| Project/Area Number |
19H02225
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 22020:Structure engineering and earthquake engineering-related
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
Kim Chul-Woo 京都大学, 工学研究科, 教授 (80379487)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
五井 良直 京都大学, 工学研究科, 助教 (30831359)
張 凱淳 京都大学, 工学研究科, 講師 (50751723)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2021)
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| Budget Amount *help |
¥17,420,000 (Direct Cost: ¥13,400,000、Indirect Cost: ¥4,020,000)
Fiscal Year 2021: ¥5,070,000 (Direct Cost: ¥3,900,000、Indirect Cost: ¥1,170,000)
Fiscal Year 2020: ¥5,200,000 (Direct Cost: ¥4,000,000、Indirect Cost: ¥1,200,000)
Fiscal Year 2019: ¥7,150,000 (Direct Cost: ¥5,500,000、Indirect Cost: ¥1,650,000)
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| Keywords | 構造ヘルスモニタリング / 長期モニタリング / ベイズ異常検知 / 情報融合 / 高度化 / ベイズ理論 / 異常検知 / 時間領域 / 橋梁 / 振動 / モニタリング / 構造同定 / 構造ヘルスモニタリグ / ベイズ構造同定 |
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| Outline of Research at the Start |
本研究では，構造ヘルスモニタリグにおける同定精度向上と他の先験情報との融合による構造物の健全度評価までを可能にする実践的な構造モニタリング手法の提案による構造ヘルスモニタリグの高度化を目指している．具体的には，橋梁に特化した時間領域ベイズ構造同定法の構築し，提案のモニタリング情報と他の点検情報との融合によるベイズ健全度評価法の提案と実証実験による妥当性検証を行う．これによって，橋梁の健全度評価や予測を支援する実践的な構造ヘルスモニタリグが提案され，社会基盤施設の維持管理に大きく貢献できる．
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| Outline of Final Research Achievements |
To improve the identification accuracy of structural health monitoring (SHM) considering uncertainties and to upgrade SHM by information fusion, a Bayesian structural identification and anomaly detection method and Bayesian structural integrity estimation were investigated. Laboratory experiments and measurements on real bridges were conducted to verify the validity of the proposed method. The major outcomes obtained are the proposal of a 'time-domain Bayesian structural identification and anomaly detection method based on Bayesian hypothesis testing'. The integrity assessment of bridges by Bayesian finite element model updating was also investigated. It was found that the integrity assessment of bridges by finite element model updating using only a few vibration sensor information has limitations, and that it is necessary to reduce sparsity by using meta models and different sensor combinations.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
本研究は，今までのモード特性の変化に着目した損傷検知の限界を乗り越えるべく提案として，なるべく多いモード情報を含む損傷指標の提案と計測やデータ処理または理論の不完全性のような不確定性を考慮するベイズ理論に着目している新しいパラダイムの提案であり，関連分野への波及効果も大きく，学術的にも意義のある成果を示している．実橋を対象とした実践的な検討も行っており，ベイズ仮設検定を行うことで高い確率で異常検知が可能あることを示している．少なくとも目視点検と併用し，点検効率の向上につながることを示している．本研究の成果は，橋梁維持管理の合理化につながる重要な役割を果たすことができ，その社会的意義は大きい．
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