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橋脚の健全性評価システムとその健全性評価プログラム コモンズ

国内特許コード P110006285
掲載日 2011年12月20日
出願番号 特願2006-096300
公開番号 特開2007-271402
登録番号 特許第4698466号
出願日 平成18年3月31日(2006.3.31)
公開日 平成19年10月18日(2007.10.18)
登録日 平成23年3月11日(2011.3.11)
発明者
  • 佐溝 昌彦
  • 渡邉 諭
  • 淵脇 晃
  • 杉山 友康
  • 小林 徹
  • 中村 貴史
出願人
  • 公益財団法人鉄道総合技術研究所
発明の名称 橋脚の健全性評価システムとその健全性評価プログラム コモンズ
発明の概要

【課題】河川の増水時に効率的に橋脚の振動を検出して、橋脚の安定性を精度よく評価することができる橋脚の健全性評価システムとその健全性評価プログラムを提供する。
【解決手段】健全性評価装置2Aは、橋梁の橋脚の健全性を評価する装置であり、振動検出部2aは河川の増水時に橋脚の振動を検出し、演算部2gは振動検出部2aの出力信号をFFT処理して橋脚の卓越振動数を演算する。特定部2kは、演算部2gが演算した橋脚の卓越振動数のうち、衝撃荷重試験によって特定した橋脚の固有振動数に対応する卓越振動数をこの橋脚の固有振動数として特定する。評価部2nは、この固有振動数がしきい値を下回ったときには、橋脚が不安定であると評価する。表示装置3は、種々の情報を表示する装置であり、表示部3bは健全性評価装置2Aの評価部2nの評価結果を表示する。
【選択図】図3

従来技術、競合技術の概要


従来、変位計、加速度計又は速度計などのセンサを利用して橋脚の振動量を計測し、この橋脚の異常を検知するシステムが提案されている。従来の橋脚の異常検知システムは、橋脚の天端部に取り付けられてこの橋脚の振動を検出する加速度計と、この加速度計の出力信号を高速フーリエ変換処理してフーリエスペクトルを生成する高速フーリエ変換処理部と、このフーリエスペクトル波形を平滑化する平均化処理部と、平滑化後のフーリエスペクトルを重み付け関数によって重み付けする重み付け処理部と、重み付け後のフーリエスペクトルの曲線とベースラインとによって囲まれる領域の面積を正規化する面積算定正規化処理部と、正規化後の面積の減少をしきい値と比較する正規化面積減少評価部などを備えている(例えば、特許文献1参照)。このような従来の橋脚の異常検知システムでは、橋脚の微動信号に基づいて橋脚の固有振動数を高速フーリエ変換処理によって演算し、衝撃荷重試験による固有振動数と比較して、洗掘などに起因する橋脚の支持力の変化を適切に定常的に監視している。




【特許文献1】特開2000-186984号公報

産業上の利用分野


この発明は、橋脚の健全性を評価する橋脚の健全性評価システムとその健全性評価プログラムに関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
橋脚の健全性を評価する橋脚の健全性評価システムであって、
河川の水位が所定高さを超えたとき前記橋脚の振動を検出する振動検出部の出力信号を高速フーリエ変換処理して、この橋脚の卓越振動数を演算する演算部と、
前記演算部が演算した前記橋脚の卓越振動数に基づいてこの橋脚の固有振動数を特定する特定部と、
前記特定部が特定した前記橋脚の固有振動数に基づいてこの橋脚の安定性を評価する評価部とを備え、
前記特定部は、前記演算部が演算した前記橋脚の卓越周波数のうち、前記橋脚が健全な状態であるときにこの橋脚に衝撃荷重試験を実施して予め測定したこの橋脚の固有振動数に対応する卓越周波数をこの橋脚の固有振動数として特定すること、
を特徴とする橋脚の健全性評価システム。

【請求項2】
請求項に記載の橋脚の健全性評価システムにおいて、
前記特定部は、前記橋脚の卓越振動数の移動平均に基づいてこの橋脚の固有振動数を特定すること、
を特徴とする橋脚の健全性評価システム。

【請求項3】
請求項1又は請求項2に記載の橋脚の健全性評価システムにおいて、
前記評価部は、前記橋脚の固有振動数の変化に基づいてこの橋脚の安定性を評価すること、
を特徴とする橋脚の健全性評価システム。

【請求項4】
橋脚の健全性を評価するための橋脚の健全性評価プログラムであって、
河川の水位が所定高さを超えたとき前記橋脚の振動を検出する振動検出部の出力信号を高速フーリエ変換処理して、この橋脚の卓越振動数を演算する演算手順と、
前記演算手順において演算した前記橋脚の卓越振動数に基づいてこの橋脚の固有振動数を特定する特定手順と、
前記特定手順において特定した前記橋脚の固有振動数に基づいてこの橋脚の安定性を評価する評価手順とをコンピュータに実行させ、
前記特定手順は、前記演算手順において演算した前記橋脚の卓越周波数のうち、前記橋脚が健全な状態であるときにこの橋脚に衝撃荷重試験を実施して予め測定したこの橋脚の固有振動数に対応する卓越周波数をこの橋脚の固有振動数として特定する手順を含むこと、
を特徴とする橋脚の健全性評価プログラム。

【請求項5】
請求項に記載の橋脚の健全性評価プログラムにおいて、
前記特定手順は、前記橋脚の卓越振動数の移動平均に基づいてこの橋脚の固有振動数を特定する手順を含むこと、
を特徴とする橋脚の健全性評価プログラム。

【請求項6】
請求項4又は請求項5に記載の橋脚の健全性評価プログラムにおいて、
前記評価手順は、前記橋脚の固有振動数の変化に基づいてこの橋脚の安定性を評価する手順を含むこと、
を特徴とする橋脚の健全性評価プログラム。
産業区分
  • 試験、検査
  • 測定
国際特許分類(IPC)
画像

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JP2006096300thum.jpg
出願権利状態 権利存続中
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