特許 5744302 構造物の振動測定方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】5744302

(24)【登録日】2015年5月15日

(45)【発行日】2015年7月8日

(54)【発明の名称】構造物の振動測定方法

(51)【国際特許分類】

   G01H 1/00 20060101AFI20150618BHJP

   G01H 17/00 20060101ALI20150618BHJP

【ＦＩ】

   G01H1/00 Z

   G01H17/00 Z

【請求項の数】4

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2014-244286(P2014-244286)

(22)【出願日】2014年12月2日

【審査請求日】2014年12月2日

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】593063161

【氏名又は名称】株式会社ＮＴＴファシリティーズ

(74)【代理人】

【識別番号】110001634

【氏名又は名称】特許業務法人 志賀国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】吉田 献一

(72)【発明者】

【氏名】松下 剛史

(72)【発明者】

【氏名】千葉 大輔

(72)【発明者】

【氏名】吉海 伸祐

【審査官】 田中 秀直

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０６−２０７８２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０５−０９９６４８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−２８１４３５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−０１６２８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−３２１８７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−０３９５０７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−２５１６７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−１３７３３９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１０−３１８７２５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｈ １／００−１７／００

Ｇ０１Ｍ ５／００−７／００

Ｇ０１Ｂ １１／００

Ｇ０１Ｂ ２１／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

構造物の水平方向の二軸方向の変位量をそれぞれ測定する変位計を前記構造物の同一階に同一平面内において水平方向に間隔をあけて複数設置し、
前記複数の変位計がそれぞれ設置された箇所においてそれぞれ測定した前記構造物の水平方向の二軸方向の変位量と、該複数の変位計どうしの水平方向の間隔と、から前記構造物の高さ方向に延びる軸回り方向のねじれ振動を算出することを特徴とする構造物の振動測定方法。

【請求項2】

前記複数の変位計は、前記構造物の鉛直方向の変位量をそれぞれ測定可能に構成されていて、
前記複数の変位計がそれぞれ設置された箇所においてそれぞれ測定した前記構造物の鉛直方向の変位量と、該複数の変位計どうしの水平方向の間隔と、から前記構造物のロッキング振動を算出することを特徴とする請求項１に記載の構造物の振動測定方法。

【請求項3】

構造物の鉛直方向の変位量をそれぞれ測定する変位計を前記構造物の同一階に同一平面内において水平方向に間隔をあけて複数設置し、
前記複数の変位計がそれぞれ設置された箇所においてそれぞれ測定した前記構造物の鉛直方向の変位量と、該複数の変位計どうしの水平方向の間隔と、から前記構造物のロッキング振動を算出することを特徴とする構造物の振動測定方法。

【請求項4】

前記複数の変位計は、前記構造物の縁部近傍で、平面視において前記構造物の剛心に対して対称となる位置にそれぞれ配置されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の構造物の振動測定方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、構造物の振動測定方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、地震などによって生じる構造物の変位量（振動）を測定する変位計が知られている。このような変位計として、加速度計や罫書き計などが知られている。
また、変位計として、特許文献１には、構造物に固定された支持部と、支持部と水平方向に相対変位可能な支持体と、支持部と支持体との相対変位量を測定するセンサとを備え、測定された支持部と支持体との相対変位量から構造物の絶対変位量を算出するものが開示されている（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１０−０１９７４８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、地震などによって生じる構造物のねじれ振動やロッキング振動についても、変位計を用いて容易に測定できる構造物の振動測定方法が望まれている。

【0005】

そこで、本発明は、地震などによって生じる構造物のねじれ振動やロッキング振動を容易に測定できる構造物の振動測定方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記目的を達成するため、本発明に係る構造物の振動測定方法では、構造物の水平方向の二軸方向の変位量をそれぞれ測定する変位計を前記構造物の同一階に同一平面内において水平方向に間隔をあけて複数設置し、前記複数の変位計がそれぞれ設置された箇所においてそれぞれ測定した前記構造物の水平方向の二軸方向の変位量と、該複数の変位計どうしの水平方向の間隔と、から前記構造物の高さ方向に延びる軸回り方向のねじれ振動を算出することを特徴とする。

【0007】

本発明では、水平方向に間隔をあけて設置された複数の変位計が構造物の水平方向の変位量をそれぞれ測定できるため、変位計によって測定された変位量と、変位計が設置された位置をもとに構造物のねじれ振動を容易に測定することができる。

