振動実験方法

(1) 振動計測システムの概要

振動の計測は，第３章の鉄道トンネルにおける振動計測や第４章の梁試験体を用い た振動実験と同様に，圧電型加速度計を用いた。サンプリング間隔については，25.6kHz，

すなわち 3.90625×10^-5 秒間隔の加速度データの収録とした。振動実験で用いた振動 計測システムの構成を表 5.2.2 に，加速度センサの仕様を表 5.3.1 に示す。

載荷試験では，ひびわれ発生位置が完全には特定できないことから，加速度センサ の大きさはできるだけ小さくして，試験体に生じるひびわれの影響がないように配慮 した。加速度センサは，図 5.3.3 に示す一方向型のセンサを用いることとし，図 5.3.4 に示すように，小さな固定治具を用いて 2 方向成分を同時に計測できるように試験体 壁面に固定した。

図 5.3.2 振動計測システムの構成

検出器 VP-32 1方向

ﾁｬｰｼﾞｱﾝﾌﾟ

VM-1980/3 ×3台 同時入力ユニット

VM-0330/16　×1台 波形収録ｿﾌﾄ

Wavestocker 検出器

VP-32 1方向

検出器 VP-32 1方向

検出器 VP-32 1方向

表 5.3.1 加速度センサの仕様

項目 仕 様

検出方式 圧電型シェア方式

電荷感度 3.0 pC／(m/s²) ± 10 ％ (29.4 pC／G) at 160 Hz 静電容量 1,500 pF ± 20 ％ at 1 kHz

共振振動数 30,000 Hz 以上

振動数範囲 fc ～ 10,000 Hz ± 1 dB 最大許容加速度 9,800 m／s² (1,000G)

絶縁抵抗 10 GΩ 以上 (DC 100 V) 使用温度範囲 -40 ～ 160 ℃

外装 ステンレススチール (SUS303) 質量 約 24 g

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図 5.3.3 加速度センサの外観図

図 5.3.4 加速度センサの設置方法 ２液セメント接着剤

PigPutty　硬化時間５分～１０分 検出器

VP-32 専用取付冶具 アルミ製

コンクリート面

単位：mm

(2) 加振方法と加速度センサの配置

振動の計測は，主な変状を確認した時点で一時的に変位を保持した状態で実施した。

加振は，覆工の脚部から 20cm 離れた位置に直径 6.5cm の鋼球を 20cm の高さから落下 させて行った。梁試験体による振動実験と同様に，コンクリート打設用のバイブレー タを用いることを試みたが，トンネル覆工模型載荷試験装置の構造上，バイブレータ による振動が試験体に十分伝達されなかったことから，鋼球落下による方法とした。

鋼球落下による加振の状況を図 5.3.5 に示す。鋼球落下落下点には載荷試験装置の 保護のためウエス等を設置した。鋼球落下時には，反発した鋼球が再度落下を繰り返 さないようにした。

加速度計は，トンネル断面のうち，天端から片側の側壁に配置することとした。加 速度計の配置図を図 5.3.6 に示す。天端位置を載荷した場合は，ひびわれ位置と加速 度計の設置位置が重なってしまい，生じたひびわれで加速度計が機能しなくなる可能 性があったことから，天端位置の加速度計はトンネル断面の中心からずらした位置に 設置した。加速度計は，脚部から順に測定点 1～4 とした。測定した振動方向は，覆工 の周方向と面外方向の 2 方向とした。

加速度センサをトンネル覆工模型試験体に設置した状況を図 5.3.7 と図 5.3.8 に 示す。

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図 5.3.6 加速度計の配置

単位：mm

図 5.3.7 トンネル覆工模型試験体への加速度センサの設置状況

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