Development of monitoring and diagnosis techniques based on nonlinear observability theory

• Project/Area Number: 25K17671
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 22020:Structure engineering and earthquake engineering-related
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: He Xinhao 東北大学, 工学研究科, 助教 (20899091)
• Project Period (FY): 2025-04-01 – 2028-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2025)
• Budget Amount: ¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000); Fiscal Year 2027: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2026: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000); Fiscal Year 2025: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
• Keywords: 非線形構造物 / 免制震技術 / モニタリング技術 / スパースセンシング / 構造健全性診断

Outline of Research at the Start

近年の地震災害の甚大化に伴い，地震後の避難や緊急対応に不可欠となる橋梁の継続使用可能性を即座に判断する技術の需要が高まっている．しかし，形状，規模，設計，立地条件が異なる多くの橋梁の残存性能を即時に評価することは容易ではない．計測センサーを配置し，重要な物理量を捉えるためのモニタリングが１つの方法であるが，その汎用的な技術はまだ確立されていない．また，従来の線形理論に基づくアプローチには限界があり，理論と計算方法の高度化が求められている．本研究では，非線形可観測性理論とデータ同化技術との融合により，橋梁全体の性能評価及び地震後の継続使用可能性の判断を行うことを目指す．