【0008】

また、本発明に係る構造物の振動測定方法では、前記複数の変位計は、前記構造物の鉛直方向の変位量をそれぞれ測定可能に構成されていて、前記複数の変位計がそれぞれ設置された箇所においてそれぞれ測定した前記構造物の鉛直方向の変位量と、該複数の変位計どうしの水平方向の間隔と、から前記構造物のロッキング振動を算出することが好ましい。
このような構成とすることにより、水平方向に間隔をあけて設置された複数の変位計が構造物の鉛直方向の変位量をそれぞれ測定できるため、変位計によって測定された変位量と、変位計が設置された位置をもとに構造物のロッキング振動も容易に測定することができる

【0009】

本発明では、構造物の鉛直方向の変位量をそれぞれ測定する変位計を前記構造物の同一階に同一平面内において水平方向に間隔をあけて複数設置し、前記複数の変位計がそれぞれ設置された箇所においてそれぞれ測定した前記構造物の鉛直方向の変位量と、該複数の変位計どうしの水平方向の間隔と、から前記構造物のロッキング振動を算出することを特徴とする。

【0010】

本発明では、水平方向に間隔をあけて設置された複数の変位計が構造物の鉛直方向の変位量をそれぞれ測定できるため、変位計によって測定された変位量と、変位計が設置された位置をもとに構造物のロッキング振動を容易に測定することができる。
また、本発明では、前記複数の変位計は、前記構造物の縁部近傍で、平面視における前記構造物の剛心に対して対称となる位置にそれぞれ配置されていることが好ましい。

【発明の効果】

【0011】

本発明によれば、水平方向に間隔をあけて設置された複数の変位計が構造物の水平方向の変位量をそれぞれ測定できるため、変位計によって測定された変位量と、変位計が設置された位置をもとに構造物のねじれ振動を容易に測定することができる。
また、本発明によれば、水平方向に間隔をあけて設置された複数の変位計が構造物の鉛直方向の変位量をそれぞれ測定できるため、変位計によって測定された変位量と、変位計が設置された位置をもとに構造物のロッキング振動を容易に測定することができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】（ａ）は本発明の第１実施形態による構造物の振動測定方法に使用する変位計の構造物に対する配置を示す平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。

【図2】第１実施形態による構造物の振動測定方法に使用する変位計の一例を示す正面図である。

【図3】（ａ）は図２の下面図、（ｂ）は図２のＢ−Ｂ線断面図である。

【図4】変位量算出方法を説明するフローチャートである。

【図5】第１実施形態における構造物のねじれ振動を説明する図である。

【図6】（ａ）は変位計１Ａが測定したＹ方向の変位量の時刻歴を示すグラフ、（ｂ）は変位計１Ｂが測定したＹ方向の変位量の時刻歴を示すグラフである。

【図7】構造物のねじれ振動の時刻歴を示すグラフである。

【図8】第１実施形態における構造物のロッキング振動を説明する図である。

【図9】（ａ）は変位計１Ａの鉛直方向の変位量の時刻歴を示すグラフ、（ｂ）は変位計１Ｂの鉛直方向の変位量の時刻歴を示すグラフである。

【図10】本発明の第２実施形態による構造物の振動測定方法に使用する変位計の構造物に対する配置を示す平面図である。

【図11】第２実施形態における構造物のねじれ振動を説明する図である。

【図12】本発明の実施形態の変形例によるロッキング振動を測定するための変位計の設置の様子を説明する図である。

【図13】本発明の実施形態の他の変形例によるロッキング振動を測定するための変位計の設置の様子を説明する図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態による構造物の振動測定方法について、図１乃至図８に基づいて説明する。
図１に示すように、第１実施形態による構造物の振動測定方法では、構造物１１に２つの変位計１Ａ，１Ｂを間隔をあけて設置し、２つの変位計１Ａ，１Ｂがそれぞれ測定した構造物１１の変位量から構造物１１のねじれ振動およびロッキング振動を算出している。なお、構造物１１のねじれ振動およびロッキング振動の算出は算出部（不図示）が行っている。

【0014】

構造物１１は、免震構造物で、地盤面近傍の免震層１１ａには、積層ゴム支承や転がり支承などの公知のアイソレータ１４が設けられている。なお、図示していないが、免震層１１ａにはダンパなどの装置が適宜設けられている。また、構造物１１は、平面視において略長方形状に形成されている。ここで、構造物１１の平面視における略長方形の辺は、Ｘ方向およびＹ方向に延びているものとする。なお、本実施形態では、構造物１１は、免震層１１ａ以外は剛体変位するものとしている。
２つの変位計１Ａ，１Ｂは、構造物１１の免震層１１ａの床面１２に、Ｘ方向に間隔をあけ、Ｙ方向の位置は略同じとなるように配置されている。２つの変位計１Ａ，１Ｂは、構造物１１のＸ方向の両端部近傍で、構造物のＹ方向の略中央部に配置されている。なお、変位計１Ａと変位計１Ｂとの設置間隔はＬとする。
また、２つの変位計１Ａ，１Ｂは、同じ構成となっている。

