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2007 年度 研究成果報告書概要

都市インフラの地震被災早期判定技術の開発

研究課題

研究課題/領域番号 18360211
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 構造工学・地震工学・維持管理工学
研究機関茨城大学

研究代表者

横山 功一  茨城大学, 工学部, 教授 (20302325)

研究分担者 呉 智深  茨城大学, 工学部, 教授 (00223438)
原田 隆郎  茨城大学, 工学部, 講師 (00241745)
運上 茂樹  独立行政法人土木研究所, 耐震研究ダループ, 上席研究員 (60355815)
研究期間 (年度) 2006 – 2007
キーワード地震被災診断 / 光ファイバセンシング / 圧電センサ / モニタリング / 健全度判定 / クラック計測 / 構造同定 / 温度ひずみ
研究概要

1.ブロードバンド光ファイバセンサの開発
FBG光ファイバセンサをロングゲージ化した分布センシング手法を提案し,このセンサによってRC梁の微小ひずみ,初期ひび割れ等を計測できることを実験的に確認した.また,動的な応答を測定するためのFBG分布型ロングゲージセンサの高感度化を実現するとともに,センサの温度補償および耐久性の向上も実現させた、さらに,長期モニタリングでは温度環境変化の影響が避けられないため,計測されたひずみの温度影響成分を把握するためのひずみの補正方法として、重回帰分析またはニューラルネットワークを用いた補正方法を提案し,温度によるひずみ変化の影響を補正することの可能性を見いだした.
2.ブロードバンド圧電型センサの開発
PVDFフィルムを用いたクラック計測法に関する実験的検討を実施し,アルミニウムにおける亀裂進展やRC梁におけるひび割れ発生を計測することに成功した.また,PVDFフィルムセンサのひずみ分布とフィルムの表面電位の関係を把握することによって,コンクリート構造物の初期ひび割れ発生や進展挙動を把握することができ,PVDFフィルムセンサによるクラック計測方法を確立できた、また,データ収集のワイヤレス化を目指して,実用的な加速度センサユニットを試作できた.
3.被災健全度診断判定システムの開発
常時の健全性を実時間的に監視するために、モーダルマクロひずみベクトルによるnon-baseline型構造損傷同定手法を提案するとともに,損傷箇所および程度の2段階同定アルゴリズムを構築し,実験および数値解析に.よって提案手法の妥当性と有効性を確認した.また、長大斜長橋の損傷検知手法として,多点の応答観測情報を多入カー多出力のニューラルネットワークシステムにおいて学習することで,損傷発生の有無と損傷箇所,相対的な損傷程度を評価するシステムを構築できた.

  • 研究成果

    (32件)

すべて 2008 2007 2006

すべて 雑誌論文 (12件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (20件)

  • [雑誌論文] 構造ヘルスモニタリングにおけるひずみ測定の温度影響の補正に関する研究2007

    • 著者名/発表者名
      町口敦志, 横山功一, 原田隆郎, 高木優任
    • 雑誌名

      構造工学論文集 Vol.53A

      ページ: 718-726

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Two-level damage detection strategy based on modal parameters from distributed dynamic macro-strain measurements2007

    • 著者名/発表者名
      Wu, Z.S.・Li, S.
    • 雑誌名

      Journal of Intelligent material systems and Structures Vol.18 No.7

      ページ: 635-752

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Localized and decentralized identification for large-scale structures2007

    • 著者名/発表者名
      Xu, B.・Wu, Z.S.
    • 雑誌名

      Computer Assisted Mechanics and Engineering Science Vol.14

      ページ: 361-378

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A health monitoring strategy for RC flexural structures based on distributed long-gage fiber optic sensors2007

    • 著者名/発表者名
      S., Li・Z.S., Wu・T., Watanabe
    • 雑誌名

      Journal of Applied Mechanics Vol.10

      ページ: 983-994

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 査読あり
  • [雑誌論文] ニューラルネットワークを用いた橋脚の地震時リアルタイム損傷判定法に関する検討2007

    • 著者名/発表者名
      横山功一・原田隆郎・黒田聡・ Rafiqinzzaman, A. K. M.
    • 雑誌名

      日本地震工学論文集 第7巻 第5号

      ページ: 31-44

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development oflong-gage fiber optic sensors for structural health monitoring2007

    • 著者名/発表者名
      Li S. Z. and Wu, Z. S.
    • 雑誌名

      Journal of Structural Health Monitoring Vol.6, No.2

      ページ: 133-143

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [雑誌論文] Study on compensation of temperature effects on strain measurement in structural health monitoring2007

