Multi-Way Tensor Analysis for Bridge Damage Identification Using Responses of a Moving Vehicle

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橋梁上を走行車両あるいは点検車両の振動を計測し，その計測データに潜んでいる橋梁の振動成分をマルチテンソル解析により抽出することで，橋梁にセンサーを設置することなく，さらには走行車両によるスヒーディー な点検を可能とする橋梁の移動車両点検手法の開発を行なった．初年度の研究は，車両振動に影響を及ぼすパラメーターについて感度解析を行い橋梁の移動車両点検手法の構築に考慮すべき車両のパラメーターを確認する．検討された車両モデルを用いて車両－橋梁連成系のシミュレーションアルゴリズムを構築し，シミュレーションによる人工データを用いて，橋梁の振動特徴抽出手法について検討を行なった．シミュレーションには汎用構造解析フラットフォームであるABAQUSで車両－橋梁連成振動解析を行なった．また，当初の研究計画より研究の進捗が期待以上にいいことから，室内実験にも取り組んだ．斜張橋を対象としたシミュレーションによる研究では，中小スパンの斜張橋のケーブル剛性が20％以上変化するときは，車両の振動より同定したEmpirical Mode Decomposition (EMD)のIntrinsic Mode Function (IMF)の変化から異常検知が可能であることを示唆している．関連の成果は，権威ある専門雑誌であるEngineering Structuresに「Drive-by-Bridge Inspection for Damage Identification in a Cable-Stayed Bridge 」の題で投稿している．車両－橋梁連成振動解析シミュレーションを行うために外国人特別研究員が使用する解析用のパソコン1台を，室内実験のためのSDカードや溶接ゲージを購入した．研究員には日本の橋梁点検を体験してもらいたく現場見学にも参加した．