この規格 プレビューページの目次
※一部、英文及び仏文を自動翻訳した日本語訳を使用しています。
序文
ISO (国際標準化機構) は、各国の標準化団体 (ISO メンバー団体) の世界的な連合です。国際規格の作成作業は、通常、ISO 技術委員会を通じて行われます。技術委員会が設立された主題に関心のある各会員団体は、その委員会に代表される権利を有します。 ISOと連携して、政府および非政府の国際機関もこの作業に参加しています。 ISO は、電気技術の標準化に関するすべての問題について、国際電気標準会議 (IEC) と緊密に協力しています。
国際規格は、ISO/IEC 指令のPart 2 部で規定されている規則に従って作成されます。
技術委員会の主な任務は、国際規格を準備することです。技術委員会によって採択されたドラフト国際規格は、投票のためにメンバー団体に配布されます。国際規格として発行するには、投票するメンバー団体の少なくとも 75% による承認が必要です。
このドキュメントの要素の一部が特許権の対象となる可能性があることに注意してください。 ISO は、そのような特許権の一部または全部を特定する責任を負わないものとします。
ISO 14963 は、技術委員会 ISO/TC 108, 機械的振動および衝撃、小委員会 SC 2, 機械、車両および構造物に適用される機械的振動および衝撃の測定と評価によって作成されました。
序章
動的調査は、動的励起に対する応答の測定、解釈、および報告を通じて、構造の制御に貢献できます。テストの設計は、調査の特定の目的と構造のタイプに対応する必要があります。測定は通常、基礎を含む橋全体の動的挙動の特徴付け、または周波数および/または時間領域での局所的な構造要素の特徴付けにつながります。
この国際規格は、定義されている橋と高架橋の恒久的な設計、仮設工事、建設、保守に使用するためのものです。動的試験は、以下の目的で実施される場合があります。
- 建設中の橋梁構造物の安全性評価、
- 設計に使用された値を構築後に確認し、
- 風や地震の解析や活荷重に使用される動特性の評価、
- 稼働中の実際の橋の監視と損傷の検出
- 橋梁の補強効果を確認し、
- 緊急時の橋梁診断、および
- 状態監視の基礎としての診断テスト。
動的調査は、新しい建設または保守および修復管理の設計プロセス (テストによる設計) の一部として使用できます。
1 スコープ
この国際規格は、橋と高架橋の動的試験と調査のガイドラインを提供します。それ
- テストを構造と使用法に応じて分類し、
- 個々の構造部分および構造全体の調査および管理の種類を示します。
- 励起と測定に必要な機器のリスト、および
- 信号処理、データ表示、および報告に適した方法を参照して、調査の手法を分類します。
この国際規格は、動的試験の一般的な基準を提供します。これらは、状態監視またはシステム識別の基礎として機能する構造の動的挙動に関する情報を提供できます。この国際規格で詳述されている動的試験は、静的試験に取って代わるものではありません。
この試験では、試験した振動の各モードの動的特性 (つまり、周波数、剛性、モード形状、および減衰) のすべてと、運動の振幅によるそれらの非線形変動を定義しようとする場合があります。
この国際規格は、特定の構造がその適用を正当化するという条件で、道路、鉄道、歩行者用の橋および高架橋 (建設中および運用中の両方) およびその他の工事 (または工事の種類) に適用されます。
この国際規格を特別な構造物（ステードブリッジまたは吊り橋）に適用するには、作業の特定の特性を考慮した特定のテストが必要です。
注記以降，この規格では，「橋」という用語は「橋及び高架橋」を意味する。
2 参考文献
本書の適用には、以下の参考文献が不可欠です。日付のある参考文献については、引用された版のみが適用されます。日付のない参照については、参照文書の最新版 (修正を含む) が適用されます。
- ISO 2041, 振動と衝撃 — 語彙
3 用語と定義
このドキュメントの目的のために、ISO 2041 で指定されている用語と定義が適用されます。
参考文献
| [1] | ISO 4866, 機械的振動および衝撃 ∔ 建物の振動 ∔ 振動の測定および建物への影響の評価に関するガイドライン |
| [2] | ISO 5344, 振動を発生させるための電気力学的試験装置 ∔ 装置特性の記述方法 |
| [3] | ISO 534, 振動および衝撃ピックアップの校正方法 |
| [4] | ISO 5348, 機械的振動および衝撃 ∔ 加速度計の機械的取り付け |
| [5] | ISO 6070, 振動発生器の補助表 ∔ 機器特性の記述方法 |
| [6] | ISO 8568, 機械的衝撃 ∔ 試験機 ∔ 特性と性能 |
| [7] | ISO 8626, 振動を発生させるためのサーボ油圧試験装置 ∔ 特性の記述方法 |
| [8] | ISO 14964, 機械的振動および衝撃 ∔ 固定構造物の振動 ∔ 振動の測定および評価における品質管理の特定要件 |
| [9] | ISO 1606, 振動および衝撃変換器の校正方法 |
| [10] | ISO 18649, 機械振動 ∔ 橋梁の動的試験および調査による測定結果の評価 |
| [11] | DIN 4150-1, 建設中の振動 ∔ Part 1: 振動変数の予備決定 (建物内の振動 ∔ Part 1: 振動パラメータの予測) |
| [12] | DIN 4150-3, 建物内の振動 ∔ Part 3: 構造物への影響 |
| [13] | ENV 1995-2, Eurocode 5 ∔ 木造構造物の設計 ∔ Part 2: 橋 |
