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中小スパン橋梁の異常検知のための移動点検手法の開発と意思決定支援システムの提案

研究課題

研究課題/領域番号 24360178
研究種目

基盤研究(B)

配分区分一部基金
応募区分一般
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 川谷 充郎  神戸大学, 大学院工学研究科, 教授 (00029357)
吉田 郁政  東京都市大学, 工学部 (60409373)
大島 義信  京都大学, 大学院工学研究科, 准教授 (10362451)
マクゲトリック パトリック (MCGETRICK Patrick)  京都大学, 大学院工学研究科, 助教 (70635648)
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
17,160千円 (直接経費: 13,200千円、間接経費: 3,960千円)
2014年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2013年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2012年度: 8,320千円 (直接経費: 6,400千円、間接経費: 1,920千円)
キーワード中小スパン橋梁 / 橋梁点検 / 橋梁維持管理 / 移動点検 / 異常検知 / 意思決定 / 振動モニタリング / 橋梁損傷実験 / 維持管理 / 多変量統計分析 / 損傷実験 / 実橋梁損傷実験 / 統計的パターン分析 / ウェーブレット係数 / 交通振動 / 統計的抽出 / 多次元自己回帰モデル / 実験
研究成果の概要

走行車両振動から橋梁の損傷位置を同定する手法の妥当性について室内実験を行い,健全と判断する橋梁上を走行するときの車両振動と損傷橋梁の上を走行する車両振動の差のウェーブレット係数から大まかな損傷位置の同定は可能であることがわかった.
統計的推論による意思決定については,実橋梁での損傷実験データより多変量統計的分析を行った結果,損傷による多次元統計空間の距離の変化が明らかであり,実橋梁のモニタリングに有効であることを確認した.また,長期モニタリングにおける定量的な評価のためベイズファクタによる評価方法の提案に成功している.

報告書

(4件)
  • 2014 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2013 実績報告書
  • 2012 実績報告書
  • 研究成果

    (48件)

すべて 2015 2014 2013 2012 その他

すべて 雑誌論文 (17件) (うち査読あり 16件、 謝辞記載あり 5件) 学会発表 (29件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] A Bayesian approach for vibration-based long-term bridge monitoring to consider environmental and operational changes2015

    • 著者名/発表者名
      C.W. Kim, T. Morita, Y. Oshima, K. Sugiura
    • 雑誌名

      Smart Structures and Systems

      巻: 15 ページ: 395-408

    • NAID

      120006549301

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Experimental validation of a drive-by stiffness identification method for bridge monitoring2015

    • 著者名/発表者名
      P. McGetrick, C.W. Kim, A. Gonzalez, E. OBrien
    • 雑誌名

      Structural Health Monitoring

      巻: 14 号: 4 ページ: 1-15

    • DOI

      10.1177/1475921715578314

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 損傷前後の鋼単純トラス橋の振動特性同定と 統計的分析による異常検知2014

    • 著者名/発表者名
      金 哲佑・張 凱淳・北内 壮太郎
    • 雑誌名

      土木学会論文集A2(応用力学)

      巻: 70

    • NAID

      130004961368

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 温度および通行車両の影響を考慮した長期橋梁振動ヘルスモニタリングのためのベイズ的アプローチ2014

    • 著者名/発表者名
      金 哲佑・森田 知明・杉浦 邦征
    • 雑誌名

      土木学会論文集A2(応用力学)

      巻: 70

    • NAID

      130004961380

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Drive-by bridge inspection from three different approaches2014

    • 著者名/発表者名
      C.W. Kim, R. Isemoto, P.J. McGetrick, M. Kawatani, and E.J. OBrien
    • 雑誌名

      Smart Structures and Systems

      巻: 13 ページ: 775-796

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Structural damage detection approach using train-bridge interaction analysis and soft computing methods2014

    • 著者名/発表者名
      X. He, M. Kawatani, T. Hayashikawa, C.W. Kim, F. N. Catbas and H. Furuta
    • 雑誌名

      Smart Structures and Systems

      巻: 13 ページ: 869-890

    • 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
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 多径間連続鋼トラス橋の交通振動を用いた損傷検知手法2013

    • 著者名/発表者名
      金 哲佑・北内 壮太郎・杉浦 邦征・川谷 充郎・甲斐 正義
    • 雑誌名

      土木学会論文集A1

      巻: 69 ページ: 557-571

    • NAID

      130004961276

    • 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 and C.W. Kim
    • 雑誌名

      Key Engineering Materials

      巻: 569-570 ページ: 167-174

    • DOI

      10.4028/www.scientific.net/kem.569-570.167

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A parametric study of a drive by bridge inspection system based on the Morlet wavelet2013

    • 著者名/発表者名
      P.J. McGetrick and C.W. Kim
    • 雑誌名

      Key Engineering Materials

      巻: 569-570 ページ: 262-269

    • DOI

      10.4028/www.scientific.net/kem.569-570.262

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Linear system parameter as an indicator for structural diagnosis of short span bridges2013

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

      Smart Structures and Systems, An Int J.

