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2019 年度 実績報告書

光学的計測法を用いた仮設足場を用いない効率的・低コストな橋梁健全度診断手法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 17H03298
研究機関長崎大学

研究代表者

松田 浩  長崎大学, 工学研究科, 教授 (20157324)

研究分担者 佐々木 謙二  長崎大学, 工学研究科, 准教授 (20575394)
奥松 俊博  長崎大学, 工学研究科, 准教授 (30346928)
西川 貴文  長崎大学, 工学研究科, 准教授 (50512076)
森田 千尋  宮崎大学, 工学部, 教授 (60230124)
山口 浩平  長崎大学, 工学研究科, 准教授 (60336013)
伊藤 幸広  佐賀大学, 理工学部, 教授 (90223198)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
キーワードSfM3D写真計測 / 3Dレーザスキャナ / 画像解析 / たわみ分布計測 / ひずみ計測 / デジタル画像相関法 / 構造同定 / ひび割れ図化システム
研究実績の概要

本研究は,目視点検ですら容易でない海洋渡海橋,仮設足場の設置が困難な跨線橋や跨道橋等を対象として,これまで開発・実用化されてきた3次元写真計測(SfM:Structure from Motion),3Dレーザースキャナ,無人飛行体(ドローン),ギガピクセル画像,画像解析技術などの種々の先進的なICRT技術を活用・発展させ,従来手法よりも効率的,効果的で,低コスト,高信頼性を有する橋梁点検手法を提示することを目的としたものである。将来的には近接目視点検の代替となり得るような橋梁をはじめとしたインフラ構造物の点検手法の開発を目標としている。
本研究では,光学的計測法である様々な要素技術について有効性を確認するとともに,高縄手橋,砂川橋,鬼橋,三杉大橋等々の実橋梁を対象としてSIPインフラ開発技術等を用いてフィールド実証試験を実施するとともに,それら機器による点検の手法及び結果の有効性と有用性および課題について検討した。具体例を以下に示す。
①高フレームレート望遠カメラを用いてトラス模型の変位・振動計測法の開発,②デジタル画像相関法(DICM)による鋼部材のき裂検知法,③3D計測に基づく橋梁維持管理システムとして,鋼橋の塗膜劣化やボルト抜落ち,コンクリート橋のひび割れや浮き・剥離などを付与した3次元外観劣化情報システム,④実計測による剛性及び振動特性の評価と,3次元FEM解析によるリスク評価に基づく橋梁モニタリング手法。さらに,DICM等の種々の光学的手法を用いた研究として以下を実施した。⑤鉄筋定着部の損傷劣化を想定した模擬RC試験体の曲げせん断試験を実施し,PIC板による補強効果を実験的および3次元FEM解析により検証,⑥コンクリート構造やアスファルト舗装のひび割れをデジタル画像からの自動抽出方法を開発するとともに,その現場実証試験を行い有効性と有用性を検証した。

現在までの達成度 (段落)

令和元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

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

備考

松田浩:巻頭言「道守(みちもり)」古代からの遺伝子~地域の道をだれがいかに守っていくか~,九州技報,九州地方計画協会,No.65,2019,P.1

  • 研究成果

    (59件)

すべて 2020 2019 その他

すべて 雑誌論文 (29件) (うち国際共著 5件、 オープンアクセス 12件、 査読あり 17件) 学会発表 (27件) (うち国際学会 1件) 備考 (3件)

  • [雑誌論文] Ironworks Conveyor Monitoring Using Mirror-drive High-speed Active Vision2020

    • 著者名/発表者名
      Zhengmi Tang, Kohei Shimasaki, Mingjun Jiang, Takeshi Takaki, Idaku Ishii, Idaku, Aoi Koga, Hiroshi Matsuda
    • 雑誌名

      ISIJ International

      巻: Vol. 60, No. 5 ページ: 61-70

    • DOI

      https://doi.org/10.2355/tetsutohagane.TETSU-2019-059

  • [雑誌論文] ミラー駆動型高速アクティブビジョンを用いた製鉄所コンベアモニタリング2020

    • 著者名/発表者名
      唐正密, 島崎航平, 姜明俊, 高木健, 石井抱, 古賀掲維, 松田浩
    • 雑誌名

      鉄と鋼

      巻: Vol.106, No.2 ページ: 3-12

  • [雑誌論文] Influence of inclination angles and confining pressures on mechanical behavior of rock materials containing a preexisting crack2020