    • 著者名/発表者名
      Machiguchi, A., Yokoyama, K., Harada, T and Takagi, M.
    • 雑誌名

      Journal of Structural Engineering, JSCE Vol.53A

      ページ: 718-726

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [雑誌論文] Two-level damage detection strategy based on modal parameters from distributed dynamic macro-strain measurements2007

    • 著者名/発表者名
      Wu, Z. S. and Li, S. Z.
    • 雑誌名

      Journal of Intelligent Material Systems and Structures Vol.18, No.7

      ページ: 667-676

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [雑誌論文] Localized and decentralized identification for large-scale structures2007

    • 著者名/発表者名
      Xu, B. and Wu, Z. S.
    • 雑誌名

      Computer Assisted Mechanics and Engineering Science Vol.14

      ページ: 361-378

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [雑誌論文] A health monitoring strategy for RC flexural structures based on distributed long-gage fiber optic sensors2007

    • 著者名/発表者名
      Li, S. Z., Wu, Z. S. and Watanabe, T
    • 雑誌名

      Journal of Applied Mechanics, JSCE Vol.10

      ページ: 983-994

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [雑誌論文] Real-time evaluation of bridge pier damages due to earthquake by using Neural Networks technique2007

    • 著者名/発表者名
      Yokoyama, K., Harada T., Kuroda S. and Rafiquzzaman, A. K. M.
    • 雑誌名

      Journal of Japan Association for Earthquake Engineering Vol.7, No.5

      ページ: 31-44

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [雑誌論文] Experimental investigation on the application of distributed long-gage fiber optic sensors in RC structural assessment2006

    • 著者名/発表者名
      Li, S. Z. and Wu, Z. S.
    • 雑誌名

      Proceedings of Asia-pacifi Workshop on Structural Health Monitoring

      ページ: 567-576

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [学会発表] 静的解析による長大斜張橋の損傷検知に関する検討2008

    • 著者名/発表者名
      杉山裕一・横山功一・原田隆郎
    • 学会等名
      第35回土木学会関東支部技術研究発表会概要集, I-002
    • 発表場所
      芝浦工業大学
    • 年月日
      20080310-11
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [学会発表] 圧電フィルムを用いたクラック計測に関する研究2008

    • 著者名/発表者名
      細田達矢・横山功一・原田隆郎・田名部菊次郎
    • 学会等名
      第35回土木学会関東支部技術研究発表会概要集, I-006
    • 発表場所
      芝浦工業大学
    • 年月日
      20080310-11
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [学会発表] 長大橋梁構造物の地震時リアルタイム損傷判定法に関する研究2008

    • 著者名/発表者名
      仲森稔晃・横山功一・原田隆郎
    • 学会等名
      第35回土木学会関東支部技術研究発表会概要集, I-034
    • 発表場所
      芝浦工業大学
    • 年月日
      20080310-11
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [学会発表] Damage detection of long-span cable-stayed bridge by using static analysis2008

    • 著者名/発表者名
      Sugiyama, Y., Yokoyama, K. and Harada, T
    • 学会等名
      The 35th Conference of Kanto Branch of JSCE
    • 発表場所
      Shibaura Institute of Technology
    • 年月日
      20080310-11
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [学会発表] Study on crack monitoring technique by using PVDF film sensor2008

    • 著者名/発表者名
      Hosoda, T., Yokoyama, K., Harada, T. and Tanabe, K.,
    • 学会等名
      The 35th Conference of Kanto Branch of JSCE
    • 発表場所
      Shibaura Institute of Technology
    • 年月日
      20080310-11
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [学会発表] Real-time damage detection due to earthquake for long-span bridge2008

    • 著者名/発表者名
      Nakamori, T., Yokoyama, K. and Harada, T
    • 学会等名
      The 35th Conference of Kanto Branch of JSCE
    • 発表場所
      Shibaura Institute of Technology
    • 年月日
      20080310-11
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [学会発表] Structural health monitoring based on distributed long-gage fiber optic sensing techniques2007

    • 著者名/発表者名
      Z.S., Wu・S.Z., Li
    • 学会等名
      International Conference on Healthe Monitroing of Structure, Material and Environment(HMSME2007)
    • 発表場所
      Southeast University, Nanjing, China
    • 年月日
      20071016-18
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [学会発表] Structural health monitoring based on distributed long-gage fiber opticsensing techniques2007