【0015】

図２および図３に示すように、変位計１Ａ，１Ｂは、構造物１１の床面１２に沿って移動可能な支持体２と、支持体２に設置されて床面１２に沿った方向（水平方向、Ｘ方向およびＹ方向）の変位量をそれぞれ測定可能な３つの第１変位測定部４，４，４と、支持体２に設置されて鉛直方向（Ｚ方向）の変位量をそれぞれ測定可能な３つの第２変位測定部８，８，８と、３つの第１変位測定部４，４，４および３つの第２変位測定部８，８，８の駆動を行うスイッチ部５と、３つの第１変位測定部４，４，４がそれぞれ測定した変位量および３つの第２変位測定部８，８，８がそれぞれ測定した変位量のデータの処理を行う処理部（不図示）と、３つの第１変位測定部４，４，４および３つの第２変位測定部８，８，８に電源を供給可能な電池（不図示）と、を備えている。

【0016】

支持体２は、板面が上下方向を向き平面視において略正三角形状に形成された第１板部２１と、第１板部２１の上部に間隔をあけて第１板部２１と平行に配置され外形が第１板部と同じ形状に形成された第２板部と、第１板部２１と第２板部２２とを鉛直方向に相対移動可能に連結する連結部２３と、連結された第１板部２１および第２板部２２を床面１２に沿って移動可能に支持する３つの移動部２４，２４，２４と、を有している。

【0017】

第１板部２１には、平面視における中央部に上下方向に貫通する平面視略円形状の孔部２１ａが形成されている。また、第１板部２１の下部には、３つの第１変位測定部４，４，４および３つの移動部２４，２４，２４が配置され、第１板部２１の下面と床面１２との間には間隔が設けられている。

【0018】

移動部２４は、軸方向を上下方向とし上端部が第１板部２１の下面に固定された筒状部２４ａと、筒状部２４ａ内に挿入された状態で床面１２と当接し床面１２に沿って転がって移動可能な移動用球体２４ｂと、を有している。筒状部２４ａは、下端部が床面１２と当接しないように配置されている。
また、本実施形態では、３つの移動部２４，２４，２４は、第１板部２１に対して第１板部２１の中心２１ｃの周りに周方向に等しく間隔をあけて配置されている。そして、３つの移動部２４，２４，２４は、第１板部２１の平面視における略正三角形の３つの角部２１ｂ，２１ｂ，２１ｂ近傍にそれぞれ配置され、角部２１ｂ，２１ｂ，２１ｂと第１板部２１の中心２１ｃとを結ぶ線上に配置されている。

【0019】

第２板部２２は、平面視における略正三角形の３つの角部２２ｂ，２２ｂ，２２ｂが、第１板部２１の平面視における略正三角形の３つの角部２１ｂ，２１ｂ，２１ｂとそれぞれ重なるように配置されている。
第２板部２２は、平面視における中心２２ｃを中心として等間隔をあけた位置に上下方向に貫通する平面視略円形状の３つの孔部２２ａ，２２ａ，２２ａが形成されている。これらの孔部２２ａ，２２ａ，２２ａは、それぞれ第２板部２２の平面視の中心２２ｃと角部２２ｂとを結ぶ線上に形成されている。

【0020】

連結部２３は、第１板部２１の上面に固定された円柱状の円柱部２６，２６，２６と、円柱部２６，２６，２６がそれぞれ挿通されたコイルバネ２７，２７，２７と、を有している。
円柱部２６，２６，２６は、それぞれ軸方向を上下方向とし、３つの移動部２４，２４，２４の直上に相当する位置にそれぞれ配置されている。そして、円柱部２６，２６，２６は、上端部側が、第２板部２２の孔部２２ａ，２２ａ，２２ａに挿通されている。
コイルバネ２７，２７，２７は、それぞれ軸方向を上下方向とし、円柱部２６，２６，２６の上端部側が第２板部２２の孔部２２ａ，２２ａ，２２ａに挿通されると、第１板部２１と第２板部２２との間に配置され、上端部が第２板部２２の下面と当接し、下端部が第１板部２１の上面と当接している。

【0021】

第２板部２２の孔部２２ａの内径は、円柱部２６の外形よりも大きく形成されていて、第２板部２２と円柱部２６とは上下方向に相対移動可能に構成されている。本実施形態では、第２板部２２の孔部２２ａに円柱部２６が挿通されると、第２板部２２の孔部２２ａの内周面と円柱部２６の外周面との間に約０．１ｍｍの隙間が形成されている。なお、微振動によって第２板部２２と円柱部２６とが上下方向に異なる挙動をした際でも、第２板部２２と円柱部２６とが上下方向に相対移動可能であれば、第２板部２２と円柱部２６とが当接していてもよい。

