我们与东京大学合作开发了一种“直接监测”系统,可以准确评估地震后建筑物所遭受的累积损害。

PRESS RELEASE
2024.02.22
日建设计株式会社(总部:东京都千代田区,代表董事社长:大松敦)与国立大学法人东京大学伊山润副教授(研究生院工学系研究科建筑学专业钢结构研究室,所在地:东京都文京区)共同开发了“直接监测”技术,该技术可通过应变传感器直接测量,确认支撑钢结构建筑的柱和梁是否完好。此次开发的系统,能够直接测量此前2014年开发的、用于测量地震时建筑物晃动并即时判定受灾程度的“NSmos®(日建设计 地震时建筑物受灾程度判定系统)”中未能纳入判定范围的部分——即被饰面覆盖、难以进行目视检查的建筑物柱子和梁的应变,从而准确、快速地判定其损伤状态,并进一步测量累积损伤,为下一次地震做好准备。日建设计将以此作为实现大地震后建筑物早期恢复的韧性支持服务的一部分,致力于实现该系统的实用化和商业化。

监测功能可帮助您了解累积的损失

高精度监测,可对损害进行准确评估。

发展背景

随着南海海槽地震和东京都市区正下方地震等强震风险的增加,以及近期大地震造成的破坏,人们越来越关注震后建筑物的安全评估。越来越多的建筑物,特别是防灾基地设施和人员密集的大型设施,开始采用结构健康监测系统,以便在地震发生后立即判断人员是否需要疏散。
另一方面,很明显,当地震成群发生时,例如 2024 年能登半岛地震,或者当熊本地震出现前震和余震时,可能会发生多次震级较大的地震,而《建筑标准法》假定这种震级的地震在建筑物的使用寿命内大约只会发生一次,这会导致建筑物遭受累积性损害。
鉴于此背景,我们认为除了地震后仅评估建筑物整体损坏情况的一般健康监测系统外,还有必要长期监测建筑物构件中累积的损坏情况,以便尽早恢复。

“直接监测”的特点

新开发的“直接监测”系统采用了东京大学副教授井山淳开发的测量系统和检测技术。该系统基于钢结构建筑中柱梁的累积损伤数据,在发生大地震造成损坏时,通过进行详细分析,为早期恢复提供支持。
此外,通过了解累积的损失,即使在发生更频繁的中小地震的情况下,我们也能支持建筑物的维护和管理,确保您可以继续安心地使用您的建筑物。

请参阅 2015 年版:“确定地震受损建筑物损坏程度的标准和修复技术指南”。

[常规方法]
① 通过目视检查建筑物的外部和内部,评估建筑物的损坏程度。
*很难检查收尾工作覆盖区域的具体情况。
② 根据紧急目视检查的结果,勘测技术人员将评估安全性。
③ 为追回损失,开展广泛、长期的详细调查。
④ 在发生多次地震的情况下,无法确定安全性。



[开发方法(NSmos® + 直接监测)]
① 将建筑物损坏程度和部件损坏情况检测为数字数据。
*即使在已经进行最后修饰的区域,也可以估算出损坏的位置和状况。
② 根据检测数据,及时通知建筑物业主是否需要进行维修。
③ 为恢复目的,开展小范围、高效、详细的调查。
④ 即使在反复发生地震的情况下,也可以做出考虑到损害累积情况的安全判断。

目前正在一个 10 层高的钢结构办公测试结构和我们自己的大楼中进行测试。

2023年2月,我们利用日本国立地球科学与防灾研究所的“以10层钢结构办公楼为试验样板的建筑动力特性评估实验”的剩余空间借用系统,与东京大学副教授井山淳合作,对直接监测方法进行了验证。此外,2023年4月,我们在日建设计东京办公室设立的共创空间“PYNT”中,从头开始实施并验证了该系统。
  • 在一栋 10 层高的钢结构办公楼测试样楼中进行演示。

  • 日建设计东京办事处的演示
    *外景照片由Shin Shasin Kobo(Koji Horiuchi)拍摄

  • 应变传感器
    安装状态(立柱部分)

  • 不同的敏感度
    应变传感器

未来发展

日建设计结构设计集团将开发和构建从设计到震后建筑功能和恢复的综合韧性支持服务,目标是实现实际应用和商业化。

【规划阶段】
基于损伤模拟、修复成本和恢复时间的交互式设计:“性能设计”
定制设计模拟地震运动“NS Wave®”
“SYNCVR®” 可以让您在模拟环境中体验地震震动。

【紧急措施】
“NSmos®”能够快速评估地震期间建筑物的损坏情况。

【恢复期】
直接监测,以支持地震后建筑物的早期修复。

我们的一系列韧性支持服务旨在维持建筑物的功能并优化其生命周期成本。
此外,我们将继续努力丰富内容,提高服务质量,为解决各种社会问题做出贡献。

东京大学副教授井山淳的评论

鉴于人们对地震超出预期(例如南海海槽地震)的担忧,以及由此导致的城市功能和经济活动的长期衰退,我们认为,建筑结构相关人员有责任持续监测建筑结构的实际性能,并确认和维护其安全性。
我一直致力于研究如何在实际建筑中,通过测量加速度和应变,以简单实用的方式快速确定各个建筑构件的性能和损伤程度的技术。我很高兴通过与日建设计公司的合作,我们现在可以进入实施和推广阶段。我将继续通过结构实验、振动实验和现场验证,推进和简化测量与分析技术,并努力改进安全评估技术,使其能够应用于更多建筑中。

关于日建设计

日建设计是一家提供建筑设计与监理、城市设计及相关研究、规划和咨询服务的专业服务公司。自1900年创立以来,日建设计120年来始终致力于通过“社会环境设计”创造价值,旨在解决显性和潜在的社会问题,以满足社会需求和客户的多元化需求。迄今为止,日建设计已参与日本、中国、东盟和中东等地的众多项目,近年来更拓展至印度和欧洲市场。2021年3月,日建设计宣布进入“气候紧急状态”,以推动向低碳社会转型。

有关此问题的联系信息

株式会社日建設計 広報室 Tel. 03-5226-3030(代表) e-mail:webmaster@nikken.jp
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