      巻: 11 号: 1 ページ: 1-17

    • DOI

      10.12989/sss.2013.11.1.001

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Structural fault detection of bridges based on linear system parameter and MTS method2013

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

      J. of JSCE

      巻: 1 ページ: 32-43

    • NAID

      130004979721

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Dynamic axle force and road profile identification using a moving vehicle2013

    • 著者名/発表者名
      P.J. McGetrick, C.W. Kim, A. Gonzalez, and E.J. OBrien
    • 雑誌名

      Int. J. of Architecture, Eng. and Construction

      巻: 2 ページ: 1-16

    • DOI

      10.7492/ijaec.2013.001

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 車両応答データの特異値分解による橋梁損傷検知技術の提案と検討2013

    • 著者名/発表者名
      山本亨輔・大島義信・金哲佑・杉浦邦征
    • 雑誌名

      構造工学論文集

      巻: 59A

    • NAID

      130005438735

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Structural fault detection of bridges based on linear system parameter and MTS method2013

    • 著者名/発表者名
      Kim, Isemoto, Sugiura, Kawatani
    • 雑誌名

      Journal of JSCE

      巻: 1 ページ: 32-43

    • NAID

      130004979721

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Dynamic axle force and road profile identification using a moving vehicle °2013

    • 著者名/発表者名
      McGetrick, Kim, Gonzalez, OBrien
    • 雑誌名

      Int. J. of Architecture, Engineering and Construction

      巻: 2 ページ: 1-16

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 外的影響を考慮した実橋長期モニタリングへのベイズ理論の適用2012

    • 著者名/発表者名
      金哲佑・北内壮太郎・大島義信・杉浦邦征
    • 雑誌名

      第26回信頼性シンポジウム講演論文集

      ページ: 1-6

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Experimental investigation of a wavelet based drive-by bridge inspection system incorporating pattern recognition2014

    • 著者名/発表者名
      P.J. McGetrick and C.W. Kim
    • 学会等名
      The 4th Int. Symp. On Life-Cycle Civil Eng. (IALCCE2014)
    • 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] 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
      C.W. Kim and K.C. Chang
    • 学会等名
      The 4th Int. Symp. On Life-Cycle Civil Eng. (IALCCE2014)
    • 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] Utilizing refined autoregressive model for damage detection of a truss bridge2014

    • 著者名/発表者名
      C.W. Kim, S. Kitauchi, K. Sugiura and M. Kawatani
    • 学会等名
      The 4th Int. Symp. On Life-Cycle Civil Eng. (IALCCE2014)
    • 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] Long-term health monitoring of an in-service bridge considering environmental changes2014

    • 著者名/発表者名
      Tomoaki Morita, Chul-Woo Kim and Kunitomo Sugiura
    • 学会等名
      The Twenty-seventh KKHTCNN Symposium on Civil Engineering
    • 発表場所
      Tongji University, Shanghai, China
    • 年月日
      2014-11-10 – 2014-11-12
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 走行車両動的応答による橋梁固有振動数の抽出2014

    • 著者名/発表者名
      川谷充郎・金 哲佑・井上真一
    • 学会等名
      土木学会第69回年次学術講演会
    • 発表場所
      大阪
    • 年月日
      2014-09-10 – 2014-09-12
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 都市高速道路出路橋の現地振動実験データを用いた振動モニタリング適用性検討2014

    • 著者名/発表者名
      川谷充郎・金 哲佑・山野歩今
    • 学会等名
      土木学会第69回年次学術講演会
    • 発表場所
      大阪
    • 年月日
      2014-09-10 – 2014-09-12
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] AR係数の再構築による橋梁振動ヘルスモニタリングの精度向上に関する基礎的研究2014

    • 著者名/発表者名
      北内壮太郎・金 哲佑・杉浦邦征
    • 学会等名
      土木学会第69回年次学術講演会
    • 発表場所
      大阪
    • 年月日
      2014-09-10 – 2014-09-12
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 外部因子に着目したベイズ回帰による長期橋梁振動モニタリング2014

    • 著者名/発表者名
      森田知明・金 哲佑・大島義信・杉浦邦征
    • 学会等名
      土木学会第69回年次学術講演会
    • 発表場所
      大阪
    • 年月日
      2014-09-10 – 2014-09-12
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Long-term monitoring of a steel girder bridge and a Bayesian approach to assess change in bridge condition2014

    • 著者名/発表者名
      C.W. Kim, T. Morita, K. Sugiura
    • 学会等名
      World congress on advances in Civil, Environmental and Materials Research (ACEM14)
    • 発表場所
      Busan, Korea
    • 年月日
      2014-08-24 – 2014-08-28
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Real-world applications 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 and M. Kawatani
    • 学会等名
      6WCSCM
    • 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 steel truss bridge2014

    • 著者名/発表者名
      C.W. Kim, K.C. Chang, S. Kitauchi and M. Kawatani.
    • 学会等名
      IABMAS2014
    • 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] Wavelet based drive-by bridge inspection system2014

    • 著者名/発表者名
      P.J. McGetrick and C.W. Kim
    • 学会等名
      IABMAS2014
    • 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] Considering varying temperature and traffic load in long-term bridge health monitoring by means of Bayesian regression2014