【0022】

このような第２板部２２は、第１板部２１からの水平方向の力が伝達されるように構成されているとともに、第１板部２１からの鉛直方向の力は伝達されないように構成されている。
なお、コイルバネ２７は、水平方向へ容易に変形しないように所定の剛性を有することが好ましい。

【0023】

また、第２板部２２は、上端部が例えば構造物１１の天井部や梁部に支持された上下方向に延在する支持部材１３の下端部に連結されている。本実施形態では、第２板部２２上面の中央部が支持部材１３の下端部に連結されている。
支持部材１３は、構造物１１の天井部や梁部に支持された上側支持部材１３１と、第２板部２２に固定された下側支持部材１３２と、上側支持部材１３１と下側支持部材１３２とを連結する連結プレート１３３と、を有している。
下側支持部材１３２と第２板部２２とは、例えばビスや接着剤などで固定されている。

【0024】

連結プレート１３３には、上側支持部材１３１に連結プレート１３３を係止するためのビスが挿通可能で複数の上側長孔１３３ａと、下側支持部材１３２に連結プレート１３３を係止するためのビスが挿通可能な複数の下側長孔１３３ｂと、が形成されている。これらの上側長孔１３３ａおよび下側長孔１３３ｂは、上下方向に延びるように形成されている。これにより、上側支持部材１３１に対する下側支持部材１３２の上下方向の位置が調整可能となり、構造物１１に対する第２板部２２の上下方向の位置が調整可能に構成される。
なお、上記のような連結プレート１３３を設けずに、上側支持部材１３１および下側支持部材１３２の一方に上下方向に延びるネジ部が形成され、他方にこのネジ部が螺合可能なネジ孔が形成されていて、ネジ部とネジ孔とを螺合させる量を調整することで上側支持部材１３１に対する下側支持部材１３２の上下方向の位置が調整可能に構成されていてもよい。

【0025】

３つの第１変位測定部４，４，４は、床面１２に沿った面内（略水平面内）における支持体２と床面１２との相対変位量（以下水平方向の変位量とする）を測定可能な変位センサで構成されている。例えば、３つの第１変位測定部４，４，４は、バーコードリーダーや、光学式マウスなどを利用した光学式の変位センサや、アノトペンを利用した変位センサ、差動トランス式の変位センサなどで構成されている。
また、本実施形態では、３つの第１変位測定部４，４，４は、第１板部２１に対して第１板部２１の中心２１ｃの周りに周方向に等しく間隔をあけて配置されている。そして、３つの第１変位測定部４，４，４は、３つの移動部２４，２４，２４と第１板部２１の中心２１ｃとの間にそれぞれ配置されている。なお、３つの第１変位測定部４，４，４は、隣り合う移動部２４，２４間の中央部にそれぞれ配置されていてもよい。

【0026】

３つの第２変位測定部８，８，８は、それぞれ第２板部２２と円柱部２６との上下方向の相対変位量を測定可能に構成されている。これにより、第２変位測定部８は、それぞれ構造物１１の天井部や梁部と、床面１２との上下方向の相対変位量（以下、上下方向の変位量とする）を測定可能に構成されている。
このような第２変位測定部８は、例えば、バーコードリーダーや、光学式マウスなどを利用した光学式の変位センサや、アノトペンを利用した変位センサ、差動トランス式の変位センサなどで構成されている。
また、本実施形態では、３つの第２変位測定部８，８，８は、第２板部２２に対して第２板部２２の中心２２ｃの周りに周方向に等しく間隔をあけて配置されている。そして、３つの第２変位測定部８，８，８は、第２板部２２に形成された３つの孔部９１，９１，９１と第２板部２２の中心２２ｃとの間にそれぞれ配置されている。

【0027】

そして、本実施形態では、３つの第１変位測定部４，４，４がそれぞれ測定した水平方向の変位量のデータと、３つの第２変位測定部８，８，８がそれぞれ測定した鉛直方向の変位量のデータと、が処理部（不図示）へ通信され、処理部がこれらのデータをもとにより正確な水平方向の変位量および鉛直方向の変位量を算出するように構成されている。なお、変位計１Ａ，１Ｂには、これらのデータを３つの第１変位測定部４，４，４および３つの第２変位測定部８，８，８から処理部へ通信するための通信装置や、３つの第１変位測定部４，４，４および３つの第２変位測定部８，８，８がそれぞれ測定した変位量のデータや処理部が処理した変位量のデータなどを記憶するための記憶部などが適宜設置されている。

