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2018 年度 実績報告書

長期橋梁ヘルスモニタリングのための逐次ベイズ異常診断法の提案

研究課題

研究課題/領域番号 16H04398
研究機関京都大学

研究代表者

金 哲佑  京都大学, 工学研究科, 教授 (80379487)

研究分担者 野村 泰稔  立命館大学, 理工学部, 講師 (20372667)
橋本 国太郎  神戸大学, 工学研究科, 准教授 (40467452)
張 凱淳  京都大学, 工学研究科, 講師 (50751723)
吉田 郁政  東京都市大学, 工学部, 教授 (60409373)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
キーワード長期モニタリング / 外部因子 / ベイズ / データ正規化 / 損傷実験
研究実績の概要

本研究は,長期的な経年変化に着目した橋梁異常診断の実現のため,長期モニタリングにおける様々な外部因子(気象状況・構造物の運用状況など)の影響や多種多量のデータを逐次に分析できる異常診断法の構築を目的としている.
H30年度は,H29年度の研究で実施した実橋梁の損傷実験データを用いて異常検知可能性について検討を進めてきた.また,逐次ベイズ異常検知法で提案している損傷位置や損傷度の大まかな検知精度の向上のために,逐次ベイズ異常検知法の情報行列から各センサー情報だけを抽出する局所ベイズ異常検知法の開発に成功した.実橋での損傷実験データによる検討から,提案の逐次ベイズ異常検知による大まかな損傷位置や損傷度の精度向上が可能であることが分かった.
長期振動モニタリングにおける環境の影響を適切に考慮できる数理モデルとして,線形回帰モデル,非線形回帰モデル(ガウス回帰モデル)およびARIMAモデルの有用性について検討を行い長期振動モニタリングにおける環境依存性の正規化の可能性を示した.特に,温度のような季節変動の場合は非線形回帰モデルによるデータ正規化が有利であることが分かった.一方で休日の急激な交通荷重の変化のような非定常的な季節変動の場合は,ARIMAモデルが有利であることが分かった.
また橋脚の洗掘同定のために常時微動による振動同定可能性について鉄道橋を対象に検討を行い,振幅0.1gal程度の非常時の常時微動と増水時の振幅1gal程度の常時微動の遠隔モニタリングによる橋脚の振動特性の同定に成功し,橋脚の洗掘同定の可能性を明らかにした.研究成果を積極的に国内外で発信しており,国内学術会議に13件,国際会議に17件,国内外の専門雑誌に7編発表している.関連研究成果の「粒子フィルタを用いた鋼アーチ橋梁のFEモデルアップデート」が鋼構造工学シンポジウムにおいて優秀発表賞を授与された.

現在までの達成度 (段落)

平成30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

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (38件)

すべて 2018 その他

すべて 雑誌論文 (7件) (うち国際共著 2件、 査読あり 7件) 学会発表 (30件) (うち国際学会 17件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] 既設合成2主桁橋の現地振動計測とFEモデル構築2018

    • 著者名/発表者名
      林 厳・金哲佑・三増 拓也・五井良直・吉田郁政・杉浦邦征
    • 雑誌名

      土木学会論文集A2

      巻: 74 ページ: I_705-I ~ I_714

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 実鋼板桁橋の損傷前後における振動特性に関する考察2018

    • 著者名/発表者名
      三増拓也・金哲佑・五井良直
    • 雑誌名

      土木学会論文集A2

      巻: 74 ページ: I_513 - I~I_522

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Discrepancy Analysis of Load?Displacement in the Combination Space for Concrete Box Girder Assessment2018

    • 著者名/発表者名
      Ye X. F.、Ogai H.、Kim C. W.
    • 雑誌名

      Strength of Materials

      巻: 50 ページ: 695~701

    • DOI

      10.1007/s11223-018-0014-6

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] 粒子フィルタを用いた鋼アーチ橋梁のFEモデルアップデート2018

    • 著者名/発表者名
      三増 拓也・林 厳・大城 雄希・金 哲佑
    • 雑誌名

      鋼構造工学シンポジウム論文集

      巻: 26 ページ: 396~403

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Long-term bridge health monitoring and performance assessment based on a Bayesian approach2018

    • 著者名/発表者名
      Kim Chul-Woo、Zhang Yi、Wang Ziran、Oshima Yoshinobu、Morita Tomoaki
    • 雑誌名

      Structure and Infrastructure Engineering

      巻: 14 ページ: 883~894

    • DOI

      10.1080/15732479.2018.1436572

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 橋梁振動の多変量自己回帰モデルのベイズ推定に基づく異常検知2018

