| 研究課題/領域番号 |
19H02225
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分22020:構造工学および地震工学関連
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
金 哲佑 京都大学, 工学研究科, 教授 (80379487)
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| 研究分担者 |
五井 良直 京都大学, 工学研究科, 助教 (30831359)
張 凱淳 京都大学, 工学研究科, 講師 (50751723)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円)
2021年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2020年度: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
2019年度: 7,150千円 (直接経費: 5,500千円、間接経費: 1,650千円)
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| キーワード | 構造ヘルスモニタリング / 長期モニタリング / ベイズ異常検知 / 情報融合 / 高度化 / ベイズ理論 / 異常検知 / 時間領域 / 橋梁 / 振動 / モニタリング / 構造同定 / 構造ヘルスモニタリグ / ベイズ構造同定 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では，構造ヘルスモニタリグにおける同定精度向上と他の先験情報との融合による構造物の健全度評価までを可能にする実践的な構造モニタリング手法の提案による構造ヘルスモニタリグの高度化を目指している．具体的には，橋梁に特化した時間領域ベイズ構造同定法の構築し，提案のモニタリング情報と他の点検情報との融合によるベイズ健全度評価法の提案と実証実験による妥当性検証を行う．これによって，橋梁の健全度評価や予測を支援する実践的な構造ヘルスモニタリグが提案され，社会基盤施設の維持管理に大きく貢献できる．
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| 研究成果の概要 |
不確定性を考慮した構造ヘルスモニタリング（SHM）の同定精度向上と情報融合によるSHMの高度化のため，ベイズ構造同定・異常検知法の構築と情報融合によるベイズ健全度推定について検討を行った．室内実験と実橋での計測を行い，提案手法の妥当性を検証した．得られた主な成果は，「時間領域ベイズ構造同定法とベイズ仮設検定による異常検知法」の提案である．また，ベイズ有限要素モデルアップデートによる橋梁の健全性評価の検討を行い，数少ない振動センサ情報を用いた有限要素モデルアップデートによる橋梁の健全性評価には限界があり，代替モデルや異なるセンサの組み合わせによるスパース性の低減が必要であることを明らかにした．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究は，今までのモード特性の変化に着目した損傷検知の限界を乗り越えるべく提案として，なるべく多いモード情報を含む損傷指標の提案と計測やデータ処理または理論の不完全性のような不確定性を考慮するベイズ理論に着目している新しいパラダイムの提案であり，関連分野への波及効果も大きく，学術的にも意義のある成果を示している．実橋を対象とした実践的な検討も行っており，ベイズ仮設検定を行うことで高い確率で異常検知が可能あることを示している．少なくとも目視点検と併用し，点検効率の向上につながることを示している．本研究の成果は，橋梁維持管理の合理化につながる重要な役割を果たすことができ，その社会的意義は大きい．
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