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移動点検車両の振動を用いる橋梁ヘルスモニタリング手法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 12F02369
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分外国
研究分野 構造工学・地震工学・維持管理工学
研究機関京都大学

研究代表者

金 哲佑  京都大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (80379487)

研究分担者 CHANG Kai-Chun  京都大学, 工学(系)研究科(研究院), 外国人特別研究員
CHANG Kai-chun  京都大学, 工学研究科, 外国人特別研究員
研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
2,300千円 (直接経費: 2,300千円)
2014年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
2013年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2012年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
キーワード交通振動 / 非定常振動 / 異常検知 / 構造同定 / 多変量統計解析 / 多次元自己回帰モデル / 実橋梁実験 / 損傷実験 / 移動点検車両 / 橋梁ヘルスモニタリング / 信号処理 / 模型桁走行車両実験 / トレーラー振動 / 多次元統計分析 / 間接診断 / 振動 / 信号分解 / 路面凹凸
研究実績の概要

本研究では,今までの橋梁ヘルスモニタリングにおける問題点を改良すべく,供用中の走行車両による橋梁振動を使い,また統計的手法による異常検知手法の開発を行った.
実橋での損傷実験を行い,車両走行時の振動データから損傷に振動特性を同定し,さらにその変化量を強調させるため,計測加速度を多次元自己回帰モデルに近似化し,Stabilization Diagramを適用し,安定的な振動特性に同定アルゴリズムを開発し,振動特性の同定に成功している.また,多変量統計分析を行い,同定振動特性の統計空間での距離を特徴量とし,実験データに多変量統計解析を行った結果,従来の手法では検知できなかった部材半分破断による損傷検知に成功している.
研究成果は,供用中の橋梁振動データから橋梁の振動特性をより精度よく同定することが可能になり、橋梁の異常検知の可能性を明らかに示している.

現在までの達成度 (段落)

26年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

26年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2014 実績報告書
  • 2013 実績報告書
  • 2012 実績報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2014 2013 2012

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (9件)

  • [雑誌論文] Variability in Bridge Frequency Induced by a Parked Vehicle2014

    • 著者名/発表者名
      K.C. Chang S. Borjigin C.W. Kim
    • 雑誌名

      Smart Structures and Systems

      巻: 13 ページ: 755-773

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 単径間鋼トラス橋における振動特性の同定とその変化に及ぼす損傷の影響2014

    • 著者名/発表者名
      金 哲佑 北内壮太郎 張 凱淳 大島 義信 杉浦 邦征
    • 雑誌名

      構造工学論文集

      巻: 60A ページ: 184-193

    • NAID

      130005438833

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書 2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Feasibility investigation for bridge damage identification through moving vehicle laboratory experiment2014

    • 著者名/発表者名
      K.C. Chang C.W. Kim M. Kawatani
    • 雑誌名

      Structure and Infrastructure Engineering

      巻: 10 ページ: 328-345

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Feasibility investigation for bridge damage identification through moving vehicle laboratory experiment2014

    • 著者名/発表者名
      K. C. Chang, C. W. Kim, M. Kawatani
    • 雑誌名

      Structures and Infrastructure Engineering

      巻: 10 号: 3 ページ: 328-345

    • DOI

      10.1080/15732479.2012.754773

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Identifying the dynamic characteristics of a short-span viaduct from vehicle-induced vibrations considering different pavement and parapet conditions2013

    • 著者名/発表者名
      K. C. Chang, C. W. Kim
    • 雑誌名

      Key Engineering Materials

      巻: 569-570 ページ: 167-174

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] A field experiment on a simply supported steel truss bridge for damage detection utilizing statistical patterns of identified modal parameters2014

    • 著者名/発表者名
      K.C. Chang C.W. Kim
    • 学会等名
      the 4th International Symposium on Life-cycle Civil Engineering
    • 発表場所
      Tokyo, Japan
    • 年月日
      2014-11-16 – 2014-11-19
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Real-world application of vibration-based damage detection for health monitoring of steel truss bridges2014

    • 著者名/発表者名
      C.W. Kim K.C. Chang S. Kitauchi M. Kawatani
    • 学会等名
      the 6th World Congress on Structural Control and Monitoring
    • 発表場所
      Barcelona, Spain
    • 年月日
      2014-07-15 – 2014-07-17
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Vibration-based Damage Detection and Damage-induced Stress Redistribution of a Real Truss Bridge2014

    • 著者名/発表者名
      C.W. Kim K.C. Chang S. Kitauchi M. Kawatani
    • 学会等名
      the 7th International Conference on Bridge Maintenance, Safety and Management
    • 発表場所
      Shanghai, China
    • 年月日
      2014-07-07 – 2014-07-11
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Changes in modal parameters of a steel truss bridge due to artificial damages2013

    • 著者名/発表者名
      Kim, Chang, Kitauchi, McGetrick, Hashimoto, Sugiura
    • 学会等名
      11^<th> International Conference on Structural Safety and Reliability (ICOSSAR2013)
    • 発表場所
      Columbia Univ., New York, USA
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Structural damage diagnosis of steel truss bridges by outlier detection2013

    • 著者名/発表者名
      Kim, Kitauchi, Chang, McGetrick, Sugiura, Kawatani
    • 学会等名
      11^<th> International Conference on Structural Safety and Reliability (ICOSSAR2013)
    • 発表場所
      Columbia Univ., New York, USA
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Identifying changes IN dynamic characteristics due to fracture of a diagonal member of a 9-soan continuous steel truss bridge from traffic-induced vibrations2013

    • 著者名/発表者名
      S. Kitauchi, C. W. Kim, K. C. Chang and K. Sugiura
    • 学会等名
      13^<th> East Asia-Pacific Conference on Structural Engineering and Construction (EASEC-13)
    • 発表場所
      北海道大学
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Stability Diagram Aided Multivariate AR Analysis for Identifying the modal parameters of a Steel Truss Bridge Subjected to Artificial Damage2013

    • 著者名/発表者名
      K. C. Chang, C. W. Kim, S. Kitauchi
    • 学会等名
      13_<th> East Asia-Pacific Conference on Structural Engineering and Construction (EASEC-13)
    • 発表場所
      北海道大学
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Identification of the dynamic parameters of a real bridge under different damage conditions in a field experiment2013

    • 著者名/発表者名
      P. J. McGetrick, K. C. Chang, C. W. Kim
    • 学会等名
      15th Asia Pacific Vibration Conference (APVC2013)
    • 発表場所
      Jeju, Korea
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Feasibillity of analytical formula to identify bridge frequency considering a parked vehicle2012

    • 著者名/発表者名
      Sudanna, Chang, Kim, Sugiura
    • 学会等名
      The twenty-fifth KKCNN symposium on Civil Engineering
    • 発表場所
      BEXCO, Busan, Korea
    • 年月日
      2012-10-23
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書

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公開日: 2013-04-25   更新日: 2024-03-26  

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