    • 著者名/発表者名
      Zhao, C.,Zhou, Y.,Zhang, Q.,Zhao, C.,Matsuda, H.
    • 雑誌名

      International Journal for Numerical and Analytical Methods in Geomechanics

      巻: 44(3) ページ: 353-370

    • DOI

      https://doi.org/10.1002/nag.3003

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] 橋梁復元設計における 3D 計測の利活用について2020

    • 著者名/発表者名
      山口浩平,鈴木航作,松田浩,伊勢田幹太,合田寛基
    • 雑誌名

      構造工学論文集

      巻: 66A ページ: 684-693

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 橋梁用ゴム支承の材料・構造特性に関する実験及び解析的研究2019

    • 著者名/発表者名
      東哲平,松田浩,古賀掲維
    • 雑誌名

      長崎大学大学院工学研究科研究報告

      巻: 49(93) ページ: 36-43

    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] RCはりの載荷試験における鉄筋劣化の超音波探傷試験に関する研究2019

    • 著者名/発表者名
      永松牧子,海部貴裕,浦田幹康,岡本賢治,鶴田健,松田浩
    • 雑誌名

      長崎大学大学院工学研究科研究報告

      巻: 49(93) ページ: 44-48

    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] 鉄筋定着部が損傷したRCはりのPIC板による曲げおよびせん断補強効果に関する研究2019

    • 著者名/発表者名
      永松牧子,海部貴裕,浦田幹康,岡本賢治,鶴田健,松田浩
    • 雑誌名

      長崎大学大学院工学研究科研究報告

      巻: 49(93) ページ: 49-52

    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] 先端技術を用いたインフラ構造物の点検調査の効率化と高精度化に関する研究2019

    • 著者名/発表者名
      宮濱晃一,松田浩,山口浩平,林謙介,河村太紀
    • 雑誌名

      長崎大学大学院工学研究科研究報告

      巻: 49(93) ページ: 53-59

    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] 深層学習を用いたコンクリートのひび割れ検出プログラムに関する研究2019

    • 著者名/発表者名
      寺野聡恭,古賀掲維,松田浩
    • 雑誌名

      長崎大学大学院工学研究科研究報告

      巻: 49(93) ページ: 119-124

    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] 3D計測によるvirtual計測とLDVによるreal計測における比較2019

    • 著者名/発表者名
      林謙介,松田浩,山口浩平,宮濱晃一,木本啓介
    • 雑誌名

      長崎大学大学院工学研究科研究報告

      巻: 49(93) ページ: 125-130

    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] 軍艦島護岸コアの調査に基づく高経年護岸コンクリートの品質評価2019

    • 著者名/発表者名
      中山大誠,佐々木謙二,原田哲夫
    • 雑誌名

      日本材料学会,コンクリート構造物の補修・補強・アップグレード論文報告集

      巻: Vol.19 ページ: 181-186

    • 査読あり
  • [雑誌論文] PIC板による鉄筋定着部が損傷したRCはりの曲げおよびせん断補強効果2019

    • 著者名/発表者名
      永松牧子,中馬紗貴,岡本賢治,鶴田健,松田浩
    • 雑誌名

      日本材料学会,コンクリート構造物の補修・補強・アップグレード論文報告集

      巻: Vol.19 ページ: 119-124

    • 査読あり
  • [雑誌論文] スマートフォンを用いた道路舗装の平坦性及びひび割れ率の評価に関する研究2019

    • 著者名/発表者名
      寺野聡恭,松田浩,古賀掲維,佐々木博
    • 雑誌名

      第33回日本道路会議

      巻: Vol.33 ページ: 79-82

  • [雑誌論文] 【解説】九州・山口地域における橋梁長寿命化への取組み-道守養成講座と橋梁点検へのICT の利活用-2019

    • 著者名/発表者名
      松田浩・伊藤幸広・木本啓介・山口浩平
    • 雑誌名

      プレストレストコンクリート

      巻: Vol.61, No.6 ページ: 16-21

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 現場打ち超高性能繊維補強コンクリートの材料特性2019

    • 著者名/発表者名
      永松牧子,上阪康雄,松田浩,海部貴裕
    • 雑誌名

      第28回プレストレストコンクリー卜の発展に関するシンポジウム論文集

      巻: Vol.28 ページ: 669-672

    • 査読あり
  • [雑誌論文] スマートフォンを用いた道路舗装の平坦性及びひび割れ率の評価に関する研究2019

    • 著者名/発表者名
      寺野聡恭・小金丸暁・松田浩・佐々木博・古賀掲維・西川貴文
    • 雑誌名

      土木学会論文集F4(建設マネジメント特集号)