    • 著者名/発表者名
      C.W. Kim, T. Morita, S. Kitauchi and K. Sugiura
    • 学会等名
      The 9th International Conference on Structural Dynamics (EURODYN 2014)
    • 発表場所
      Porto, Portugal
    • 年月日
      2014-06-30 – 2014-07-02
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] An indirect bridge inspection method incorporating pattern recognition and model updating2014

    • 著者名/発表者名
      P.J. McGetrick and C.W. Kim
    • 学会等名
      The 9th International Conference on Structural Dynamics (EURODYN 2014)
    • 発表場所
      Porto, Portugal
    • 年月日
      2014-06-30 – 2014-07-02
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Damage detection of a steel truss bridge through on-site moving vehicle experiments2013

    • 著者名/発表者名
      C.W. Kim, S. Kitauchi, and K. Sugiura
    • 学会等名
      2nd Int. Conf. on Smart Monitoring, Assessment and Rehabilitation of Civil Structures (SMAR2013)
    • 発表場所
      Istanbul Tech. Univ., Turkey
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] The use of an instrumented vehicle in a wavelet based damage detection approach for bridge structures2013

    • 著者名/発表者名
      P.J. McGetrick and C.W. Kim
    • 学会等名
      2nd Int. Conf. on Smart Monitoring, Assessment and Rehabilitation of Civil Structures (SMAR2013)
    • 発表場所
      Istanbul Tech. Univ., Turkey
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Effect of load redistribution of a steel truss bridge due to fracture of a truss member on vibration-based fault detection2013

    • 著者名/発表者名
      C.W. Kim, S. Kitauchi, K. Hashimoto, K. Sugiura and M. Kawatani
    • 学会等名
      Fifth International Conference on Structural Engineering, Mechanics & Computation
    • 発表場所
      Cape Town University, South Africa
    • 関連する報告書
      2013 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
      C.W. Kim, K.C. Chang, S. Kitauchi, P.J. McGetrick, K. Hashimoto, and K. Sugiura
    • 学会等名
      11th Int. Conf. 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
      C.W. Kim, S. Kitauchi, K.C. Chang, P.J. McGetrick, K. Sugiura and M. Kawatani
    • 学会等名
      11th Int. Conf. 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-span 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
      thirteenth 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, and S. Kitauchi
    • 学会等名
      thirteenth 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
      the 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] A year-long monitoring using in-service vibration data from a multi-span plate-Gerber bridge2012

    • 著者名/発表者名
      Kim, Kitauchi, Sugiura, Kawatani
    • 学会等名
      4th Int. Symposium on Lite-Cycle Civil Engineering (IALCCE2012)
    • 発表場所
      Hofburg Vienna, Vienna, Austria
    • 年月日
      2012-10-05
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Wavelet based damage detection approach for bridge structures utilizing vehicle vibration2012

    • 著者名/発表者名
      McGetrick, Kim
    • 学会等名
      9th German-Japanese Bridge Symposium
    • 発表場所
      京都市・京都大学
    • 年月日
      2012-09-11
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Detecting anomaly of an in-service bridge utilizing Bayesian regression2012

    • 著者名/発表者名
      Kitauchi, Kim, Sugiura
    • 学会等名
      9th German-Japanese Bridge Symposium
    • 発表場所
      京都市・京都大学
    • 年月日
      2012-09-11
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Damping Detection for Periodic Bridge Health Monitoring using a Moving Vehicle2012

    • 著者名/発表者名
      McGetrick, Kim, Gonzalez, OBrien, Kawatani
    • 学会等名
      土木学会第67回年次学術講演会
    • 発表場所
      名古屋市・名古屋大学
    • 年月日
      2012-09-07
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 交通振動を用いた鋼ゲルバートラス橋の異常検知2012

    • 著者名/発表者名
      北内壮太郎・伊勢本遼・金哲佑・その他
    • 学会等名
      土木学会第67回年次学術講演会
    • 発表場所
      名古屋市・名古屋大学
    • 年月日
      2012-09-06
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Damage identification of bridges utilizing coupled system of vehicle and bridge.2012

    • 著者名/発表者名
      Kawatani, Kim, Toshinami, Doi
    • 学会等名
      Advances in Coupled System Mechanics (ACSM12)
    • 発表場所
      COEX, Seoul, Korea
    • 年月日
      2012-08-17
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Structural diagnosis of bridges using traffic-induced vibration measurements2012

    • 著者名/発表者名
      Kim, Isemoto, Sugiura, Kawatani
    • 学会等名
      6th Int. Conf. on Bridge Maintenance, Safety and Management (IABMAS2012)
    • 発表場所
      Palazzo Dei Congressi Di Stresa, Stresa Italy
    • 年月日
      2012-07-09
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [備考] 国際環境基盤マネジメント研究室

    • URL

      http://infra.kuciv.kyoto-u.ac.jp/KimCW.html

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [備考] Kakenhi

    • URL

      http://strmech.kuciv.kyoto-u.ac.jp/bhm_web/kakenhi.html

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書

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公開日: 2012-04-24   更新日: 2019-07-29  

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