【0028】

スイッチ部５は、支持体２の第１板部２１の孔部２１ａに挿入された状態で床面１２に沿って回転しながら移動可能なスイッチ用球体５１と、スイッチ用球体５１が当接すると３つの３つの第１変位測定部４，４，４および３つの第２変位測定部８，８，８を駆動させる４つの機械式スイッチ５２，５２，…と、を有している。
スイッチ用球体５１は、その径が第１板部２１の孔部２１ａの内径よりもやや小さい径に形成されていて、第１板部２１の孔部２１ａに挿入されると、第１板部２１の孔部２１ａの内部で移動可能に構成されている。また、スイッチ用球体５１は、第１板部２１の孔部２１ａに挿入されると、第１板部２１よりも上部側が連結部２３の内側に挿入されるように構成されている。

【0029】

このようなスイッチ用球体５１は、構造物１１と比べて質量が非常に小さく、構造物１１が変位（変形）しないような微振動でも変位可能に構成されている。このため、スイッチ用球体５１は、構造物１１に支持された支持体２が変位しないような微振動でも変位可能となり、微振動によって支持体２とスイッチ用球体５１とが異なる挙動をするように構成されている。
なお、スイッチ用球体５１は、床面１２との間の摩擦係数が、移動部２４の移動用球体２４ｂと床面１２との間の摩擦係数よりも小さく、地震などの震動が生じてもほとんど震動せずに略一点に留まるように構成されていてもよい。そして、床面１２と支持体２とが相対変位すると、支持体２とスイッチ用球体５１とが異なる挙動をするように構成されていてもよい。

【0030】

機械式スイッチ５２，５２，…は、第１板部２１の孔部２１ａの縁部に沿って等間隔に配置されている。
このようなスイッチ部５は、地震の振動などが生じていない通常時には、支持体２および支持体２の第１板部２１の孔部２１ａに挿入されたスイッチ用球体５１が静止して、スイッチ用球体５１と第１板部２１の孔部２１ａの縁部に設けられた機械式スイッチ５２，５２，…とが離間している。そして、スイッチ部５は、地震の震動などが生じると、スイッチ用球体５１が支持体２と異なる挙動をして、４つの機械式スイッチ５２，５２，…のうちのいずれか１つ以上と当接する。

【0031】

そして、本実施形態では、スイッチ用球体５１が４つの機械式スイッチ５２，５２，…のうちのいずれか１つ以上と当接すると、電池から３つの第１変位測定部４，４，４および３つの第２変位測定部８，８，８に電源が供給されて、３つの第１変位測定部４，４，４および３つの第２変位測定部８，８，８が駆動するように構成されている。このとき、スイッチ用球体５１が微振動によって変位可能に構成されていると、微振動によってスイッチ用球体５１が４つの機械式スイッチ５２，５２，…のうちのいずれか１つ以上と当接可能なため、微振動の状態から支持体２と床面１２との相対変位量を測定することができる。
そして、駆動している３つの第１変位測定部４，４，４および３つの第２変位測定部８，８，８は、所定の値以上の変位量を測定しない状態が設定された一定期間経過すると、電池からの電源の供給が停止されて測定が停止されるように構成されている。

【0032】

本実施形態では、駆動している３つの第１変位測定部４，４，４および３つの第２変位測定部８，８，８は、測定している変位量が０ｍｍである状態が連続して１０秒経過すると、電池からの電源の供給が停止されて測定が停止されるように構成されている。
なお、本実施形態には、スイッチ部５からの信号や３つの第１変位測定部４，４，４および３つの第２変位測定部８，８，８が測定している測定量の値によって電池から３つの第１変位測定部４，４，４および３つの第２変位測定部８，８，８への電源の供給を制御し、３つの第１変位測定部４，４，４および３つの第２変位測定部８，８，８の駆動および停止を制御する制御部（不図示）が設けられている。

【0033】

電池は、例えば、支持体２の第１板部２１と第２板部２２との間や、第２板部２２の上部などに配置されている。なお、電池が第２板部２２の上部に配置されていると、電池の交換などが行いやすい。

【0034】

また、変位計１Ａ，１Ｂには、３つの第１変位測定部４，４，４を囲繞する第１カバー部６４と、３つの第２変位測定部８，８，８を囲繞する第２カバー部６５と、を有している。
なお、図２では、第１カバー部６４の手前側の部分、第２カバー部６５の手前側の部分および上板部６５ｂの一部を省略していて、図３（ａ）では、第２カバー部６５の上板部６５ｂを省略している。

