橋梁点群データから部材の接続を反映したファイバーモデルを自動生成する手法の研究
| Project/Area Number |
22K20445
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
0303:Civil engineering, social systems engineering, safety engineering, disaster prevention engineering, and related fields
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| Research Institution | Nagoya Institute of Technology |
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Principal Investigator |
日高 菜緒 名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (60964004)
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| Project Period (FY) |
2022-08-31 – 2024-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
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| Keywords | 点群データ / 構造解析 / 維持管理 / ファイバーモデル / 橋梁 |
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| Outline of Research at the Start |
既設橋梁のFEMモデルを用いて残存耐荷力を定量的に評価することで，維持補修の優先順位を効率的に診断できると考えられるが，既設橋梁の多くは図面や計算書が残されていないため，FEMモデルの構築には多大なコストがかかる．そこで，レーザースキャナや写真測量から３次元位置座標を取得できる点群データから自動的にファイバーモデルの要素軸線と接続箇所，断面要素にあたる情報を抽出することでFEMモデルを構築する手法を開発する．更に，実橋の点群データを用いて提案手法の妥当性を検証する．
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| Outline of Annual Research Achievements |
既設橋梁のFEMモデルを用いて残存耐荷力を定量的に評価することで，維持補修の優先順位を効率的に診断できると考えられるが，既設橋梁の多くは図面や計算書が残されていないため，FEMモデルの構築には多大なコストがかかる．そこで，レーザースキャナや写真測量から３次元位置座標を取得できる点群データから自動的にファイバーモデルの要素軸線と接続箇所，断面要素にあたる情報を抽出することでFEMモデルを構築する手法を開発する．更に，実橋の点群データを用いて提案手法の妥当性を検証する．
2022年度は，既設橋梁のFEMモデルを点群データから自動生成する前段として，一般的な上路式トラス橋の端支点部対傾構の構造を忠実に再現した供試体を対象に，点群データからファイバーモデルを自動生成するプログラムを開発し，供試体を用いた繰り返し載荷実験の再現解析をとおして精度検証を行った．開発したプログラムは入力点群データから部材ごとの中心軸と断面を取得し，また必要に応じて複数部材の接続やガセット・添接板位置を反映し，解析ソフトウェアに入力できる形式のデータに出力する．提案手法で生成したFEMモデルでの再現解析は実験時と同等の挙動を示すこと，更に，図面の情報から目視かつ手作業で作成したFEMモデルとの比較をとおして，実寸や初期不整を反映してより実験時の挙動の再現性を向上させたことを確認した．
次段階として，提案手法を橋梁全体の点群データに適用させるために，下路式トラス橋の側径間全体の点群データを計測した．
現在，点群データからファイバーモデルを自動生成するプログラムの拡張を進めている．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
2022年度の研究計画として提示していた，一般的な上路式トラス橋の端支点部対傾構を対象にした点群データを用いたファイバーモデルの生成プログラムの開発と載荷実験の再現解析，および橋梁全体の点群データの計測が完了したため，計画通り順調に進んでいると判断した．
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| Strategy for Future Research Activity |
計測した下路式トラス橋の側径間全体の点群データを用いて，2022年度に開発したプログラムをトラス橋全体のファイバーモデルを自動生成するものへ拡張させる．図面の情報から目視かつ手作業で作成した同一対象の解析モデルも作成し，同一の荷重条件・材料条件のもと，それぞれの解析モデルの挙動を比較し，提案手法の有効性について考察する．
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Report
(1 results)
Research Products
(2 results)