    • 著者名/発表者名
      五井良直・金 哲佑
    • 雑誌名

      材料

      巻: 67 ページ: 143 ~ 150

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Long-term health monitoring for deteriorated bridge structures based on Copula theory2018

    • 著者名/発表者名
      Yi Zhang, Chul Woo Kim, Kong Fah Tee, Akhil Garg, Ankit Garg
    • 雑誌名

      Smart Structures and Systems

      巻: 21 ページ: 171~185

    • DOI

      10.12989/sss.2018.21.2.171

    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Vibration-based performance assessment of a prestressed concrete girder bridge by dynamic and static tests2018

    • 著者名/発表者名
      Yosuke Kondo, Oscar Sergio Luna Vera, Chul-Woo Kim, Yoshinobu Oshima
    • 学会等名
      The 31th KKHTCNN Symposium on Civil Engineering
    • 国際学会
  • [学会発表] A Field Experiment for Extracting Bridge Characteristics Utilizing Drive-by Bridge Inspection Method2018

    • 著者名/発表者名
      Syunsuke Nakajima, Chul-Woo Kim, Kai-Chun Chang
    • 学会等名
      The 31th KKHTCNN Symposium on Civil Engineering
    • 国際学会
  • [学会発表] Applying Copula Approaches in Long-Term Bridge Health Monitoring2018

    • 著者名/発表者名
      Jiamin Lin, Chul-Woo Kim, Yoshinao Goi, Yi Zhang
    • 学会等名
      The 31th KKHTCNN Symposium on Civil Engineering
    • 国際学会
  • [学会発表] Investigation of changes in modal frequencies of a steel plate girder bridge due to artificial damage2018

    • 著者名/発表者名
      Takuya Mimasu, Chul-Woo Kim, Yoshinao Goi, Gen Hayashi
    • 学会等名
      The 31th KKHTCNN Symposium on Civil Engineering
    • 国際学会
  • [学会発表] Scour Detection of Railway Bridges based on Remote Vibration Monitoring2018

    • 著者名/発表者名
      Kazuhiro Yoshitome, Yoshinao Goi, Chul-Woo Kim, Shinji Kitagawa, Masaki Shinoda, Yoshisada Hamada
    • 学会等名
      The 31th KKHTCNN Symposium on Civil Engineering
    • 国際学会
  • [学会発表] Investigation of Bayesian damage detection method for long-term bridge health monitoring2018

    • 著者名/発表者名
      Y. Goi, C.W. Kim
    • 学会等名
      IALCCE2018
    • 国際学会
  • [学会発表] Structural health monitoring of a steel girder bridge utilizing reconstructed sparse-like system matrix2018

    • 著者名/発表者名
      T. Mimasu, C.W. Kim, Y. Goi
    • 学会等名
      IALCCE2018
    • 国際学会
  • [学会発表] Experimental studies on the Feasibility of Drive-by Bridge Inspection Method Using an Appropriate Vehicle Model2018

    • 著者名/発表者名
      S. Nakajima, C.W. Kim, K.C. Chang, S. Hasegawa
    • 学会等名
      IALCCE2018
    • 国際学会
  • [学会発表] Vibration-based damage detection of a steel plate girder bridge through a field damage experiment2018

    • 著者名/発表者名
      Chul-Woo Kim, Takuya Mimasu, Yasuo Suzuki, Masahide Matsumura
    • 学会等名
      The 12th German-Japanese Bridge Symposium
    • 国際学会
  • [学会発表] Feasibility investigation on damage detection of a real bridge by means of FE model updating2018

    • 著者名/発表者名
      Takuya Mimasu, Gen Hayashi, Chul-Woo Kim
    • 学会等名
      The 12th German-Japanese Bridge Symposium
    • 国際学会
  • [学会発表] Long-term vibration and temperature monitoring on a steel plate girder bridge2018

    • 著者名/発表者名
      X. Ma, Y. Goi, C.W. Kim
    • 学会等名
      The 7th World Conference on Structural Control and Monitoring
    • 国際学会
  • [学会発表] Bayesian Hypothesis Testing for Bridge Health Monitoring2018

    • 著者名/発表者名
      Y. Goi, C. W. Kim
    • 学会等名
      The 7th World Conference on Structural Control and Monitoring
    • 国際学会
  • [学会発表] Ambient vibration monitoring of a railway bridge for scour detection2018

    • 著者名/発表者名
      C.W. Kim, D. Kawabe, M. Kondo
    • 学会等名
      IABMAS 2018
    • 国際学会
  • [学会発表] System identification of a bridge by a sparse-like system matrix2018

