(57)【要約】【課題】  構造物の振動試験の精度の向上化を図る。【解決手段】  振動試験装置１は、テーブル６と駆動手段７と制御装置８とを備える振動台２と、その上に設けられた加振装置３とを備える。振動台２では、制御装置８より駆動手段７へ構造物の基礎の振動波形に応じた駆動指令ａを与えて、テーブル６で基礎の振動を模擬させる。加振装置３は、移動テーブル１２とアクチュエータ１３と制御装置１４とを備える。移動テーブル１２には、構造物の下寄りの数値モデル化される部分よりも上側の部分の試験体４が載置される。制御装置１４は、基礎の振動により数値モデル化された部分の最上部に生じる挙動を再現する指令をアクチュエータ１３へ与える。振動台２により構造物の基礎の振動を再現し、加振装置３により構造物の数値モデル化された部分の挙動を再現することにより、試験体４では、構造物の対応する部分の振動挙動が模擬される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
振動試験対象の構造物の部分的な試験体と、前記試験体とされた部分以外の部分についての数値モデルとを用いて振動試験を行う振動試験装置において、
テーブルと該テーブルを往復動作させる駆動手段と制御装置とを備えた振動台と、
前記振動台に設置された加振装置とを有し、
前記加振装置は、前記試験体を載置するための移動テーブルと、前記移動テーブルを往復動作させるアクチュエータと、前記アクチュエータを制御する制御装置とを備え、
前記振動台の制御装置は、前記構造物の基礎の振動に関する振動波形を前記駆動手段に駆動指令として出力する機能を備え、
前記加振装置の制御装置は、前記構造物における前記数値モデル化された部分の前記試験体とされた部分との境界の挙動を再現する指令を、前記アクチュエータに与える機能を備えること
を特徴とする振動試験装置。
【請求項２】
前記加振装置の制御装置は、前記構造物の基礎から設定された高さ位置までの部分を前記構造物における前記数値モデル化された部分として、該数値モデル化された部分よりも上側の試験体とされた部分との境界の挙動を再現する指令を発するものとした
請求項１記載の振動試験装置。
【請求項３】
振動試験対象の構造物の部分的な試験体と、前記試験体とされた部分以外の部分についての数値モデルとを用いて振動試験を行う振動試験方法において、
テーブルと該テーブルを往復動作させる駆動手段と制御装置とを備えた振動台のテーブルを、振動試験対象の構造物の基礎の振動に関する振動波形で往復動作させ、
前記振動台のテーブルに設置された加振装置の移動テーブルに、前記試験体を載置し、
前記加振装置の前記移動テーブルを、前記構造物における前記数値モデル化された部分の前記試験体とされた部分との境界の挙動を再現するよう動作させること
を特徴とする振動試験方法。
【請求項４】
前記加振装置の前記移動テーブルは、前記構造物における前記数値モデル化された部分の前記試験体とされた部分との境界の挙動として、前記数値モデルを用いた数値解析により求めた前記境界における荷重と変位の応答を再現するように動作させる
請求項３記載の振動試験方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、構造物の振動試験を行う振動試験装置および振動試験方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
構造物の振動試験を行う装置の一つとして、構造物の一部分が実物または模型を用いた実物モデル（試験体）とされ、構造物の残りの部分は数値モデル化され、実物モデルにおける数値モデルとの境界となる部分に配置されたアクチュエータと、アクチュエータの制御装置とを備えた構成の振動試験装置が従来提案されている。
【０００３】
この振動試験装置では、構造物全体について振動応答を評価すべき外力が作用するときの数値モデルの応答を求め、その応答の結果と、前記外力とを合成した力が、アクチュエータから実物モデルに与えられる。
【０００４】
