2014 Fiscal Year Annual Research Report
苛酷な疲労環境下にある鋼道路橋のモニタリングを活用した統合管理システム
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25249063
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| Research Institution | Tokyo City University |
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Principal Investigator |
三木 千壽 東京都市大学, 総合研究所, 教授 (20016645)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
白旗 弘実 東京都市大学, 工学部, 准教授 (40298013)
佐々木 栄一 東京工業大学, 理工学研究科, 准教授 (40311659)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 鋼橋 / 疲労損傷 / センサ / モニタリング / 診断 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は，鋼道路橋の疲労安全性確保について，最新のセンシングおよびモニタリング技術を点検と診断に統合した維持管理システムを構築することを目的としている．前年度までに，疲労損傷の点検と評価のための情報プラットフォームの構築，疲労度診断に必要な要素技術開発，モニタリングと必要なセンサの特性といった検討を行っている．
1つ目の疲労損傷の点検と評価のための情報プラットフォーム構築では，データベース作成を行っている．データベースは疲労損傷事例，損傷補修事例を集めたものである．データベースは一般参加も可能であり，補修事例を投稿することも可能な仕様となっている．データベースを階層化することも検討している．階層化とは，適切と思われる補修事例を専門家が抽出し，オーソライズされた事例とすることである．
2つ目の疲労度診断に必要な要素技術開発では，主にひずみデータから疲労き裂を検出するための振動特性の変化の検出に関する検討である．橋梁でき裂の発生しやすい箇所の一つである面外ガセット継手を対象としている．き裂の発生に伴う振動特性変化を検出することは非貫通き裂では難しいこと，き裂近傍での加振であれば，スペクトル幅変化に着目すれば検出の可能性のあることを示した．
3つ目のセンサ特性の検討では，約10種類のセンサの自己ノイズ測定および振動台による加振実験を行った．特に橋梁においては，10mオーダーの橋梁を車両が通過するには1Hz以下の帯域が重要であり，加振時応答に対する自己ノイズの割合(SN比)が11dB以上であることが好ましいことを示した．ノイズの低いセンサを選び，実橋での実験も取りかかっている．
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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
すでに実橋での実証試験にも取り掛かっているが，これは平成27年度に行う予定であり，予定よりも早い項目もあることが主な理由である．データベースも200件近い事例を集めており，次の段階に来ていることを示している．
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は特に，センサーおよびモニタリングシステムの実橋での性能検証とそれに関連して加速度記録から変位情報を求める技術の構築，疲労度診断のための点検支援システム構築に取り組んでいく．検証においては，通過車両の重量を推定するWeigh In Motionシステムの開発が中心となる．桁端部などにセンサーを設置し，車両の進入と退出を感知するシステムを構築し，モニタリング区間を設定する．モニタリング区間内の交通に対して，車軸数および重量推定を行う．加速度データから疲労度の判定につかえるレベルの精度で変位に変換する数値積分の方法は，モニタリングからの健全度評価を行う上で必要である．加速度記録に含まれるごく低周波の加速度成分から変位を求めるためのアルゴリズムを検討する．橋梁の変形を3次元可視化する．点検支援システムはデータベースの階層化である．
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