Rapport d'utilisateurs Vol. 115

Société Shimizu
      Centre de sûreté et de fiabilité, Institut de technologie
Recherche et développement de technologies de sécurité et de fiabilité pour les catastrophes telles que les tremblements de terre en termes de logiciels, de matériel et de compétences. Reproduction de vibrations sismiques différentes sur les étages supérieurs des gratte-ciel avec une table de tremblement à grande course utilisant UCwin / Road, Possibilité de développement élargie.

 Informations de l'utilisateur
Centre de sûreté et de fiabilité, Institut de technologie, Société Shimizu
URL : http://www.shimz.co.jp/theme/sit/
Emplacement: Koto-ku, Tokyo
Services: R & D de technologies qui prévoient, évaluent et prennent des mesures contre les risques en structures en cas de tremblement de terre et d'autres conditions météorologiques anormales.


«En tant que thèmes de recherche individuels depuis longtemps, nous avons étudié les effets de l'isolation sismique et du contrôle des vibrations des bâtiments, ainsi que l'évaluation des dommages intérieurs tels que les types de meubles qui tombent dans quel type de vibration (pendant les tremblements de terre) Beaucoup il se déplace. "

Société Shimizu a été affectée au Laboratoire Osaki (à cette époque) quand elle a rejoint la Compagnie il y a environ 30 ans, qui avait débuté en 1982 avec l'inauguration de la Société Du professeur Yorihiko Osaki, ancien professeur émérite de l'Université de Tokyo, à titre de vice-président de la Société. Là, elle a été engagée dans la recherche en utilisant diverses analyses de simulation concernant les tremblements de terre depuis près de 20 ans. Depuis, elle se consacre entièrement au domaine de la recherche. Elle a regardé en arrière que ce qu'elle considérait particulièrement unique au sujet de ces efforts était le foyer non seulement sur «si un bâtiment lui-même s'effondre ou non» dans le tremblement de terre mais aussi sur le fait que «même si un bâtiment ne s'effondre pas, ses vibrations causent des conditions très dangereuses , Par exemple lorsque des meubles tombent à l'intérieur ».



Centre de sûreté et de fiabilité, Institut de technologie, SHIMIZU CORPORATION

Les recherches de ce genre de points de vue ont été maintenues après qu'elle a déménagé à l'Institut de technologie. 4 et il ya une demi-année lorsque le Centre pour l'ingénierie de sûreté et de fiabilité a été établi à l'Institut, cependant, elle a pris un poste de directeur général du Centre. Depuis, elle s'occupe exclusivement de la gestion de la recherche et du développement au Centre auquel elle appartient.

Société Shimizu, l'un des plus connus sous-traitants, se vante de son histoire de plus de 200 ans pour la construction de bâtiments et de structures de génie civil avec ses abondantes réalisations. Nous mettons particulièrement l'accent sur le «Centre d'ingénierie de la sécurité et de la fiabilité», l'un des 6 centres composant l'Institut de technologie qui s'occupe de la recherche et du développement et de la vérification des technologies de développement, etc.
À l'origine, la société avait introduit les produits FORUM8 depuis 1980, centrée sur la division design. Il y a un an et demi, le Laboratoire Avancé de Génie Sismique a été créé au sein de l'Institut de Technologie. Dans le même temps, une table de secouage à grande course a été construite et est exploitée. Il reproduit les vibrations au dernier étage des gratte-ciel en reflétant une variété de tremblements de terre à l'aide de «UC-win / Road», FORre8's 3D en temps réel VR temps.


Viser le développement de nouvelles technologies requises basées sur un regard dur sur ce que seront les choses en 10 ans

Société Shimizu a été fondée en 1804, il ya 212 ans lorsque le fondateur Kisuke Shimizu a ouvert une entreprise dans le quartier Kanda Kaji cho d'Edo. Plus tard, après avoir construit l'aile ouest du château d'Edo, se développant à Yokohama avec l'ouverture du port (1859) et en apprenant la technologie de construction de l'architecture occidentale là, il a construit un grand nombre de bâtiments et d'infrastructures qui ont coloré l'histoire moderne japonaise dans Et après l'ère Meiji. Grâce à l'expansion et la restructuration répétées de l'organisation, il met toujours l'accent sur l'étude diligente des technologies pour répondre aux besoins de l'époque dans un large éventail de domaines de la construction architecturale et de génie civil ainsi que la fourniture de leurs résultats..

Dans ce processus, la section de recherche et de développement, prédécesseur de l'Institut de Technologie, a été créée dans le département de conception de la Compagnie en 1944. En 1972, l'actuel Institut de Technologie a été construit à Koto-ku, Tokyo. En 2003, le nouveau bâtiment principal de l'Institut de technologie a été achevé pour le 200e anniversaire de la fondation.

Sous le mot-clé "Préparez-vous pour les 10 années à venir" (M. Hiroshi Ishikawa, Directeur de l'Institut de Technologie), l'Institut adopte une approche de développement actif de nouvelles technologies qui seront nécessaires à l'avenir en prévision des temps. Kaneko, directeur général du Centre.