これにより、前記振動試験装置では、実物モデルについて、構造物における前記数値モデル化された部分を介して前記外力が作用するときの振動挙動が模擬（再現）される（たとえば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平５−３３２８７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところが、特許文献１に示されたものは、たとえば、地震波のような構造物全体について振動応答を評価すべき外力と、その外力に対する構造物の数値モデル化された部分の応答とを合成する計算を行って、実物モデルと数値モデルの境界部分に生じる力（振動）が求められ、その力がアクチュエータから実物モデルに付与されるようになっている。
【０００７】
したがって、アクチュエータの出力には、外力を数値モデルを用いた計算に取り込む際に生じる誤差と、数値モデルの応答を計算するときに生じる誤差が一緒に含まれている。しかも、それぞれの誤差が結果に対してどのように影響しているかを切り分けて評価することは困難である。
【０００８】
そのため、特許文献１に示されたものは、振動試験の精度を高めることが難しいと考えられる。
【０００９】
そこで、本発明は、構造物の部分の試験体と構造物の他の部分の数値モデルとを用いて行う構造物の振動試験について精度の向上化を図ることができる振動試験装置および振動試験方法を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、前記課題を解決するために、振動試験対象の構造物の部分的な試験体と、前記試験体とされた部分以外の部分についての数値モデルとを用いて振動試験を行う振動試験装置において、テーブルと該テーブルを往復動作させる駆動手段と制御装置とを備えた振動台と、前記振動台に設置された加振装置とを有し、前記加振装置は、前記試験体を載置するための移動テーブルと、前記移動テーブルを往復動作させるアクチュエータと、前記アクチュエータを制御する制御装置とを備え、前記振動台の制御装置は、前記構造物の基礎の振動に関する振動波形を前記駆動手段に駆動指令として出力する機能を備え、前記加振装置の制御装置は、前記構造物における前記数値モデル化された部分の前記試験体とされた部分との境界の挙動を再現する指令を、前記アクチュエータに与える機能を備える振動試験装置とする。
【００１１】
前記加振装置の制御装置は、前記構造物の基礎から設定された高さ位置までの部分を前記構造物における前記数値モデル化された部分として、該数値モデル化された部分よりも上側の試験体とされた部分との境界の挙動を再現する指令を発するものとした構成としてある。
【００１２】
振動試験対象の構造物の部分的な試験体と、前記試験体とされた部分以外の部分についての数値モデルとを用いて振動試験を行う振動試験方法において、テーブルと該テーブルを往復動作させる駆動手段と制御装置とを備えた振動台のテーブルを、振動試験対象の構造物の基礎の振動に関する振動波形で往復動作させ、前記振動台のテーブルに設置された加振装置の移動テーブルに、前記試験体を載置し、前記加振装置の前記移動テーブルを、前記構造物における前記数値モデル化された部分の前記試験体とされた部分との境界の挙動を再現するよう動作させる振動試験方法とする。
【００１３】
前記加振装置の前記移動テーブルは、前記構造物における前記数値モデル化された部分の前記試験体とされた部分との境界の挙動として、前記数値モデルを用いた数値解析により求めた前記境界における荷重と変位の応答を再現するように動作させる方法としてある。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の振動試験装置および振動試験方法によれば、構造物の振動試験の精度の向上化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】振動試験装置の第１実施形態を示す概要図である。
【図２】第１実施形態の振動試験装置を用いた振動試験の対象となる構造物の概要を示す図である。
【図３】第１実施形態の振動試験装置に関して構造物の数値モデル化された部分の荷重と変位の特性の一例を示す図である。
【図４】振動試験装置の第２実施形態を示す概要図である。
【図５】第２実施形態の振動試験装置を用いた振動試験の対象となる構造物の概要を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明を実施するための形態を図面を参照して説明する。
【００１７】
［第１実施形態］
