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橋梁構造物に発生する振動エネルギーに着目したヘルスモニタリング手法の提案

研究課題

研究課題/領域番号 17H06722
研究種目

研究活動スタート支援

配分区分補助金
研究分野 構造工学・地震工学・維持管理工学
研究機関山梨大学

研究代表者

竹谷 晃一  山梨大学, 大学院総合研究部, 助教 (70803526)

研究協力者 太田 小春  
研究期間 (年度) 2017-08-25 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
2018年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2017年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワード橋梁 / 鋼構造 / 振動特性 / 構造減衰 / 逆解析 / 構造同定 / 橋梁振動 / 減衰比 / RD法 / 振動エネルギー / 加速度応答 / 実橋梁 / 加速度 / 交通環境
研究成果の概要

本研究では,橋梁上部構造の交通環境と振動特性を明らかにした上で,振動エネルギーと関連がある減衰比の同定方法の検討と計測ユニットの構築を行った.
はじめに,複数の橋梁で加速度計測を行い,振動モードや減衰比,振動エネルギーなどの振動特性の分析を行った.交通環境や気温などの外乱によって減衰特性がばらつくため,外乱の影響について分析を行い,減衰評価方法の提案を行った.そのうえで,橋梁の上部構造の動的挙動を観測するための計測・通信・記録装置からなるユニットのプロトタイプを構築し,実橋梁での計測を行い,外乱を考慮した減衰特性の分析方法とシステムの改良を行った.

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究は,橋梁構造物のヘルスモニタリングに期待されている「劣化損傷の早期検知と定量的評価」を大きな目標としており,既存の研究で得られた知見を基に,減衰特性と振動エネルギーという視点から分析検討を試みた.橋梁構造物の振動特性は交通や気温など外乱の影響が相対的に大きく,同定される振動特性が分布を持つことから,汎用的な劣化損傷の検知は困難であった.本研究では,振動エネルギーに関連する減衰特性に着目して外乱の影響を考慮した分析を行っており,得られた成果は橋梁構造物のヘルスモニタリングの社会実装のための学術的・社会的意義を有するものである.

報告書

(3件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2018 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 1件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] 電磁減衰装置を有する発電型TMDの提案と実橋梁における制振効果検証実験2018

    • 著者名/発表者名
      岩吹啓史, 佐々木栄一, 竹谷晃一, 長船寿一, 安田英明
    • 雑誌名

      土木学会論文集A1(構造・地震工学)

      巻: 74 号: 3 ページ: 417-430

    • DOI

      10.2208/jscejseee.74.417

    • NAID

      130007520034

    • ISSN
      2185-4653
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 橋梁桁端部のたわみ角に着目したヘルスモニタリングの基礎的検討2018

    • 著者名/発表者名
      竹谷晃一,小野拓朗
    • 雑誌名

      土木学会第45回関東支部技術研究発表会概要集

      巻: -

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 橋梁ヘルスモニタリングのための加速度応答に基づく減衰評価方法の検討2018

    • 著者名/発表者名
      竹谷晃一
    • 学会等名
      土木学会第73回年次学術講演会講演概要集
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 橋梁桁端部の動的挙動に着目した構造動特性の分析法2018

    • 著者名/発表者名
      太田小春
    • 学会等名
      土木学会第73回年次学術講演会講演概要集
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 橋梁桁端部のたわみ角に着目したヘルスモニタリングの基礎的検討2018

    • 著者名/発表者名
      竹谷晃一
    • 学会等名
      土木学会第45回関東支部技術研究発表会概要集
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 動画像を用いた橋梁の活荷重挙動の分析方法の基礎的検討2018

    • 著者名/発表者名
      竹谷晃一
    • 学会等名
      鋼構造年次論文報告集
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Analysis of Traffic Environment and Dynamic Behavior of Bridge Girders based on Image Sensing Techniques2018

    • 著者名/発表者名
      竹谷晃一
    • 学会等名
      4th International Conference on Science, Engineering and Environment
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 橋梁桁端部のたわみ角に着目したヘルスモニタリングの基礎的検討2018

    • 著者名/発表者名
      竹谷晃一
    • 学会等名
      土木学会第45回関東支部技術研究発表会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 橋梁ヘルスモニタリングのための加速度応答に基づく減衰評価方法の検討2018

    • 著者名/発表者名
      竹谷晃一
    • 学会等名
      土木学会第73回年次学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 橋梁桁端部の動的挙動に着目した構造動特性の分析法2018

    • 著者名/発表者名
      太田小春
    • 学会等名
      土木学会第73回年次学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [備考] 山梨大学土木環境工学科構造研究室 竹谷晃一HP

    • URL

      http://www.ccn.yamanashi.ac.jp/~ktakeya/home.html

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [備考] 山梨大学構造研究室 竹谷晃一

    • URL

      http://www.ccn.yamanashi.ac.jp/~ktakeya/home.html

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書

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公開日: 2017-08-25   更新日: 2020-03-30  

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