      巻: 75巻2号 ページ: I_88-I_95

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 定着期を迎える道守認定者の技術者・ ボランティアとしての活動と意向に関する調査2019

    • 著者名/発表者名
      高橋和雄・松田浩・中村聖三・吉田裕子
    • 雑誌名

      土木学会論文集F4(建設マネジメント特集号)

      巻: 75巻2号 ページ: 177-193

    • 査読あり
  • [雑誌論文] コンクリートを対象としたのひずみ計測に関する基礎的研究2019

    • 著者名/発表者名
      永松牧子・福原巧也・高橋恭涼・松田浩
    • 雑誌名

      第36回建設マネジメント問題に関する研究発表・討論会講演集

      巻: Vol.36 ページ: 79-82

  • [雑誌論文] デジタル画像の撮影解像度とコンクリートの視認可能なひびわれ幅に関する検証2019

    • 著者名/発表者名
      木本啓介,松田浩
    • 雑誌名

      土木構造・材料論文集

      巻: 第35号 ページ: 115-122

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Tandem Marker-based Motion Capture Method for Dynamic Small Displacement Distribution Analysis2019

    • 著者名/発表者名
      Zulhaj Aliansyah, Kohei Shimasaki, Mingjung Jiang, Takeshi Takaki, Idaku Ishii, Hua Yang, Chikako Umemoto, and Hiroshi Matsuda,
    • 雑誌名

      Journal of Robotics and Mechatronics

      巻: Vol. 31, No. 5 ページ: 671-685

    • DOI

      https://doi.org/10.20965/jrm.2019.p0671

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Experimental study on rock-like specimens with single flaw under hydro-mechanical coupling2019

    • 著者名/発表者名
      Xing, J., Zhao, C., Yu, S., Matsuda, H., Ma, C
    • 雑誌名

      Applied Sciences

      巻: 9(16) ページ: 3234;

    • DOI

      doi:10.3390/app9163234

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Vision-based Modal Analysis Using Multiple Vibration Distribution Synthesis to Inspect Large-Scale Structures2019

    • 著者名/発表者名
      Tadayoshi Aoyama, Liang Li, Mingjun Jiang, Takeshi Takaki, Idaku Idaku, Hua Yang, Chikako Umemoto, Hiroshi Matsuda, Makoto Chikaraishi, and Akimasa Fujiwara
    • 雑誌名

      Journal of Dynamic Systems, Measurement, and Control

      巻: Vol. 141, No. 3 ページ: 031007-1-12

    • DOI

      https://doi.org/10.1115/1.4041604

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] 人工海水腐食環境下におけるZn-Al溶射皮膜の腐食性評価2019

    • 著者名/発表者名
      森田千尋,中野敦,白井敬大,押川渡,米沢昇
    • 雑誌名

      鋼構造年次論文報告集

      巻: 27巻 ページ: 374-383

    • 査読あり
  • [雑誌論文] デジタル画像相関法を用いた鉄筋埋設式PCM巻立て補強されたRC部材のひび割れ性状2019

    • 著者名/発表者名
      田村拓登,山口浩平,島田有二朗,松田浩,日野伸一,彌永裕之,合田寛基
    • 雑誌名

      第6回九州橋梁・構造工学研究会シンポジウム論文集

      巻: 6 ページ: CD-ROM

  • [雑誌論文] 3D計測データを用いた図面化および部材寸法の推定に関する一考察2019

    • 著者名/発表者名
      鈴木航作,山口浩平,松田浩,伊勢田幹太
    • 雑誌名

      第6回九州橋梁・構造工学研究会シンポジウム論文集

      巻: 6 ページ: CD-ROM

  • [雑誌論文] 既設RC橋脚を対象とした鉄筋埋設式PCM巻立て補強工法の曲げ補強効果2019

    • 著者名/発表者名
      島田有二朗,山口浩平,合田寛基,彌永裕之,日野伸一
    • 雑誌名

      コンクリート構造物の補修,補強,アップグレード論文報告集

      巻: 19 ページ: 101-106

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fatigue Failure Analysis of Cracks near the Sole Plate of a Half-through Steel Arch Bridge2019

    • 著者名/発表者名
      Qu Wang, Toshihiro Okumatsu, Shozo Nakamura, Takafumi Nishikawa, Qingxiong Wu, Kangming Chen
    • 雑誌名