図１は振動試験装置の第１実施形態を示す概要図である。図２は本実施形態の振動試験装置を用いた振動試験の対象となる構造物の概要を示す図である。図３は本実施形態に関して構造物の数値モデル化された部分の荷重と変位の特性の一例を示す図である。
【００１８】
本実施形態の振動試験装置は、図１に符号１で示すもので、振動台２と、振動台２に設置された試験体４用の加振装置３とを備えた構成とされている。
【００１９】
振動台２は、振動試験の対象が、たとえば、図２に示すような全体構造を有する構造物Ａである場合に、この構造物Ａが設置されている基礎Ｂの振動を模擬するための装置である。
【００２０】
このため、振動台２は、図１に示すように、ベース５に対して一軸方向（図１では左右方向）に往復移動可能に配置されたテーブル６と、テーブル６を一軸方向に往復動作させる駆動手段７と、駆動手段７に駆動指令ａを与える振動台２用の制御装置８とを備えた構成とされている。更に、振動台２には、駆動指令ａに対する応答ｂを検出するセンサ９が備えられていることが好ましい。
【００２１】
なお、図１では、図示する便宜上、振動台２の構成は簡略化して示してあるが、振動台２は、テーブル６を駆動手段７によって一軸方向に往復駆動可能な構成を備えていれば、たとえば、テーブル６の移動をガイドするガイド手段や、駆動手段７は、既知のいかなる振動台のガイド手段や駆動手段と同様のものを採用してもよい。
【００２２】
制御装置８は、振動試験前に基礎Ｂ（図２参照）の振動に関する地震波形等の振動波形が設定される機能と、振動試験の実施時に、設定されている振動波形の時間軸に沿って変化する振幅の値を駆動手段７に対し駆動指令ａとして順次出力する機能を備えている。なお、構造物Ａ（図２参照）について振動試験が所望される基礎Ｂの振動としては、主として地震が考えられるが、常時微動等のように地震以外の要因によって生じる振動（地動）であってもよい。よって、制御装置８に設定される振動波形は、地震波形以外の振動波形であってもよいことは勿論である。
【００２３】
これにより、振動台２では、振動試験の実施時には、テーブル６が駆動手段７によって往復動作させられ、そのときのテーブル６の往復動作の波形が、制御装置８に設定されている振動波形に従ったものとされる。
【００２４】
センサ９は、たとえば、駆動指令ａがテーブル６の振幅（変位）に関する指令である場合には、テーブル６の実振幅（変位）に関する応答ｂを検出するものが用いられる。なお、センサ９は、図１では、図示する便宜上、駆動手段７に取り付けられた構成が示してあるが、テーブル６の実振幅（変位）を検出することができれば、その検出手法（センシング方式）は特に限定されない。たとえば、センサ９は、駆動手段７の動作量を基にテーブル６の位置を検出する形式のほか、リニアスケールのようにテーブル６の位置を実測する形式でもよく、テーブル６の加速度や速度を計測し、その計測結果を基にした演算（積分計算等）によってテーブル６の位置を検出する形式でもよく、その他の任意の検出形式のものを採用してよい。
【００２５】
センサ９は、テーブル６の実振幅（変位）に関する応答ｂの検出結果を、制御装置８へ出力する機能を備えている。
【００２６】
制御装置８は、センサ９より応答ｂの検出結果が入力されると、駆動指令ａと応答ｂとの誤差が低減するようにフィードバック制御を行う機能を備えることが好ましい。このようにすれば、制御装置８によるフィードバック制御により、テーブル６の実振幅が、駆動指令ａにより良く一致するように制御される。
【００２７】
加振装置３は、振動台２のテーブル６上にテーブル６の往復動の方向に沿って配置されたリニアガイド１０と、ガイドブロック１１を介してリニアガイド１０にスライド自在に取り付けられた移動テーブル１２と、移動テーブル１２をリニアガイド１０に沿わせて往復動作させるアクチュエータ１３と、アクチュエータ１３に駆動指令ｃを与える加振装置３用の制御装置１４と、駆動指令ｃに対する応答ｄを検出するセンサ１５とを備えた構成とされている。更に、制御装置１４には、信号処理装置１６が接続されている。
【００２８】
ここで、試験体４について説明する。
【００２９】
