橋梁の損傷位置同定を目的とした時系列モデルの変化検知による構造モデルアップデート

• 研究課題/領域番号: 23K13394
• 研究種目: 若手研究
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 小区分22020:構造工学および地震工学関連
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 五井 良直 京都大学, 工学研究科, 助教 (30831359)
• 研究期間 (年度): 2023-04-01 – 2028-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2023年度)
• 配分額: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円); 2027年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2026年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2025年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2024年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2023年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
• キーワード: 構造物ヘルスモニタリング / 道路橋 / 損傷検知 / モデルアップデート / ディジタルツイン

研究開始時の研究の概要

本研究は、道路橋の遠隔的な異常診断を目的として異常検知および損傷部材同定を実施するための方法論の開発を目的とする。具体的には、先行研究において開発した異常検知技術を構造モデルに拡張し、計測データに含まれる異常値を現実の損傷に紐づけるためのモデルアップデート技術を提案する。提案手法では振動データの特性を表す時系列モデルと構造の特性を表す有限要素モデルとを相互に更新することで実測データに即したディジタルツインを構成し、振動特性の変化を有限要素モデル上の部材の剛性変化に対応付けることで損傷部材同定を行う。詳細な調査に先立って補修・補強を必要とする橋梁の損傷を推定することで重大事故リスクの低減を図る。