Wave Field Visualization and CNN-Based Anomaly Detection in High-Rise Buildings

Research Project

Project/Area Number	25K07998
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Allocation Type	Multi-year Fund
Section	一般
Review Section	Basic Section 23010:Building structures and materials-related
Research Institution	Ashikaga University
Principal Investigator	王欣足利大学, 工学部, 教授 (90610626)
Project Period (FY)	2025-04-01 – 2028-03-31
Project Status	Granted (Fiscal Year 2025)
Budget Amount *help	¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000) Fiscal Year 2027: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000) Fiscal Year 2026: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000) Fiscal Year 2025: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Keywords	超高層建物 / 波動干渉理論 / 波動場の異常 / CNNモデル / Timoshenko Beamモデル
Outline of Research at the Start	本研究は，超高層建物の健全性をより高精度かつ多角的に評価する新たな手法の開発を目指すものである。建物の振動を波動伝播の視点から捉え，波動干渉理論を用いて波動場を構築し，Timoshenko Beamモデルに基づくシステム同定手法を提案する。また，損傷により生じる層間剛性の低下が引き起こす波動の干渉や分散などの現象を可視化し，これらの波動場の異常を自動検知するためのCNNモデルを構築する。本手法は，既存の高感度地震計や観測システムを活用し，多角的な視点と評価指標から建物の損傷や健全度を評価可能とするものであり，建物ヘルスモニタリングの信頼性と実用性を大幅に向上させることが期待される。