振動試験の対象とされる図２に示すような全体構造を有する構造物Ａについて、本実施形態では、構造物Ａにおいて、基礎Ｂに接する個所から事前に設定された高さ位置ｈまでの部分Ａ１（図２では斜線のハッチングを付して示してある）については、数値モデルが設定される。一方、構造物Ａにおいて、前記数値モデルが設定された部分Ａ１を除いた他の部分Ａ２、すなわち、数値モデル化された部分Ａ１の上端となる高さ位置ｈよりも上方となる部分Ａ２については、その実物または模型（実体を有するモデル）が製作されて試験体４とされる。
【００３０】
この試験体４は、振動試験を行うときには、図１に示すように、移動テーブル１２に載置されて保持される。
【００３１】
アクチュエータ１３は、移動テーブル１２を往復動作させて、構造物Ａの数値モデル化された部分Ａ１（図２参照）の最上部、すなわち、部分Ａ１と部分Ａ２（図２参照）との境界となる個所の挙動を再現するためのものである。
【００３２】
ところで、図２に示す構造物Ａが上下に長い構成を備えている場合は、基礎Ｂの振動に起因して構造物Ａに振動が生じる際に、構造物Ａの上部側ほど振幅が増大するという現象や、構造物Ａの振動モードによって腹が形成されると、腹の個所では振幅が大となる現象が想定される。そのために、数値モデル化された部分Ａ１の最上部は、その振動振幅が、基礎Ｂの振動振幅に比して大きくなることがある。
【００３３】
そこで、アクチュエータ１３としては、リニアモータを用いることが好ましい。これは、リニアモータによれば、駆動系の小型化や軽量化に有利であり、また、ストロークの大きさによらず駆動速度の高速化を図ることができるため、大型のアクチュエータを導入することなく、様々な振幅の幅広い試験条件に対応することが可能になるためである。
【００３４】
なお、移動テーブル１２をリニアガイド１０に沿う方向に往復動作させることができるものであれば、リニアモータ以外の任意の形式のアクチュエータ１３を用いることも可能であることは勿論である。
【００３５】
センサ１５は、たとえば、駆動指令ｃが移動テーブル１２の振幅（変位）に関する指令である場合には、移動テーブル１２の実振幅（変位）に関する応答ｄを検出するものが用いられる。なお、センサ１５は、図１では、図示する便宜上、アクチュエータ１３に取り付けられた構成が示してあるが、移動テーブル１２の実振幅（変位）を検出することができれば、その検出手法（センシング方式）は特に限定されない。たとえば、センサ１５は、アクチュエータ１３の動作量を基に移動テーブル１２の位置を検出する形式のほか、リニアスケールのように移動テーブル１２の位置を実測する形式でもよく、移動テーブル１２の加速度や速度を計測し、その計測結果を基にした演算（積分計算等）によって移動テーブル１２の位置を検出する形式でもよく、その他の任意の検出形式のものを採用してよい。
【００３６】
センサ１５は、移動テーブル１２の実振幅（変位）に関する応答ｄの検出結果を、制御装置１４と信号処理装置１６へ出力する機能を備えている。
【００３７】
制御装置１４は、アクチュエータ１３に対し、前記数値モデル化された部分Ａ１の最上部の挙動を再現させるための駆動指令ｃを出力する機能を備えている。
【００３８】
このため、振動試験前に、外部の計算機等を用いて図２に示した部分Ａ１の数値モデルを用いた数値解析が行われて、基礎Ｂの振動に起因して数値モデル化された部分Ａ１の最上部に生じる荷重と変位の応答に関する特性が求められる。この求められた特性は、たとえば、図３に示すようなものとなり、制御装置１４には、この求められた特性が事前に登録（設定）される。
【００３９】
信号処理装置１６は、アクチュエータ１３が目標とする数値モデルの荷重と変位の特性を再現できるように、制御装置１４の機能を補助するためのものである。
【００４０】
そのため、信号処理装置１６は、センサ１５より入力される移動テーブル１２の実変位の応答ｄと、アクチュエータ１３より移動テーブル１２に作用させる荷重とを基にして、これらの実変位と荷重の特性を、制御装置１４に予め設定されている図３に示した特性に合致させるために必要となるアクチュエータ１３の発生荷重を演算する機能を備えている。
【００４１】
たとえば、図３に示した特性の荷重と変位関係を再現する場合は、開始地点Ｐａから変位の小さい領域（図３におけるＰａ〜Ｐｂの領域）では、発生荷重の増分を大きくし、その後、変位が大きい領域（図３におけるＰｂ〜Ｐｃの領域）では、発生荷重の増分を小さくすることが要求される。
【００４２】