| [14] | UNI 9916, Criteri di misura e valutazione degli effetti delle vibrazioni sugli edifici (振動の測定および建物への影響の評価の基準) |
| [15] | Abdel-Ghaffar 、AM およびMasri 、SF 吊り橋の耐震性能評価。第 10 回 WCEE 、 8, 1992 年、pp.4845-4850 |
| [16] | Abdel-Ghaffar , AM およびHousner , GM 吊り橋の周囲振動試験。工学機械部門のジャーナル。 ASCE , 104 (5), 1978, pp. 983-999 |
| [17] | A locer 、SM および A guilar 、G. 都市橋構造の挙動を理解するための計装の役割: メキシコシティのケーススタディ。第 11 回 ECEE アブストラクト、論文番号。 143, 1998 |
| [18] | ブラウンジョン、JMWら。ハンバー吊り橋の周囲振動測定と計算された特性との比較。 pro Inst. Civ Engrs ., part 2, 1987 |
| [19] | C aetano 、E.、C unha 、A.、M acDonald 、J.およびTaylor 、CA 2ケーブル支え橋の動的挙動に対するケーブル振動の影響の実験的分析。第 11 回 ECEE アブストラクト、論文番号。 332, 1998 |
| [20] | C aetano 、E.、C unha A. and Taylor , CA 斜張橋の動的解析: 物理モデルとプロトタイプに関する実験結果との相関。次世紀の耐震設計、Boot, バルケマ、ロッテルダム、1998 年、pp. 363-370 |
| [21] | Deger , Y.、C antieni , R.、 Pietrzko , S.、 Rücker , W. and Rohrmann , RG 高速道路橋のモーダル解析: 実験、有限要素解析およびリンク。 pro第 13 回国際モーダル解析会議、ナッシュビル、1995 年 |
| [22] | Felber , A. and Cantieni , R. 環境振動試験の進歩: ガンター橋、スイス。 Structural Engineering International , 3 , 1996 |
| [23] | Flesch , R. オーベルンベルク橋の動的テストとモデリング。非定常および連成問題に対する Num メソッドに関する Int Conf, Venice 、1984 年 |
| [24] | 藤野由美他混雑した歩道橋の横振動中に観察された人間の歩行の同期。地震工学と構造力学, 22 , 1993, pp. 741-758 |
| [25] | Gazetas 、G. およびDakoulas 、P. テージョ橋 (リスボン) の地震の再評価: 主ケーソンの応答。第 11 回 ECEE アブストラクト、論文番号。 339, 1998 |
| [26] | 亀田洋、室野陽、前川 陽、佐々木直. 高速道路橋の地震荷重評価のための構造と車両の動的相互作用。第 10 回 WCEE 、 8, 1992 年、pp.4861-4866 |
| [27] | 川島健一・雲城真一. 斜張橋の減衰特性．第 10 回 WCEE 、 8, 1992 年、pp.4803-4808 |
| [28] | Kitagawa 、S.、U no 、K.、A so 、T. and Yasumatsu 、T. 4 スパン橋におけるダイナミクスと分散メカニズム。第 10 回 WCEE 、 8, 1992 年、pp.4881-4886 |
| [29] | 北澤正治・西森和明・野口淳一・下門一. 長周期斜張橋の耐震設計.第 10 回 WCEE 、 8, 1992 年、pp.4797-4802 |
| [30] | Link, M.、Rohrmann, RG およびPietrzko , S. 複雑な高速道路橋の有限要素モデルを実験モード データに調整するための自動化された手順の経験。 pro第 14 回国際モーダル解析会議、ディアボーン、1996 年 |
| [31] | Lutzenberger 、S. およびBaumgärtner 、W. 計測されたトラックと自由な交通による測定された橋の応答の評価。 pro第 4 回ブリッジ管理会議、ギルフォード、2000 年 |
| [32] | Martin 、GR, およびI Po Lam杭基礎の耐震設計：構造的および地盤工学的問題。 pro第3回国際会議ミズーリ大学ローラ、 VIII 、1995年、pp.1491-1515 |
| [33] | R ücker , W.、 Sid, S.、Rohrmann, RG およびSchmidt , W. 高速道路橋の負荷と状態の継続的なモニタリング。 pro構造物の寿命を延ばす IABSE シンポジウム、サンフランシスコ、1995 年 |
| [34] | Scott, F.、 Tai 、CF, Steussy 、D. およびTing 、 JMフルスケール動的横方向パイル テスト。第 14 回オフショア技術会議 OTC 4203, ヒューストン、 113 、no. 1, 1982, pp. 435-450 |
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee has been established has the right to be represented on that committee. International organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, Part 2.
