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2016 Fiscal Year Annual Research Report

Development of integrated maintenance system with utilization of monitoring for steel bridges under severe traffic conditions

Research Project

Project/Area Number 25249063
Research InstitutionTokyo City University

Principal Investigator

三木 千壽  東京都市大学, 総合研究所, 教授 (20016645)

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, 環境・社会理工学院, 准教授 (40311659)
Project Period (FY) 2013-04-01 – 2017-03-31
Keywords鋼橋 / 疲労損傷 / センサ / モニタリング / 診断
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.具体的な研究項目は次の4つである.1.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,2.疲労度診断に必要な要素技術開発,3.モニタリングとそこで必要なセンサー類の開発,4.モニタリングデータの処理,である.
第1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た.疲労損傷事例を収録し,原因の分類,原因と補修方法の組合せ,原因別の損傷発見までの供用年数と損傷事例数との関係,などのデータが参照できるようになっている.橋梁点検教育ソフトも構築し,公開している.
第2の要素技術開発では,渦流探傷試験に関して,プローブシグナルと位置の関係を示した表示(Cスコープ)を自動的に行うことのできるシステムを構築した.疲労き裂深さが2mm程度以上であれば,シグナルの高さおよび位相の変化よりき裂検出精度が向上することが示された.
第3のモニタリングのセンサー開発では,静置試験により自己ノイズの少ない加速度センサーを選出した.0.1Hz帯域は橋梁の車両通過時の全体的なたわみ挙動に関連し,1Hz帯域は軸重通過時に生じる振動と関連する.これらの帯域で自己ノイズレベルが低いほど好ましいことが示された.
第4のモニタリングデータ処理では,加速度センサーデータを変換して,変位に変換する方法を提案した.レーザで直接計測された変位データと変換データの比較を行い,十分に一致していることを確認した.さらに,変位データを利用して,橋梁の変形挙動を可視化した.横桁のウェブギャップ板の首振り作用による応力集中状態を示すことができた.

Research Progress Status

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

28年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (15 results)

All 2017 2016 Other

All Journal Article (8 results) (of which Peer Reviewed: 8 results,  Acknowledgement Compliant: 8 results,  Open Access: 4 results) Presentation (5 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results) Remarks (1 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Journal Article] Participatory database of repair cases on fatigue damaged welded structures2017

    • Author(s)
      Yokoyama K and Miki C
    • Journal Title

      International Journal of Fatigue

      Volume: 印刷中 Pages: 印刷中

    • DOI

      http://dx.doi.org/10.1016/j.ijfatigue.2017.01.010

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] 鋼橋の疲労損傷と補修事例のユーザー参加型データベースの構築とその分析2017

    • Author(s)
      横山薫,小西拓洋,三木千壽
    • Journal Title

      土木学会論文集A1(構造・地震工学)

      Volume: 73 Pages: 126-145

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Identification of Cause of Displacement-Induced Fatigue in Steel Bridge Based on Displacement Measurements Using High-Performance Microelectromechanical Systems Sensor2017

    • Author(s)
      Hidehiko Sekiya、Osamu Maruyama、Chitoshi Miki
    • Journal Title

      Sensors and Materials

      Volume: 29 Pages: 117-140

    • DOI

      http://dx.doi.org//10.18494/SAM.20171420

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Vibration Sensors Using Power Generation with Electret for Bridge Monitoring,2017

    • Author(s)
      Eiichi Sasaki, Takashi Ueda, Koichi Takeya, and Hiroshi Yamaguchi
    • Journal Title

      Sensors and Materials

      Volume: 29 Pages: 187-204

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] 渦流探傷試験結果のC-スコープ画像化による疲労き裂検出性能向上への試み2016

    • Author(s)
      古東佑介、小西拓洋、三木千壽、関屋英彦
    • Journal Title

      鋼構造論文集

      Volume: 23 Pages: 21-30

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Determination Method of Bridge Rotation Angle Response Using MEMS IMU2016

    • Author(s)
      Hidehiko Sekiya、Takeshi Kinomoto、Chitoshi Miki
    • Journal Title

      Sensors

      Volume: 16 Pages: 1-13

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] MEMS加速度センサを用いた変位計測に基づくPortable-Weigh-In-Motionシステムの提案2016

    • Author(s)
      関屋英彦、小西拓洋、木ノ本剛、三木千壽
    • Journal Title

      土木学会論文集A1(構造・地震工学)

      Volume: 72 Pages: 364-379

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Numerical Simulation of Output Response of PVDF Sensor Attached on a Cantilever Beam Subjected to Impact Loading2016

    • Author(s)
      Cao Vu Dung, Eiichi Sasaki
    • Journal Title

      Sensors

      Volume: 16 Pages: 601-601

    • DOI

      10.3390/s16050601.

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] MEMSセンサによる支承の変位応答計測に基づいた橋梁の異常検知システム2016

    • Author(s)
      関屋英彦、三木千壽
    • Organizer
      土木学会第71回年次学術講演会
    • Place of Presentation
      東北大学(宮城県)
    • Year and Date
      2016-09-07 – 2016-09-09
  • [Presentation] ウェーブレット変換を用いた構造物の損傷検知の試み2016

    • Author(s)
      野坂翔、関屋英彦、丸山收、三木千壽
    • Organizer
      土木学会第71回年次学術講演会
    • Place of Presentation
      東北大学(宮城県)
    • Year and Date
      2016-09-07 – 2016-09-09
  • [Presentation] 変位誘起型疲労損傷の原因究明を目的とした橋梁変形の可視化の試み2016

    • Author(s)
      森近翔伍、関屋英彦、丸山收、三木千壽
    • Organizer
      土木学会第71回年次学術講演会
    • Place of Presentation
      東北大学(宮城県)
    • Year and Date
      2016-09-07 – 2016-09-09
  • [Presentation] System for evaluating fatigue environment of steel girder bridge based on acceleration measurements2016

    • Author(s)
      Hidehiko Sekiya、 Chitoshi Miki、 Osamu Maruyama、 Takeshi Kinomoto
    • Organizer
      International Conference on Smart Infrastructure and Construction (ICSIC)
    • Place of Presentation
      ケンブリッジ(英国)
    • Year and Date
      2016-06-27 – 2016-06-29
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Fundamental Investigation on Applicability of Piezofilm Sensor in Sensing Low-Frequency Structural Response of Bridges2016

    • Author(s)
      Cao Vu Dung, Eiichi Sasaki
    • Organizer
      International Conference on Smart Infrastructure and Construction (ICSIC)
    • Place of Presentation
      ケンブリッジ(英国)
    • Year and Date
      2016-06-27 – 2016-06-29
    • Int'l Joint Research
  • [Remarks] 東京都市大学 都市基盤施設の再生工学研究センター

    • URL

      http://fatigue.civil.tcu.ac.jp/artc/

  • [Patent(Industrial Property Rights)] 計測装置、計測方法、および計測システム2016

    • Inventor(s)
      関屋英彦、三木千壽
    • Industrial Property Rights Holder
      関屋英彦、三木千壽
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      2016-146016
    • Filing Date
      2016-07-01

URL: 

Published: 2018-01-16  

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