【0035】

第１カバー部６４は、第１板部２１の外縁部全周と連結し床面１２に向かって延びる板状の板部６４ａと、板部６４ａの下端部に取り付けられて床面１２とわずかに当接するブラシ材６４ｂとを有している。
また、第２カバー部６５は、第２板部２２の外縁部全周と連結し上方に向かって延びる板状の側板部６５ａと、側板部６５ａの上端部に連結されて第２板部２２と平行に配置される上板部６５ｂと、を備えている。なお、上板部６５ｂは、第１板部２１と第２板部２２とが上下方向に相対変位した場合も、円柱部２６などの支持体２を構成する部材や支持部材１３を構成する部材と干渉しないように構成されている。このため、上板部６５ｂには、適宜孔部（不図示）などが形成されている。

【0036】

これらの第１カバー部６４および第２カバー部６５は、第１カバー部６４および第２カバー部６５の外側から内側に異物が入り込むことを防止している。また、第１カバー部６４および第２カバー部６５は、光を透過させない不透過性の材料で形成されていて、第１カバー部６４および第２カバー部６５の内側は、外側から光が入り込まず、一定の明るさに維持されている。
なお、上板部６５ｂに孔部が形成されている場合は、この孔部を介して第２カバー部６５の外側から内側に入り込む光が最小限となるように、孔部の形状が設定されている。

【0037】

次に、３つの第１変位測定部４，４，４がそれぞれ測定した変位量のデータ（以下データとする）の処理部による処理方法について図４に示すフローチャートを基に説明する。なお、３つの第２変位測定部８，８，８がそれぞれ測定した変位量のデータの処理部による処理方法は、３つの第１変位測定部４，４，４がそれぞれ測定した変位量のデータ（以下データとする）の処理部による処理方法と同様に行うものとし、説明を省略する。

【0038】

（測定ステップ）
上述した変位計１Ａ，１Ｂの３つの第１変位測定部４，４，４によって、支持体２と床面１２との相対変位量をそれぞれ測定する（Ｓ−１）。

【0039】

（補正ステップ）
測定ステップ（Ｓ−１）において３つの第１変位測定部４，４，４が測定した支持体２と床面１２との相対変位量のデータ（以下データとする）を軸補正し、基準となる１つのデータ以外の２つのデータの時刻歴を基準となる１つのデータに合せる（Ｓ−２）。

【0040】

（選出ステップ）
補正ステップ（Ｓ−２）において軸補正された３つのデータのうち、後の平均値算出ステップを行うデータを選出する（Ｓ−３）。
まず、３つのデータに欠落がないかどうかを判定する（Ｓ−４）。
この判断（Ｓ−３）においてデータの欠落がないと判断された場合は、３つのデータから標準偏差を算出する（Ｓ−５）。
そして、データの中にこの標準偏差の範囲外の異常値がないかどうかを判定する（Ｓ−６）。
この判断（Ｓ−６）においてデータに標準偏差の範囲外の異常値がないと判断された場合は、３つのデータを選出する（Ｓ−７）。

【0041】

また、この判断（Ｓ−６）においてデータに標準偏差の範囲外の異常値があると判断された場合は、測定ステップ（Ｓ−１）において標準偏差の範囲外のデータを測定した第１変位測定部４によって標準偏差の範囲外のデータが測定される直前に測定されたデータを基準とし、標準偏差の範囲内のデータを測定した第１変位測定部４によって測定されたデータの変化を適用させて補正データを算出する（Ｓ−８）。
そして、この補正データおよび標準偏差の範囲内のデータを選出する（Ｓ−９）。

【0042】

また、３つのデータに欠落がないかどうかの判定（Ｓ−４）において、データの欠落がある場合は、欠落していないデータを選出する（Ｓ−１０）。

【0043】

（平均値算出ステップ）
選出ステップ（Ｓ−３）の選出処理（Ｓ７，Ｓ９，Ｓ１０）選出されたデータの平均値を算出し、この平均値を支持体２と床面１２との相対変位量（代表値）とする（Ｓ−１１）。

【0044】

次に、上記のような２つの変位計１Ａ，１Ｂがそれぞれ測定した構造物１１の変位量から構造物１１のねじれ振動を算出する方法について説明する。ここでは、構造物１１が図１に示す状態から図５に示すように水平面に直交する軸を中心として回転したものとする。
まず、２つの変位計１Ａ，１Ｂによってそれぞれ測定されたＸ方向の変位量ＸＡ，ＸＢ、およびＹ方向の変位量ＹＡ，ＹＢを時刻歴で示す。図６では、２つの変位計１Ａ，１Ｂによってそれぞれ測定されたＹ方向の変位量ＹＡ，ＹＢを時刻歴で示している。
そして、図７に示すように、変位計１Ａによって測定されたＸ方向の変位量ＸＡと変位計１Ｂによって測定されたＸ方向の変位量ＸＢとの差分ＸＡ−ＸＢ（Ｔｏｒｓｉｏｎ（Ｘ））を算出する。