The main task of technical committees is to prepare International Standards. Draft International Standards adopted by the technical committees are circulated to the member bodies for voting. Publication as an International Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting a vote.
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
ISO 14963 was prepared by Technical Committee ISO/TC 108, Mechanical vibration and shock, Subcommittee SC 2, Measurement and evaluation of mechanical vibration and shock as applied to machines, vehicles and structures.
Introduction
Dynamic investigations can contribute to the control of structures through the measurement, interpretation and reporting of their response to dynamic excitation. The design of the tests should correspond to the specific purposes of the investigation and the type of structure. The measurements usually lead to a characterization of the dynamic behaviour of the whole bridge, including foundations, or local structural elements in the frequency and/or time domain.
This International Standard is for use with permanent design, temporary works, construction and maintenance of bridges and viaducts as defined. Dynamic tests may be undertaken with the objective of
- evaluating the safety of bridge structures under construction,
- confirming after construction the values used in design,
- evaluating dynamic characteristics to be used in wind and earthquake analysis and for live loading,
- monitoring of real bridges in-service and detecting any damage,
- confirming reinforcement effects on bridges,
- bridge diagnosis under an emergency, and
- diagnostic testing as a basis for condition monitoring.
Dynamic investigation may be used as part of the design process (design by testing) for new construction or for maintenance and rehabilitation management.
1 Scope
This International Standard provides guidelines for dynamic tests and investigations on bridges and viaducts. It
- classifies the testing as a function of construction and usage,
- indicates the types of investigation and control for individual structural parts and whole structures,
- lists the equipment required for excitation and measurement, and
- classifies the techniques of investigation with reference to suitable methods for signal processing, data presentation and reporting.
This International Standard provides general criteria for dynamic tests. These can supply information on the dynamic behaviour of a structure that can serve as a basis for condition monitoring or system identification. The dynamic tests detailed in this International Standard do not replace static tests.
The tests may seek to define all of the dynamic characteristics of each mode of vibration examined (i.e. frequency, stiffness, mode shape and damping) and their non-linear variation with amplitude of motion.
This International Standard is applicable to road, rail and pedestrian bridges and viaducts (both during construction and operation) and also to other works (or types of works), provided that their particular structure justifies its application.
The application of this International Standard to special structures (stayed or suspension bridges) requires specific tests which take into account the particular characteristics of the work.
NOTE Hereinafter in this International Standard, the term “bridges” means “bridges and viaducts”.
2 Normative references
The following referenced documents are indispensable for the application of this document. For dated references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.
- ISO 2041, Vibration and shock — Vocabulary
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 2041 apply.
Bibliography
| [1] | ISO 4866, Mechanical vibration and shock ∔ Vibration of buildings ∔ Guidelines for the measurement of vibrations and evaluation of their effects on buildings |
| [2] | ISO 5344, Electrodynamic test equipment for generating vibration ∔ Methods of describing equipment characteristics |
| [3] | ISO 5347 (all parts), Methods for the calibration of vibration and shock pick-ups |
| [4] | ISO 5348, Mechanical vibration and shock ∔ Mechanical mounting of accelerometers |
| [5] | ISO 6070, Auxiliary tables for vibration generators ∔ Methods of describing equipment characteristics |
| [6] | ISO 8568, Mechanical shock ∔ Testing machines ∔ Characteristics and performance |
| [7] | ISO 8626, Servo-hydraulic test equipment for generating vibration ∔ Method of describing characteristics |
| [8] | ISO 14964, Mechanical vibration and shock ∔ Vibration of stationary structures ∔ Specific requirements for quality management in measurement and evaluation of vibration |
