細にシミュレーションできるため、コストと時間を抑えつつ、精緻な耐震性能評価を可能にする。