【0045】

Ｙ方向についても同様に、変位計１Ａによって測定されたＹ方向の変位量ＹＡと変位計１Ｂによって測定されたＹ方向の変位量ＹＢとの差分ＹＡ−ＹＢ（Ｔｏｒｓｉｏｎ（Ｙ））を算出する。
そして、変位計１Ａ，１Ｂの設置間隔Ｌ、変位計１Ａによって測定されたＸ方向の変位量ＸＡと変位計１Ｂによって測定されたＸ方向の変位量ＸＢとの差分ＸＡ−ＸＢ（Ｔｏｒｓｉｏｎ（Ｘ））、および変位計１Ａによって測定されたＹ方向の変位量ＹＡと変位計１Ｂによって測定されたＹ方向の変位量ＹＢとの差分ＹＡ−ＹＢ（Ｔｏｒｓｉｏｎ（Ｙ））から、構造物１１が変位した際の水平面内における回転角（ねじれ振動、θ＝ＡＴＡＮ（Ｔｏｒｓｉｏｎ／Ｌ）を算出する。

【0046】

また、本実施形態では、構造物１１が水平面に直交する軸を中心とする回転に加え、図１に示す状態から図８に示すように鉛直面に直交する軸を中心として回転（ロッキング振動）したものとし、変位計１Ａ，１Ｂがそれぞれ測定した構造物１１の変位量から構造物１１のロッキング振動を算出する方法について説明する。
まず、図９に示すように、２つの変位計１Ａ，１Ｂによってそれぞれ測定されたＺ方向の変位量ＺＡ，ＺＢを時刻歴で示す。

【0047】

次に、２つの変位計１Ａ，１Ｂによってそれぞれ測定されたＺ方向の変位ＺＡ，ＺＢを時刻歴で示す。そして、変位計１Ａによって測定されたＺ方向の変位量ＺＡと変位計１Ｂによって測定されたＺ方向の変位量ＺＢとの差分ＺＡ−ＺＢ（Ｒｏｃｋｉｎｇ）を算出する。
そして、変位計１Ａ，１Ｂの設置間隔Ｌ、および変位計１Ａによって測定されたＺ方向の変位量ＺＡと変位計１Ｂによって測定されたＺ方向の変位量ＺＢとの差分ＺＡ−ＺＢ（Ｒｏｃｋｉｎｇ／Ｌ）から、構造物１１が変位した際の鉛直面内における回転角（ロッキング振動、θ＝ＡＴＡＮ（Ｒｏｃｋｉｎｇ／Ｌ）を算出する。

【0048】

次に、上述した構造物の振動測定方法の作用・効果について図面を用いて説明する。
上述した第１実施形態による構造物の振動測定方法では、構造物１１に間隔をあけて設置された２つの変位計１Ａ，１Ｂが測定した変位量、２つの変位計１Ａ，１Ｂが設置された位置および２つの変位計１Ａ，１Ｂの間隔を基に構造物１１のねじれ振動を容易に測定することができる。
また、２つの変位計１Ａ，１Ｂは、構造物１１の鉛直方向の変位量をそれぞれ測定可能に構成されていることにより、構造物１１のロッキング振動を容易に測定することができる。
また、本実施形態では、２つの変位計１Ａ，１Ｂが免震層１１ａに配置されているためロッキング振動の状態を基にアイソレータの動きを算出することができる。

【0049】

（第２実施形態）
次に、第２実施形態について、添付図面に基づいて説明するが、上述の第２実施形態と同一又は同様な部材、部分には同一の符号を用いて説明を省略し、実施形態と異なる構成について説明する。
図１０および図１１に示すように、第２実施形態における構造物の振動測定方法では、構造物に対して４つの変位計１Ａ〜１Ｄを配置している。変位計１Ａ，１Ｂは、第１実施形態と略同じ位置に配置され、変位計１Ｃ，１Ｄは、構造物１１の免震層１１ａの床面１２に、Ｘ方向に間隔をあけ、Ｙ方向の位置は略同じとなるように配置されている。変位計１Ｃ，１Ｄは、構造物１１のＸ方向の両端部近傍で、構造物のＹ方向の略中央部に配置されている。
また、これらの４つの変位計は、それぞれアイソレータの近傍に配置されている。