      Journal of Bridge Engineering

      巻: Vol.24, Issue 5 ページ: CD-ROM

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Energy storage solution for wireless sensor network used in bridge surface corrosion monitoring2019

    • 著者名/発表者名
      T. Fujimoto, S. Uto, Y. Ishizuka, T. Fujishima, C.-E. Guan, T. Okumatsu, S. Sugimoto and S. Iwasaki
    • 雑誌名

      IET Electronics Letters,

      巻: Vol. 55 No. 22 ページ: 1186-1188

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Influence of temperature and bearing condition on the vibration characteristics of a steel arch bridg2019

    • 著者名/発表者名
      Yugo Fukuoka, Toshihiro Okumatsu, Shozo Nakamura and Takafumi Nishikawa
    • 雑誌名

      Proceedings of ARCH 2019

      巻: 10 ページ: CD-ROM

    • 査読あり
  • [学会発表] SfMを用いた橋梁の部材寸法推定のための精度検証2020

    • 著者名/発表者名
      小川裕棋,森田千尋,山根誠一,濵田貴光,山口浩平
    • 学会等名
      令和元年度土木学会西部支部研究発表会
  • [学会発表] 人工海水を用いた腐食環境下におけるZn-30mass%Al溶射皮膜の腐食性評価2020

    • 著者名/発表者名
      白井敬大,中野敦,森田千尋, 押川渡,米沢昇
    • 学会等名
      土木学会第74回年次学術講演会
  • [学会発表] DICMによる鉄筋定着部が損傷したRCはりの破壊挙動の可視化2019

    • 著者名/発表者名
      永松牧子,海部貴裕,中馬紗貴,岡本賢治,鶴田健,松田浩
    • 学会等名
      日本実験力学会2019年度年次講演会
  • [学会発表] 光学的計測法を用いた撤去RC桁の検査,診断及び実橋への利活用に関する研究2019

    • 著者名/発表者名
      宮濱晃一,林謙介,松田浩,山口浩平,古賀掲維
    • 学会等名
      日本実験力学会2019年度年次講演会
  • [学会発表] デジタル画像解析によるコンクリートのひび割れの自動抽出と描画2019

    • 著者名/発表者名
      寺野聡恭,木本啓介,古賀掲維,松田浩
    • 学会等名
      日本実験力学会2019年度年次講演会
  • [学会発表] 実験及び解析によるゴム支承の材料・構造特性2019

    • 著者名/発表者名
      東哲平,古賀掲維,山口浩平,松田浩,今井隆
    • 学会等名
      日本実験力学会2019年度年次講演会
  • [学会発表] 劣化したRCT桁橋の変位・ひずみに着目した各種計測法の有効性の検討2019

    • 著者名/発表者名
      國廣智志,山口浩平,松田浩,工藤賢二,杉江匡紀,梅本秀二
    • 学会等名
      日本実験力学会2019年度年次講演会
  • [学会発表] 光学的計測法を用いた劣化したRCT橋における構造特性同定2019

    • 著者名/発表者名
      林謙介,松田浩,山口浩平,工藤賢二,杉江匡紀
    • 学会等名
      日本実験力学会2019年度年次講演会
  • [学会発表] 中小橋梁の点検におけるSfMによる3Dモデルの有効性検証2019

    • 著者名/発表者名
      木本啓介,林謙介,山口浩平,松田浩
    • 学会等名
      日本実験力学会2019年度年次講演会
  • [学会発表] ゴム支承の材料・構造特性に関する実験及び解析的研究2019

    • 著者名/発表者名
      東哲平,中田侑吹,松田浩,山口浩平,古賀掲維,今井隆,原暢彦
    • 学会等名
      土木学会全国大会第74回年次学術講演会
  • [学会発表] PIC 板による鉄筋定着部が損傷したRC はりのせん断補強効果2019

    • 著者名/発表者名
      永松牧子,海部貴裕,中馬紗貴,岡本賢治,鶴田健,松田浩,山口浩平
    • 学会等名
      土木学会全国大会第74回年次学術講演会
  • [学会発表] 光学的計測法によるたわみの影響線の変化率を用いた損傷検知2019

    • 著者名/発表者名
      林謙介,松田浩,山口浩平
    • 学会等名
      土木学会全国大会第74回年次学術講演会
  • [学会発表] 光学的計測法を用いた撤去RC 桁の検査,診断及び実橋への利活用に関する研究2019