信号処理装置１６は、図１に示すように、前記アクチュエータ１３の発生荷重についての演算結果を基に、加振装置３用の制御装置１４に加振指令ｅを与える。制御装置１４は、この信号処理装置１６より入力される加振指令ｅを基に、アクチュエータ１３に対して駆動指令ｃを与える。これにより、アクチュエータ１３の動作が制御され、このアクチュエータ１３により駆動される移動テーブル１２の動作が、基礎Ｂの振動に起因して数値モデル化された部分Ａ１（図２参照）の最上部に生じる挙動を再現したものとなる。
【００４３】
制御装置１４は、センサ１５より応答ｄの検出結果が入力されると、駆動指令ｃと応答ｄとの誤差が低減するようにフィードバック制御を行う機能を備えることが好ましい。このようにすれば、制御装置１４によるフィードバック制御により、移動テーブル１２の実振幅が、駆動指令ｃにより良く一致するように制御される。
【００４４】
本実施形態の振動試験装置１は、以上の制御内容により振動試験を行うと、振動台２におけるテーブル６の往復動作の波形が、制御装置８に設定された構造物Ａの基礎Ｂの地震波形等の振動波形を再現したものとなり、加振装置３における移動テーブル１２の動作は、数値モデル化された部分Ａ１の最上部の挙動を再現したものとなる。したがって、移動テーブル１２に載置された試験体４の振動挙動は、基礎Ｂに設置された構造物Ａにおいて、部分Ａ１よりも上方の部分Ａ２の振動挙動を模擬したものとなる。
【００４５】
したがって、本実施形態の振動試験装置１を用いた振動試験では、試験体４の振動挙動を図示しないセンサで計測して解析することにより、構造物Ａについて、試験体４に対応する部分Ａ２の振動挙動を解析することができる。
【００４６】
この際、本実施形態の振動試験装置１では、基礎Ｂの振動を振動台２で再現させるための計算と、数値モデル化された部分Ａ１の最上部の挙動を移動テーブル１２で再現させるための計算とを別々に行うことができるため、個々の計算が容易になり、よって、それぞれの計算に含まれる誤差を分けて検出することができる。
【００４７】
しかも、一般に、地震動のような基礎Ｂの振動は相対座標系で扱われることが多く、一方、構造物Ａの振動は絶対座標系で扱われることが多いが、本実施形態の振動試験装置１では、振動台２の制御装置８と、加振装置３の制御装置１４とを別々の座標系のままで制御することができる。このため、本実施形態の振動試験装置１は、基礎Ｂの振動と構造物Ａの数値モデル化された部分Ａ１の振動挙動とを合成する計算を行う振動試験に比して、誤差の低減化を図ることができる。
【００４８】
したがって、本実施形態の振動試験装置１によれば、構造物Ａの部分Ａ１の数値モデルと、構造物Ａの部分Ａ２の試験体４とを用いて行う構造物Ａの振動試験について、精度の向上化を図ることができる。
【００４９】
更に、本実施形態によれば、振動台２により再現される基礎Ｂの振動（地動）と、構造物Ａにおける数値モデル化された部分Ａ１の最上部の挙動と、試験体４に対応する部分Ａ２に生じる振動挙動について、互いの相対的な動きの情報を目視によって一度に得ることもできる。
【００５０】
なお、信号処理装置１６は、図１では、加振装置３用の制御装置１４とは別体のものとして示したが、制御装置１４に、前記した信号処理装置１６の演算の機能を組み込むようにしてもよい。この場合、演算結果に基づく加振指令ｅの出力と、加振指令ｅに基づく駆動指令ｃの生成は、制御装置１４の内部処理として実施されるようにすればよい。
【００５１】
［第２実施形態］
図４は振動試験装置の第２実施形態を示す概要図である。図５は本実施形態の振動試験装置を用いた振動試験の対象となる構造物の概要を示す図である。
【００５２】
なお、図４、図５において、第１実施形態に示したものと同一のものには同一符号を付して、その説明を省略する。
【００５３】
本実施形態の振動試験装置は、図４に符号１ａで示すもので、図１に示した第１実施形態の同様の構成において、振動台２の上側に、１つの加振装置３を備えた構成に代えて、振動台２の上側に、複数の加振装置３ａ，３ｂを積層して備えた構成とされている。図４では、２つの加振装置３ａ，３ｂを積層して備えた構成が示してある。
【００５４】
各加振装置３ａ，３ｂは、それぞれ第１実施形態における加振装置３と同様のリニアガイド１０ａ，１０ｂ、ガイドブロック１１ａ，１１ｂ、移動テーブル１２ａ，１２ｂ、アクチュエータ１３ａ，１３ｂ、制御装置１４ａ，１４ｂ、及び、センサ１５ａ，１５ｂを備えた構成とされている。