| [9] | ISO 16063 (all parts), Methods for the calibration of vibration and shock transducers |
| [10] | ISO 18649, Mechanical vibration ∔ Evaluation of measurement results from dynamic tests and investigations on bridges |
| [11] | DIN 4150-1, Erschütterungen im Bauwesen ∔ Teil 1: Vorermittlung von Schwingungsgrößen (Vibrations in buildings ∔ Part 1: Prediction of vibration parameters) |
| [12] | DIN 4150-3, Vibration in buildings ∔ Part 3: Effects on structures |
| [13] | ENV 1995-2, Eurocode 5 ∔ Design of timber structures ∔ Part 2: Bridges |
| [14] | UNI 9916, Criteri di misura e valutazione degli effetti delle vibrazioni sugli edifici (Criteria for the measurements of vibrations and the assessment of their effects on buildings) |
| [15] | Abdel-Ghaffar, A.M. and Masri, S.F. Seismic performance evaluation of suspension bridges. 10th WCEE, 8, 1992, pp. 4845-4850 |
| [16] | Abdel-Ghaffar, A.M. and Housner, G.M. Ambient vibration test of suspension bridge. Journal of the Eng Mech Div. ASCE, 104 (5), 1978, pp. 983-999 |
| [17] | Alocer, S.M. and Aguilar, G. The role of instrumentation for the understanding of the behaviour of urban bridge structures: a case study in Mexico City. 11th ECEE Abstract, Paper No. 143, 1998 |
| [18] | Brownjohn, J.M.W. et al. Ambient vibration measurements of the Humber suspension bridge and comparison with calculated characteristics. Proc. Inst. Civ Engrs., part 2, 1987 |
| [19] | Caetano, E., Cunha, A., MacDonald, J. and Taylor, C.A. Experimental analysis of the effect of cable vibrations on the dynamic behaviour of two-cable stayed bridges. 11th ECEE Abstract, Paper No. 332, 1998 |
| [20] | Caetano, E., Cunha. A. and Taylor, C.A. Dynamic analysis of a cable stayed bridge: Correlation with experimental results on the physical model and the prototype. Seismic Design in the Next Century, Booth (ed.), Balkema, Rotterdam, 1998, pp. 363-370 |
| [21] | Deger, Y., Cantieni, R., Pietrzko, S., Rücker, W. and Rohrmann, R.G. Modal analysis of a highway bridge: Experiment, finite element analysis and link. Proc. 13th International Modal Analysis Conference, Nashville, 1995 |
| [22] | Felber, A. and Cantieni, R. Advances in ambient vibration testing: Ganter bridge, Switzerland. Structural Engineering International, 3 , 1996 |
| [23] | Flesch, R. Dynamic testing and modelling of Obernberg bridge. Int Conf on Num Methods for transient and coupled problems, Venice, 1984 |
| [24] | Fujino Y. et al. Synchronisation of human walking observed during lateral vibration of a congested pedestrian bridge. Earthquake Engineering and Structural Dynamics, 22 , 1993, pp. 741-758 |
| [25] | Gazetas, G. and Dakoulas, P. Seismic re-evaluation of Tagus bridge (Lisbon): response of main caisson. 11th ECEE Abstract, Paper No. 339, 1998 |
| [26] | Kameda, H., Murono, Y., Maekawa, Y. and Sasaki, N. Dynamic structure-vehicle interaction for seismic load evaluation of highway bridges. 10th WCEE, 8 , 1992, pp. 4861-4866 |
| [27] | Kawashima, K. and Unjoh, S. Damping characteristics of cable stayed bridges. 10th WCEE, 8 , 1992, pp. 4803-4808 |
| [28] | Kitagawa, S., Uno, K., Aso, T. and Yasumatsu, T. Dynamics and dispersion mechanism in a four-span bridge. 10th WCEE, 8 , 1992, pp. 4881-4886 |
| [29] | Kitazawa, M., Nishimori, K., Noguchi, J. and Shimod, I. Earthquake resistant design of long-period cable stayed bridge. 10th WCEE, 8 , 1992, pp. 4797-4802 |
| [30] | Link, M., Rohrmann, R.G. and Pietrzko, S. Experience with the automated procedure for adjusting the finite element model of a complex highway bridge to experimental modal data. Proc. 14th International Modal Analysis Conference, Dearborn, 1996 |
| [31] | Lutzenberger, S. and Baumgärtner, W. Evaluation of measured bridge response due to an instrumented truck and free traffic. Proc. 4th Bridge Management Conference, Guildford, 2000 |
| [32] | Martin, G.R. and I Po Lam. Seismic design of pile foundations: Structural and geotechnical issues. Proc. 3rd Int Conf. on Recent Advances in Geotechnical Earthquake Engineering and Soil Dynamics, University of Missouri Rolla, VIII , 1995, pp. 1491-1515 |
| [33] | Rücker, W., Said, S., Rohrmann, R.G. and Schmidt, W. Load and condition monitoring of a highway bridge in a continuous manner. Proc. IABSE Symposium Extending the Life-span of Structures, San Francisco, 1995 |
| [34] | Scott, F., Tai, C.F., Steussy, D. and Ting, J.M. Full-scale dynamic lateral pile test. 14th Offshore Technology Conference OTC 4203, Houston, 113 , No. 1, 1982, pp. 435-450 |