ハイブリッド・コントロールによる高度化交通構造物の開発

使用混合控制开发先进的交通结构

• 批准号: 01F00049
• 负责人: 横山 功一
• 金额: $ 1.41万
• 依托单位: Ibaraki University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2001
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2001 至 2002
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-01F00049/
• 关键词: ニューラルネットワーク; ヘルスモニタリング; 構造同定; 振動制御; センシング技術; 大規模構造システム; 局所化; 分散化

兵庫県南部地震を契機に,高い耐震性能を有するインフラ構造物が要求されている.そのため,さまざまな耐震・制震・補修補強技術の高度化に関する研究がますます重要になっている.一方,社会基盤構造物は,長期間の自然作用や荷重作用による経年劣化から逃れられない.よって,構造物の経年劣化による構造特性の変化への対処ができる適応制震技術や構造物の健全性診断技術が重要となる.本研究では,既に開発したシステムの非パラメータ同定及び適応制御アルゴリズムに基づいて,大規模構造システムを対象に,局所化と分散化制御コンセプトの導入により,斜張橋などの大規模構造システムに対する局所化と分散化適応制御アルゴリズム及びハイブリッド・コントロールによる制御手法を提案し,数値シミュレーションによりそのアルゴリズムの有効性・適応性を検証した.一方,構造物の安全性向上と機能の高度化を目指し,構造物のヘルスモニタリング及び同定手法に関する研究が進められている.本研究では,特に,構造物の常時微動や小規模地震による構造物の震動応答及び自由振動応答を用いた構造物のヘルスモニタリング手法とパラメータ同定アルゴリズムを提案した.そして,大規模構造システムに適用するために,局所化ヘルスモニタリング手法とパラメータ同定アルゴリズムを提案した.また,光ファイバセンサーで計測された構造物の振動ひずみの時刻歴を用いた構造の損傷診断及びパラメータ同定手法も提案し,これら提案した手法が損傷に敏感で精度高く損傷を同定することができることを数値シミュレーションにより検証した.また,実構造物に適用することが期待されている広域で分散化光ファィバセンシング技術を用いて,複合材料で補強された実構造物の長期間モニタリングに関する実験研究も行っている.

Due to the earthquake in the southern part of Hyogo Prefecture, there are requirements for high seismic resistance of structures. The research on the improvement of earthquake resistance, earthquake control and repair technology is very important. On the one hand, the social base structure is subject to natural action and load action for a long time. In this paper, it is pointed out that the aging degradation of structures, the transformation of structural characteristics and the corresponding problems, the adaptive earthquake control technology and the structural health diagnosis technology are important. This study proposes a new approach for the control of large-scale structural systems, namely, the introduction of decentralized control systems into large-scale structural systems, the development of decentralized control systems for large-scale structural systems, and the development of decentralized control systems for large-scale structural systems. The number of cases in which the number of cases is higher than the number of cases in which the number of cases is higher than the number of cases in which the number of cases is higher than the number of cases in which the number of cases is higher than the number of cases in which the number of cases in which the number of cases is higher than the number of cases in which the number of cases is higher than the number of cases in which the number of cases On the one hand, the safety of structures and the improvement of functions are pointed out, and the research on the relationship between the structure and the identification method is progressing. In this paper, the vibration response and free vibration response of structures under constant time micromotion and small scale earthquake are studied. For example, large-scale structural systems can be used in a variety of ways. The method of damage diagnosis and identification of the structure is proposed based on the measurement of vibration of the structure and the time of detection. The application of dispersed optical technology to composite materials is expected to improve the structural properties of composite materials.

项目成果

Bin Xu, Zhishen Wu, Koichi Yokoyama: "A Neural Networks Based Modeling of Structural Parametric Evaluation with Direct use of Dynamic Responses in Time Domain"SPIE's 8^<th> Annual International Symposium on NDE for Health Monitoring and Diagnostics. (In P

Bin Xu、Zhishen Wu、Koichi Yokoyama：“基于神经网络的结构参数评估建模，直接使用时域动态响应”SPIE 第 8 届健康监测和诊断 NDE 年度国际研讨会。

Zhishen Wu, Bin Xu, Koichi Yokoyama: "Decentralized Parametric Damage Detection Based on Neural Networks, Journal of Computer-Aided Civil And Infrastructure Engineering"Journal of Computer-Aided Civil And Infrastructure Engineering. 17(3). 175-184 (2002)

吴志深、徐斌、横山浩一：《基于神经网络的分散参数化损伤检测，计算机辅助土木与基础设施工程》杂志计算机辅助土木与基础设施工程。

Bin Xu, Zhishen Wu, Koichi Yokoyama: "Neural Networks for Decentralized Control of a Cable-stayed Bridge"Journal of Bridge Engineering, ASCE. Vol.8(3). (2003)

Bin Xu、Zhishen Wu、Koichi Yokoyama：“斜拉桥分散控制的神经网络”桥梁工程杂志，ASCE。

Bin Xu, Zhishen Wu, Koichi Yokoyama: "A Localized Identification Method with Neural Networks and its Application to Structural Health Monitoring"Journal of Structural Engineering, JSCE. Vol.48A. 419-427 (2002)

徐斌、吴志深、横山浩一：“神经网络局部识别方法及其在结构健康监测中的应用”日本结构工程学报。

Bin Xu, Zhishen Wu, Koichi Yokoyama: "Neural Networks Based Identification for the Akinada Suspension Bridge in Japan with Earthquake Responses"Proceedings of the Seventh International Symposium on Structural Engineering for Young Exports. 474-482 (2002)

徐斌、吴志深、横山浩一：“基于神经网络的日本秋田吊桥地震反应识别”第七届青年出口结构工程国际研讨会论文集。