【００５５】
加振装置３ｂは、加振装置３ａの移動テーブル１２ａの上側に取り付けられている。本実施形態では、試験体４ａは、最も上段に配置されている加振装置３ｂの移動テーブル１２ｂ上に載置されて保持される。
【００５６】
更に、制御装置１４ａには、信号処理装置１６ａが接続され、制御装置１４ｂには、信号処理装置１６ｂが接続された構成とされている。
【００５７】
ここで、本実施形態で用いられる試験体４ａについて説明する。
【００５８】
振動試験の対象とされる図５に示すような全体構造を有する構造物Ｃについて、本実施形態では、構造物Ｃにおいて基礎Ｂに接する個所から事前に設定された高さ位置ｈ１までの部分Ｃ１（図５では斜線のハッチングを付して示してある）と、高さ位置ｈ１から高さ位置ｈ２までの部分Ｃ２（図５ではドットのハッチングを付して示してある）については、それぞれ個別の数値モデルが設定される。一方、構造物Ｃにおいて、前記各数値モデルが設定された２つの部分Ｃ１，Ｃ２を除いた残りの部分Ｃ３、すなわち、数値モデル化された部分Ｃ２の上端となる高さ位置ｈ２よりも上方となる部分Ｃ３については、その実物または模型（実体を有するモデル）が製作されて試験体４ａとされる。
【００５９】
下から一段目の加振装置３ａの制御装置１４ａは、アクチュエータ１３ａに対し、前記数値モデル化された部分Ｃ１の最上部の挙動を再現させるための駆動指令ｃを出力する機能を備えている。
【００６０】
このため、振動試験前に、外部の計算機等を用いて図５に示した部分Ｃ１の数値モデルを用いた数値解析が行われて、基礎Ｂの振動に起因して数値モデル化された部分Ｃ１の最上部に生じる荷重と変位の応答に関する特性が求められる。この求められた特性は、制御装置１４ａに事前に登録（設定）される。
【００６１】
信号処理装置１６ａは、アクチュエータ１３ａが目標とする数値モデルの荷重と変位の特性を再現できるように、制御装置１４ａの機能を補助するためのものである。
【００６２】
そのため、信号処理装置１６ａは、センサ１５ａより入力される移動テーブル１２ａの実変位の応答ｄと、アクチュエータ１３ａより移動テーブル１２ａに作用させる荷重とを基にして、これらの実変位と荷重の特性を、制御装置１４ａに予め設定されている前記特性に合致させるために必要となるアクチュエータ１３ａの発生荷重を演算する機能を備えている。
【００６３】
信号処理装置１６ａは、図４に示すように、アクチュエータ１３ａの発生荷重についての演算結果を基に、加振装置３ａ用の制御装置１４ａに加振指令ｅを与える。制御装置１４ａは、この信号処理装置１６ａより入力される加振指令ｅを基に、アクチュエータ１３ａに対して駆動指令ｃを与える。これにより、アクチュエータ１３ａの動作が制御され、このアクチュエータ１３ａにより駆動される移動テーブル１２ａの動作は、数値モデル化された部分Ｃ１（図５参照）の最上部の挙動を再現したものとなる。
【００６４】
また、下から二段目の加振装置３ｂの制御装置１４ｂは、アクチュエータ１３ｂに対し、前記数値モデル化された部分Ｃ２の最上部の挙動を再現させるための駆動指令ｃを出力する機能を備えている。
【００６５】
このため、振動試験前に、外部の計算機等を用いて図５に示した部分Ｃ２の数値モデルを用いた数値解析が行われて、加振装置３ａの移動テーブル１２ａの動きに起因して数値モデル化された部分Ｃ２の最上部に生じる荷重と変位の応答に関する特性が求められる。この求められた特性は、制御装置１４ｂに事前に登録（設定）される。
【００６６】
信号処理装置１６ｂは、アクチュエータ１３ｂが目標とする数値モデルの荷重と変位の特性を再現できるように、制御装置１４ｂの機能を補助するためのものである。
【００６７】
そのため、信号処理装置１６ｂは、センサ１５ｂより入力される移動テーブル１２ｂの実変位の応答ｄと、アクチュエータ１３ｂより移動テーブル１２ｂに作用させる荷重とを基にして、これらの実変位と荷重の特性を、制御装置１４ｂに予め設定されている前記特性に合致させるために必要となるアクチュエータ１３ｂの発生荷重を演算する機能を備えている。
【００６８】