    • 著者名/発表者名
      宮濱晃一,林謙介,松田浩,山口浩平,古賀掲維
    • 学会等名
      土木学会全国大会第74回年次学術講演会
  • [学会発表] 深層学習を用いた画像分類によるひび割れ部位の判別2019

    • 著者名/発表者名
      寺野聡恭,松田浩,古賀掲維
    • 学会等名
      土木学会全国大会第74回年次学術講演会
  • [学会発表] 新技術地域実装を担うスーパー道守構想2019

    • 著者名/発表者名
      高橋和雄,松田浩
    • 学会等名
      土木学会全国大会第74回年次学術講演会
  • [学会発表] 構造物の3D 計測とその利活用に関する研究2019

    • 著者名/発表者名
      伊勢田幹太,松田浩,古賀掲維,田添智宏,松原健治
    • 学会等名
      土木学会全国大会第74回年次学術講演会
  • [学会発表] Bending and shear reinforcement effect of RC beam damaged at rebar anchorage by PIC boards2019

    • 著者名/発表者名
      Kyosuke Takahashi, Hiroshi Matsuda
    • 学会等名
      The 14th Japan-China Joint Seminar for the Graduate Students in Civil Engineering
  • [学会発表] Evaluation of surface flatness and cracking ratio of road using smartphone2019

    • 著者名/発表者名
      Sosuke Terano, Hiroshi Matsuda
    • 学会等名
      The 14th Japan-China Joint Seminar for the Graduate Students in Civil Engineering
  • [学会発表] 多視点画像解析を用いた橋梁の3Dモデル化の精度検証に関する研究2019

    • 著者名/発表者名
      小川裕棋,森田千尋,山根誠一,濵田貴光
    • 学会等名
      土木学会第74回年次学術講演会
  • [学会発表] 人工海水を用いた大気暴露試験によるZn-Al溶射鋼の腐食劣化に関する研究2019

    • 著者名/発表者名
      白井敬大,中野敦,森田千尋,押川渡,米沢昇
    • 学会等名
      土木学会第74回年次学術講演会
  • [学会発表] 復元設計に着目した3D 計測の利活用に関する一考察2019

    • 著者名/発表者名
      大山智也,鈴木航作,伊勢田幹太,山口浩平,松田浩
    • 学会等名
      令和元年度土木学会西部支部研究発表会
  • [学会発表] 数値解析によるRCT桁橋の残存耐荷力および構造特性同定の可能性の検討2019

    • 著者名/発表者名
      豊福晋ノ介,梶原淳史,山口浩平,松田浩
    • 学会等名
      令和元年度土木学会西部支部研究発表会
  • [学会発表] 日射・橋体温度変化に伴う鋼ランガートラス桁橋の支承および全体挙動に関する検討2019

    • 著者名/発表者名
      Rui Sucheng・奥松俊博・中村聖三・西川貴文・松田拓巳・持丸郁也
    • 学会等名
      令和元年度土木学会西部支部研究発表会
  • [学会発表] サーモグラフィカメラによる日射に伴う鋼ランガートラス桁橋温度分布の観測2019

    • 著者名/発表者名
      松田拓巳・奥松俊博・中村聖三・西川貴文・Rui Sucheng
    • 学会等名
      令和元年度土木学会西部支部研究発表会
  • [学会発表] 移動体による橋梁の観測計画支援のためのGNSS信号劣化に関する基礎的研究2019

    • 著者名/発表者名
      田中修平・奥松俊博・中村聖三・西川貴文
    • 学会等名
      令和元年度土木学会西部支部研究発表会
  • [学会発表] アクションカメラおよび画像処理による鋼ランガートラス桁橋の変位検出に関する基礎的研究2019

    • 著者名/発表者名
      持丸郁也・奥松俊博・中村聖三・西川貴文
    • 学会等名
      令和元年度土木学会西部支部研究発表会
  • [学会発表] FE Modeling and Verification by Model Updating with 3D Shape Measurement and System Identification2019

    • 著者名/発表者名
      Takafumi Nishikawa, Hiroshi Matsuda, Makoto Shimizu, Daiki Tashiro
    • 学会等名
      2019 IABSE Congress, The Evolving Metropolis, New York City
    • 国際学会
  • [備考] インフラ長寿命化センター

    • URL

      http://ilem.jp/

  • [備考] 道守養成講座

    • URL

      https://michimori.net/

  • [備考] 松田研究室

    • URL

      http://www.st.nagasaki-u.ac.jp/ken/matsuda/index-j.html

URL: 

公開日: 2021-01-27  

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