Les entités d'exécution de l'Institut de technologie sont actuellement les six centres suivants.


Dr. Mika Kaneko, directeur général,
Centre de sécurité et de fiabilité
Ingénierie, Institut de Technologie,
SHIMIZU CORPORATION
  1. «Centre d'ingénierie de la construction» pour les technologies qui constituent la base de la construction de bâtiments et de structures de génie civil, y compris les matériaux, les charpentes, les sols et les fondations, les installations et la sécurité incendie.
  2. «Centre d'ingénierie de la construction» pour les technologies environnementales directement liées à la vie, y compris le vent et la chaleur, l'acoustique, la nature et les soins de santé.
  3. «Centre d'ingénierie de la sûreté et de la fiabilité» qui poursuit ses efforts pour assurer la sécurité de la société grâce à des technologies de prévision, d'évaluation et de minimisation des risques en cas de catastrophes naturelles telles que les tremblements de terre et les marées (tsunamis).
  4. «Centre d'ingénierie de la construction» pour les défis technologiques concernant la conservation de l'énergie dans les bâtiments et les blocs urbains, l'adoption d'énergies renouvelables et l'énergie atomique etc, tout en visant une société durable à faible teneur en carbone.
  5. «Centre d'ingénierie du système social» pour les technologies du matériel et des logiciels concernant les nouvelles infrastructures qui répondent aux besoins des sociétés, les méthodes de préservation et de renouvellement en tenant compte des infrastructures existantes et des valeurs locales.
  6. «Centre pour la technologie et le design futur» qui cherche à créer des espaces et des environnements inspirants ainsi que la nouvelle valeur à l'aide de technologies de pointe librement.

Leurs opérations sont appuyées par le Département de la planification de la R & D et le Centre d'administration de la R & D. Parmi les 10 750 employés de la Société au total, 234 membres, dont 181 chercheurs, appartiennent à l'Institut de technologie. Le Centre d'ingénierie de la sûreté et de la fiabilité compte 35 employés, dont des chercheurs (en avril 2016).


  Utilisation positive des technologies de l'information et de la communication pour les mesures anti-sismiques, etc.

"Bien que« Sécurité et fiabilité »couvre un large éventail de domaines, ce sont les contre-mesures contre les tremblements de terre que nous mettons l'accent le plus (dans nos activités) ".

Dr. Kaneko, directeur général du Centre, affirme que, comme indiqué précédemment, le Centre pour la sécurité et la fiabilité attache une grande importance non seulement aux contre-mesures sismiques, mais aussi à la recherche et au développement en mettant l'accent sur les risques causés par le tsunami ou les conditions météorologiques anormales telles que les pluies torrentielles et les tornades ces dernières années.

En se basant sur ce point, elle classe les approches de ces problèmes dans le Centre en trois types:
  1. Les technologies d'évaluation avant les catastrophes (logiciels)
  2. Les technologies de contre-mesure pour des cibles particulières telles que les tremblements de terre (matériel)
  3. Préparation pour les cas où des catastrophes se produisent réellement (compétence)
Comme les résultats spécifiques de ces derniers, il a mentionné les éléments suivants.
  1. En termes de logiciel, un système pour proposer la solution optimale en prédisant et en diagnostiquant les vibrations des tremblements de terre et des mouvements de tsunami, et leurs effets sur les bâtiments et les installations ("Système de diagnostic complet de la prévention des catastrophes de Shimizu" et "Système de simulation de tsunami"
  2. En termes de matériel, de technologies et d'équipements pour le renforcement des structures directement (amortisseur de masse inertiel tournant, système d'isolation de base partielle, méthode de construction de contre-mesures de liquéfaction à faible coût et technologie de résistance sismique pour les plafonds)
  3. En termes de compétences, de systèmes de soutien à la sécurité et à la fiabilité des clients après l'apparition de tremblements de terre (système de jugement automatique de la solidité des bâtiments juste après l'apparition d'un tremblement de terre avec capteurs préinstallés et système permettant aux silos de s'arrêter À l'étage le plus proche en conjonction avec les avertissements précoces de tremblement de terre)..

La réponse positive de la Société aux TIC (Technologies de l'information et des communications) reflète également sur la base de ce développement. Par exemple, dans le système de jugement automatique de la solidité des bâtiments, un système d'IoT (Internet des objets), qui attire l'attention ces dernières années, a été installé tôt avant d'autres pour installer un grand nombre de capteurs dans le bâtiment à l'avance.


Tableau de secouage à grande course utilisant UC-win / Road installé dans un laboratoire avancé de génie parasismique

«Comme la vieille table trembleuse nous avait été faite il ya près de 30 ans avec un mouvement de ± 20 cm, il y avait une limitation dans la reproduction des vibrations (du dernier étage d'un gratte-ciel qui peut se déplacer de plus d'un mètre) . Nous avons donc commencé à penser à créer une nouvelle table trembleuse avant l'apparition du tremblement de terre du Grand Est du Japon (2011) ».