    • 著者名/発表者名
      T. Mimasu, Y. Goi, C.W. Kim
    • 学会等名
      IABMAS 2018
    • 国際学会
  • [学会発表] Removing Environmental Influences in Bridge Health Monitoring and Copula Approaches2018

    • 著者名/発表者名
      Jiamin Lin, Chul-Woo Kim, Yi Zhang
    • 学会等名
      ACEM18 Congress
    • 国際学会
  • [学会発表] Outlier analysis to detect damage in a steel truss bridge2018

    • 著者名/発表者名
      Yoshinao Goi, Chul-Woo Kim
    • 学会等名
      The 6th Intl. Symposium on Reliability Engineering and Risk Management
    • 国際学会
  • [学会発表] Vibration monitoring and damage experiment on an actual steel plate girder bridge2018

    • 著者名/発表者名
      Chul-Woo Kim, Yoshinao Goi, Gen Hayashi, Takuya Mimasu
    • 学会等名
      The 6th Intl. Symposium on Reliability Engineering and Risk Management
    • 国際学会
  • [学会発表] センサグルーピングによる橋梁のシステム同定と異常検知2018

    • 著者名/発表者名
      三増 拓也・金 哲佑・五井 良直
    • 学会等名
      土木学会第73回年次学術講演会
  • [学会発表] Bayesian Damage Detection of a Steel Plate Girder Bridge2018

    • 著者名/発表者名
      Y. Goi, C.W. Kim
    • 学会等名
      土木学会第73回年次学術講演会
  • [学会発表] 振動モニタリングによる洗掘検知の可能性の検討2018

    • 著者名/発表者名
      吉留 一博・金 哲佑・五井 良直・近藤 政弘・北川 慎治・篠田 正紀
    • 学会等名
      土木学会第73回年次学術講演会
  • [学会発表] 走行車両の加速度応答に着目した橋梁の損傷検知2018

    • 著者名/発表者名
      中嶌 俊祐・長谷川聡一朗・金 哲佑・張 凱淳・吉田 郁政
    • 学会等名
      土木学会第73回年次学術講演会
  • [学会発表] 現地載荷試験によるPC橋の破壊過程と振動特性の推移に関する研究2018

    • 著者名/発表者名
      近藤 洋佑・Oscar S. LUNA VERA・金 哲佑・大島 義信
    • 学会等名
      土木学会第73回年次学術講演会
  • [学会発表] Long-term vibration and temperature monitoring on a steel plate girder bridge2018

    • 著者名/発表者名
      Xinda Ma・Chul-Woo Kim・Yoshinao Goi
    • 学会等名
      土木学会第73回年次学術講演会
  • [学会発表] Mahalanobis Distance and Bayesian Hypothesis Testing for Long-term Bridge Health Monitoring2018

    • 著者名/発表者名
      王 子然・金 哲佑・杉浦 邦征
    • 学会等名
      土木学会第73回年次学術講演会
  • [学会発表] 再構築されたシステム行列による鋼桁橋の損傷前後の振動特性同定2018

    • 著者名/発表者名
      三増 拓也・金 哲佑・五井 良直
    • 学会等名
      平成30年度土木学会関西支部年次学術講演会
  • [学会発表] 洗掘対策前後の鉄道橋橋脚の振動特性に関する考察2018

    • 著者名/発表者名
      吉留 一博・五井 良直・金 哲佑・北川 慎治・篠田 正紀・近藤 正弘
    • 学会等名
      平成30年度土木学会関西支部年次学術講演会
  • [学会発表] 実PC橋の載荷および車両走行実験2018

    • 著者名/発表者名
      近藤 洋佑・Oscar S. LUNA VERA・金 哲佑
    • 学会等名
      平成30年度土木学会関西支部年次学術講演会
  • [学会発表] 鋼板桁橋の損傷実験と振動モニタリング2018

    • 著者名/発表者名
      三増拓也・金 哲佑・五井良直・林 厳
    • 学会等名
      第21回応用力学シンポジウム
  • [学会発表] 走行車両のばね上振動を利用した路面形状同定および橋梁損傷検知2018

    • 著者名/発表者名
      長谷川聡一朗・金 哲佑・張 凱淳・中嶌俊祐・吉田郁政・関屋英彦
    • 学会等名
      第21回応用力学シンポジウム
  • [学会発表] 既設合成2主桁橋の現地振動計測とFEモデル構築2018

    • 著者名/発表者名
      林 厳・金 哲佑・三増拓也・五井良直・吉田郁政・杉浦邦征
    • 学会等名
      第21回応用力学シンポジウム
  • [備考]

    • URL

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

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公開日: 2019-12-27  

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