    • 著者名/発表者名
      Wu, Z. S. and Li, S. Z.
    • 学会等名
      International Conference on Health Monitoring of Structure, Material and Environment(HMSME2007)
    • 発表場所
      Southeast University, Nanjing, China
    • 年月日
      20071016-18
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [学会発表] ワイヤレスネットワークセンシング技術による構造物ヘルスモニタリングの提案2007

    • 著者名/発表者名
      金子祐介・呉 智深・原田竜郎
    • 学会等名
      第10回「運動と振動の制御」シンポジウム(MOV IC2007) 講演論文集, No.1221, pp.82-85
    • 発表場所
      東京工業大学
    • 年月日
      20070809-11
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [学会発表] PVDFフィルムを用いたクラック計測法の開発2007

    • 著者名/発表者名
      横山功一・白土和美・田名部菊次郎・網代由香・原田隆郎
    • 学会等名
      第10回「運動と振動の制御」シンポジウム(MOV IC20, 07)講演輪文集, No, 1222, pp.86-90
    • 発表場所
      東京工業大学
    • 年月日
      20070809-11
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [学会発表] Suggestion of structural health monitoring by wireless network sensing technology2007

    • 著者名/発表者名
      Kaneko, Y., Wu, Z. S. and Harada, T.
    • 学会等名
      The 10th Mo ViC
    • 発表場所
      Tokyo Institute of Technology
    • 年月日
      20070809-11
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [学会発表] Development of crack monitoring technique by using PVDF films ensor2007

    • 著者名/発表者名
      Yokoyama, K., Shirato, K., Tanabe, K., Ajiro, Y. and Harada, T.
    • 学会等名
      The 10th Mo ViC
    • 発表場所
      Tokyo Institute of Technology
    • 年月日
      20070809-11
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [学会発表] PVDFフィルム』を用いたクラック計測法の開発2007

    • 著者名/発表者名
      白土和美・横山功一・田名部菊次郎
    • 学会等名
      第34回土木学会関東支部技術研究発表会
    • 発表場所
      茨城大学
    • 年月日
      20070313-14
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [学会発表] 温度応力解析による鋼-コンクリート合成桁の温度-ひずみ関係の検討2007

    • 著者名/発表者名
      渡邊 誠・横山功一・原田隆郎
    • 学会等名
      第34回土木学会関東支部技術研究発表会
    • 発表場所
      茨城大学
    • 年月日
      20070313-14
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [学会発表] ロングゲージFBGセンサの分布化による微小ひずみ測.定技術に関する研究2007

    • 著者名/発表者名
      渡辺 匠・呉 智深・李 素貞
    • 学会等名
      第34回土木学会関東支部技術研究発表会
    • 発表場所
      茨城大学
    • 年月日
      20070313-14
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [学会発表] Development of crack monitoring technique by using PVDF film sensor2007

    • 著者名/発表者名
      Shirato, K., Yokoyama, K. and Tanabe, K.
    • 学会等名
      The 34th Conference of Kanto Branch of JSCE
    • 発表場所
      Ibaraki University
    • 年月日
      20070313-14
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [学会発表] The relations of temperature-strain of composite girder by using thermal stress analysis2007

    • 著者名/発表者名
      Watanabe, M., Yokoyama, K. and Harada, T
    • 学会等名
      The 34th Conference of Kanto Branch of JSCE
    • 発表場所
      Ibaraki University
    • 年月日
      20070313-14
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [学会発表] Micro-crack monitoring based on distributed long-gage fiber opticsensors2007

    • 著者名/発表者名
      Watanabe, T, Wu, Z. S. and Li, S. Z.
    • 学会等名
      The 34th Conference of Kanto Branch of JSCE
    • 発表場所
      Ibaraki University
    • 年月日
      20070313-14
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [学会発表] ロングゲージFBGセンサの分布化によるRC梁のヘルスモニタリ,ングに関する研究2006

    • 著者名/発表者名
      渡辺 匠・李 素貞・呉 智深
    • 学会等名
      土木学会第61回年次学術講演会
    • 発表場所
      立命館大学
    • 年月日
      20060920-22
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [学会発表] A health monitoring for RC beambased on distributed long-gage fiber optic sensors2006

    • 著者名/発表者名
      Watanabe, T., Li, S. Z. and Wu, Z. S.
    • 学会等名
      The 61th Annual Conference of JSCE
    • 発表場所
      Ritsumeikan University
    • 年月日
      20060920-22
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より

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公開日: 2010-02-04  

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