信号処理装置１６ｂは、図４に示すように、前記アクチュエータ１３ｂの発生荷重についての演算結果を基に、加振装置３ｂ用の制御装置１４ｂに加振指令ｅを与える。制御装置１４ｂは、この信号処理装置１６ｂより入力される加振指令ｅを基に、アクチュエータ１３ｂに対して駆動指令ｃを与える。これにより、アクチュエータ１３ｂの動作が制御され、このアクチュエータ１３ｂにより駆動される移動テーブル１２ｂの動作は、数値モデル化された部分Ｃ２（図５参照）の最上部の挙動を再現したものとなる。
【００６９】
本実施形態の振動試験装置１ａは、以上の制御内容により、振動台２におけるテーブル６の往復動作の波形が、制御装置８に設定された構造物Ａの基礎Ｂの地震波形等の振動波形を再現したものとなる。更に、加振装置３ａにおける移動テーブル１２ａの動作が、数値モデル化された部分Ｃ１の最上部の挙動を再現したものとなり、加振装置３ｂにおける移動テーブル１２ｂの動作が、数値モデル化された部分Ｃ２の最上部の挙動を再現したものとなる。したがって、移動テーブル１２ｂに載置された試験体４ａの振動挙動は、基礎Ｂに設置された構造物Ｃの部分Ｃ２よりも上方の部分Ｃ３の振動挙動を模擬したものとなる。
【００７０】
したがって、本実施形態の振動試験装置１ａは、試験体４ａの振動挙動を図示しないセンサで計測して解析することにより、構造物Ｃについて、試験体４ａに対応する部分Ｃ３の振動挙動を解析することができる。
【００７１】
よって、本実施形態によっても第１実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００７２】
更に、本実施形態によれば、振動台２により再現される基礎Ｂの振動（地動）と、構造物Ｃにおける数値モデル化された下層の部分Ｃ１の最上部の挙動と、数値モデル化された中層の部分Ｃ２の最上部の挙動と、試験体４ａに対応する部分Ｃ３に生じる振動挙動について、互いの相対的な動きの情報を目視によって一度に得ることもできる。
【００７３】
なお、制御装置１４ａに信号処理装置１６ａの演算の機能を組み込むようにしてもよく、制御装置１４ｂに信号処理装置１６ｂの演算の機能を組み込むようにしてもよいことは、第１実施形態と同様である。
【００７４】
また、本発明は前記各実施形態にのみ限定されるものではなく、振動台２の制御装置８は、テーブル６の実振幅に関する応答ｂを基にフィードバック制御を行うものとすることが好ましいが、フィードバック制御は必須ではない。
【００７５】
加振装置３，３ａ，３ｂの制御装置１４，１４ａ，１４ｂは、移動テーブル１２，１２ａ，１２ｂの実振幅に関する応答ｄを基にフィードバック制御を行うものとすることが好ましいが、フィードバック制御は必須ではない。
【００７６】
振動台２の制御装置８は、地震動のような振動波形が振幅（変位）に関して設定されるものとして説明したが、振動波形は速度または加速度に関するものであってもよい。この場合は、テーブル６の制御を、それぞれの速度または加速度に基づいて行うようにすればよい。
【００７７】
図３に示した数値モデル化された部分Ａ１の最上部に生じる荷重と変位の応答に関する特性の図は、一例であり、数値モデル化される部分の構造やサイズなどに応じて任意の曲線により設定してもよい。また、変位以外にも速度や振動数に関する特性を設定してもよい。
【００７８】
第２実施形態においては、加振装置３ａ，３ｂを３段以上の複数段、積層した構成としてもよい。この場合は、図５に示した構造物Ｃについて、数値モデル化された部分を下方から加振装置の段数と同じ段数設定した条件の下で、構造物Ｃの振動試験を行うことができる。
【００７９】
その他本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々変更を加え得ることは勿論である。
【符号の説明】
【００８０】
１，１ａ  振動試験装置、２  振動台、３，３ａ，３ｂ  加振装置、４  試験体、６  テーブル、７  駆動手段、８  制御装置、１２，１２ａ，１２ｂ  移動テーブル、１３，１３ａ，１３ｂ  アクチュエータ、１４，１４ａ，１４ｂ  制御装置、Ａ  構造物、Ａ１  部分、Ａ２  部分、Ｂ  基礎、Ｃ  構造物、Ｃ１  部分、Ｃ２  部分、Ｃ３  部分
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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