2013 Fiscal Year Annual Research Report

ハイブリッド同期無線センサネットワークと非接触計測による統合橋梁モニタリング

Research Project

Project/Area Number	23686066
Research Institution	The University of Tokyo
Principal Investigator	長山智則東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 講師 (80451798)
Project Period (FY)	2011-04-01 – 2014-03-31
Keywords	同期計測 / FEM / GPS / 局部振動 / 全体振動
Research Abstract	橋梁などのインフラ系構造物の性能を適切に把握することは，設計・管理における不確定性を低減し，また構造劣化診断を可能にするため，効率的な建設・運用によるコスト削減や安全性向上をもたらす．振動計測を利用すると，FEMの精緻化などを通して性能評価が可能と期待されるが，橋梁詳細モデルは全体挙動・部材挙動が複雑に連成し，その双方の把握が不可欠である．そこで，研究代表者が中心となって取り組んでいる無線センサ技術を，GPS無線ハイブリッド同期と歪計測の観点から拡張し，また非接触遠隔計測技術を組み合わせ，簡易かつ詳細に構造物の全体挙動・部材ローカル振動を同期計測する統合モニタリング法を構築し，実構造系で実証することとした．まず，GPSに接続した無線センサネットワークにより橋梁の局部挙動と全体挙動を把握する実証試験を行った．長大吊橋を対象にして，マルチホップ通信環境下で複数種類のセンサノードをGPS時刻信号も利用して同期計測を行った．全体挙動は応答が小さく推定精度は高くないものの，たわみモードおよびねじれモードを時刻同期をとり計測できることが確認できた．また，局部振動と考えられるモードが比較的高い周波数帯域で確認された．次に，非接触遠隔計測レーザードップラー速度計をGPSタイムスタンプを利用して同期計測するシステムを構築した．無線センサノードとGPSを介して同期できるものである．さらに，局部振動計測からFEMを精緻化するための剛性評価解析を行った．多数存在する高振動数帯域の周波数ピークから特定の局部振動を抽出し，部材の剛性と関連付けるものである．撤去された実構造物を利用して実証試験も行った．
Current Status of Research Progress	Reason 25年度が最終年度であるため、記入しない。
Strategy for Future Research Activity	25年度が最終年度であるため、記入しない。