Il a été encouragé à donner forme à cette idée lorsque le tremblement de terre a causé de grandes vibrations de super immeubles dans le centre-ville de Tokyo, qui a soudainement attiré l'attention, dit le Dr Kaneko, directeur général du Centre.

Dans ce contexte, le Laboratoire Avancé de Génie Sismique a ouvert ses portes dans les locaux de l'Institut de Technologie en mars 2015. Il devait servir de base pour la réalisation du «Plan de Continuité des Affaires» d'un rang supérieur en ne contribuant pas seulement Au développement technologique en termes de logiciels et de matériel, mais aussi à l'amélioration des compétences.

L'installation en tant que pièce maîtresse du laboratoire est une table trembleuse à grande échelle "E-Beetle" et une table trembleuse grande course "E-Spider".

E-Beetle monte la performance d'accélération (Accélération en charge 35 t: 2,7 G, course: ± 80 cm) capable de reproduire les vibrations de toutes sortes de tremblements de terre dans le monde. Mesurant 7 m de carré, la table (capacité de charge maximale: 70 t) permet d'effectuer des essais pour construire des structures à résistance sismique supérieure en chargeant un modèle du bâtiment ou une partie découpée du bâtiment à pleine échelle pour saisir le comportement du bâtiment Jusqu'à son effondrement et sa performance de résistance sismique.


D'autre part, l'accélération maximale d'E-Spider est de 1 G (avec une charge de 3 t) et l'amplitude est de ± 1,5 m. Comme il peut être incliné en diagonale en plus de mouvements vers le haut et vers le bas, il permet de reproduire les vibrations propres au dernier étage d'un immeuble de grande hauteur. Il permet de comprendre le comportement des meubles dans les pièces du bâtiment. Outre les expériences de vibration, afin de faire ressentir les sensations corporelles d'un tremblement de terre en les plaçant réellement sur la table, une cabine (une boîte rectangulaire) est montée sur la table de 4 m x 4 m. La cabine expérimentée est équipée d'un grand écran à l'avant, face aux sièges (pour 4 personnes) et aux espaces debout (pour 5 personnes). Activé par UC-win / Road, il intègre également un système permettant de visualiser les images vidéo et d'entendre le son de la chute des meubles, etc. dans la salle selon le modèle de physique en synchronisme avec la secousse.
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Simulation de tremblement de terre avec UC-win / Road (à gauche: offi ce, à droite: maison). Les vibrations sont reproduites par VR
Pour simuler leurs effets sur les structures et les meubles à l'intérieur du bâtiment.

 Utilisation d'E-Spider et de ses nouvelles possibilités

En réponse à la demande spécifique qu'ils "veulent créer une table secouant qui donne aux visiteurs un sens vif de mouvements de tremblement de terre en se mettant effectivement dessus, et voir l'image vidéo (de l'intérieur de la salle comme elle change) avec le secouer, la Société et FORUM8 ont tenu la première réunion en avril 2012. Plus tard, le mécanisme de synchronisation des images et du son de VR avec le shake sur le côté du mouvement a été construit tout en contrôlant le modèle d'onde du tremblement de terre et en calculant en temps réel entre E-Spider et UC-win / Road. Il est également possible de reproduire la différence de vibration entre un bâtiment de base isolé et un bâtiment sans isolation de base, ainsi que la vibration d'un mouvement sismique de longue durée.

Depuis le début de l'opération au Laboratoire Avancé de Génie Sismique, les expériences de tremblements de terre avec E-Spider ont été ouvertes au public pour les clients de la Société centrés sur les propriétaires de bâtiments et d'installations de production. Il a été si prospère que d'impliquer une liste d'attente, avec 2 600 visiteurs au cours du dernier exercice financier (d'avril 2015 à mars 2016). Pas peu de gens ont exprimé leur étonnement à ses tremblements réalistes et des images, selon elle.

Il est également possible pour le Dr Kaneko, directeur général du Centre, de reproduire facilement les vibrations du tremblement de terre concerné en utilisant les données du schéma sismique rendues publiques par elle-même. Par conséquent, elle fait attention à l'avantage que les chercheurs internes peuvent refléter les expériences sur leurs recherches. Elle estime que cela aide la recherche et le développement à augmenter en vitesse.

En outre, en fonction des données conçues par le concepteur, il est possible d'avoir des expériences corporelles à l'avance sur la façon dont le bâtiment tremble, quels types d'effets sont provoqués sur le bâtiment ou à l'intérieur de la salle par différents types de tremblements de terre qui se produisent après le L'achèvement du bâtiment, alors que le bâtiment est encore en phase de conception. On s'attend à ce qu'il accroisse la persuasion à l'explication de leurs clients.

De plus, il est également possible d'appliquer E-Spider à la recherche sur les effets psychologiques et physiologiques des mouvements sismiques. Certains documents ont déjà été publiés sur des recherches telles que «Quantification des sens humains à secouer».

Elle est disposée à l'employer efficacement tant en traitant des clients qu'avec la recherche et le développement.
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Présentation des performances d'E-Spider, une table de secouage à grande course et comment l'utiliser
(Écrit par Takashi Ikeno)
(Up&Coming 2016 automne sortie)



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