橋梁点群データから部材の接続を反映したファイバーモデルを自動生成する手法の研究

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既設橋梁のFEMモデルを用いて残存耐荷力を定量的に評価することで，維持補修の優先順位を効率的に診断できると考えられるが，既設橋梁の多くは図面や計算書が残されていないため，FEMモデルの構築には多大なコストがかかる．そこで，レーザースキャナや写真測量から３次元位置座標を取得できる点群データから自動的にファイバーモデルの要素軸線と接続箇所，断面要素にあたる情報を抽出することでFEMモデルを構築する手法を開発する．更に，実橋の点群データを用いて提案手法の妥当性を検証する．2022年度は，既設橋梁のFEMモデルを点群データから自動生成する前段として，一般的な上路式トラス橋の端支点部対傾構の構造を忠実に再現した供試体を対象に，点群データからファイバーモデルを自動生成するプログラムを開発し，供試体を用いた繰り返し載荷実験の再現解析をとおして精度検証を行った．開発したプログラムは入力点群データから部材ごとの中心軸と断面を取得し，また必要に応じて複数部材の接続やガセット・添接板位置を反映し，解析ソフトウェアに入力できる形式のデータに出力する．提案手法で生成したFEMモデルでの再現解析は実験時と同等の挙動を示すこと，更に，図面の情報から目視かつ手作業で作成したFEMモデルとの比較をとおして，実寸や初期不整を反映してより実験時の挙動の再現性を向上させたことを確認した．次段階として，提案手法を橋梁全体の点群データに適用させるために，下路式トラス橋の側径間全体の点群データを計測した．現在，点群データからファイバーモデルを自動生成するプログラムの拡張を進めている．