【0050】

第２実施形態による構造物の振動測定方法では、第１実施形態よりも詳細な構造物１１のねじれ振動やロッキング振動を測定することができる。

【0051】

以上、本発明による構造物の振動測定方法の実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、上記の実施形態では、３つの第１変位測定部４，４，４および３つの第２変位測定部８，８，８を備える変位計１Ａ〜１Ｂを用いているが、構造物の変位を測定可能であれば、変位計の形態は上記以外の形態であってもよい。例えば、上記の実施形態では、３つの第１変位測定部４，４，４および３つの第２変位測定部８，８，８を備えているが、設置される第１変位測定部４の数および第２変位測定部８の数は、１や２、あるいは４以上として適宜設定されてよい。また、変位計として加速度計や罫書計などを用いてもよい。

【0052】

また、上記の実施形態では、構造物１１に２つまたは４つの変位計１Ａ，１Ｂ…が設置されているが、３や５以上の複数の変位計１Ａ，１Ｂ…が設置されていて、これらの変位計１Ａ，１Ｂ…が測定した変位量を基に構造物１１のねじれ振動やロッキング振動を算出するように構成されていてもよい。

【0053】

また、上記の実施形態では、構造物１１は免震構造物で、免震層１１ａに変位計１Ａ，１Ｂ…が設けられているが、構造物１１は免震構造物でなくてもよく、構造物１１が免震構造物の場合も変位計１Ａ，１Ｂ…免震層１１ａ以外に設けられていてもよい。なお、変位計１Ａ，１Ｂ…は、構造物１１が免震構造物の場合は、免震層１１ａや１階、地下１階等の地盤面に近い層に設置されることが好ましく、構造物１１が免震構造物でない場合は、１階、地下１階等の地盤面に近い層に設置されることが好ましい。
また、本実施形態による構造物の振動測定方法では、地震や風圧などによる構造物の変位だけでなく、構造物の経年的な変位を測定する際に用いられてもよい。

【0054】

また、上記の実施形態では、変位計１Ａ，１Ｂ…が測定した構造物１１の水平方向の変位量および変位計１Ａ，１Ｂ…が設置された位置から構造物１１のねじれ振動を算出し、これらの変位計１Ａ，１Ｂ…が測定した構造物１１の鉛直方向の変位量および変位計１Ａ，１Ｂ…が設置された位置から構造物１１のロッキング振動を算出するように構成されている。
これに対し、本発明では、変位計１Ａ，１Ｂ…が測定した構造物１１の水平方向の変位量および変位計１Ａ，１Ｂ…が設置された位置から構造物１１のねじれ振動のみを算出するように構成されていてもよい。
また、本発明では、変位計１Ａ，１Ｂ…が測定した構造物１１の鉛直方向の変位量および変位計１Ａ，１Ｂ…が設置された位置から構造物１１のロッキング振動のみを算出するように構成されていてもよい。

【0055】

また、構造物１１のロッキング振動を測定する場合は、例えば、図１２に示すように、水平方向に間隔をあけた位置において、それぞれ構造物１１の外壁１５に取り付けられた変位計１Ｅ，１Ｆによって、構造物１１の鉛直方向の変位量を測定可能に構成されていてもよい。
なお、図１２に示す形態では、変位計１Ｅ，１Ｆは外壁１５に取り付けられた支持部材１６Ａによって地盤面に沿って移動可能に支持されている。この支持部材１６Ａは、外壁１５に剛接合された第１棒材１６１と、上部側が第１棒材１６１にピン接合されて下部側が変位計１Ｅ，１Ｆに接合された第２棒材１６２と、を有している。
また、構造物１１のロッキング振動を測定する場合は、例えば、図１３に示すように、水平方向に間隔をあけた位置において、それぞれ構造物１１の内壁１７に取り付けられた変位計１Ｇ，１Ｈによって、構造物１１の鉛直方向の変位量を測定可能に構成されていてもよい。
なお、図１３に示す形態では、変位計１Ｇ，１Ｈは内壁１７に取り付けられた支持部材１６Ｂによって構造物１１の床面１２に沿って移動可能に支持されている。この支持部材１６Ｂは、内壁１７に剛接合された第１棒材１６３と、上部側が第１棒材１６３にピン接合されて下部側が変位計１Ｆ，１Ｇに接合された第２棒材１６４と、を有している。

【符号の説明】

【0056】

１Ａ〜１Ｈ 変位計
１１ 構造物
１１ａ 免震層
１２ 床面

【要約】

【課題】地震などによって生じる構造物のねじれ振動を容易に測定できる構造物の振動測定方法を提供する。
【解決手段】構造物１１の水平方向の変位量をそれぞれ測定する複数の変位計１Ａ，１Ｂを構造物１１の床面（水平設置面）１２に間隔をあけて設置し、複数の変位計１Ａ，１Ｂがそれぞれ設置された箇所において測定した構造物１１の水平方向の変位量と、複数の変位計１Ａ，１Ｂの設置された間隔（設置間隔Ｌ）から構造物１１のねじれ振動を算出する。
【選択図】図１

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】