Bridge health monitoring using traffic-induced vibration analysis

使用交通引起的振动分析进行桥梁健康监测

• 批准号: 22760336
• 负责人: HE Xingwen
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Hokkaido University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2010
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2010 至 2011
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22760336/
• 关键词: 健全度評価; 損傷同定; 連成振動解析; 鉄道橋; 道路橋; ヘルスモニタリング; ソフトコンピューティング; 遺伝的アルゴリズム; 橋梁維持管理; 橋梁-列車連成解析; ニューラルネツトワーク; 構造同定; ニューラルネットワーク

This research is intended to establish a structural identification approach to the health monitoring of viaducts using traffic-induced vibration data. The possible damage patterns of the bridge are assumed according to theoretical and empirical considerations at first. Then, the running vehicle-induced dynamic responses of the bridge under a certain damage pattern are calculated employing a developed vehicle-bridge interaction analysis procedure. When the calculated response is identical to the recorded one, this damage pattern will be the solution. However, owing to the large number of damage patterns, it is difficult to identify the exact solution. Therefore in this approach, the optimization method of Genetic Algorithm is applied to identify the damage pattern. As a result of this research, the feasibility of the proposed approach is confirmed using numerical models.

本研究旨在建立一种利用交通振动数据进行高架桥健康监测的结构识别方法。首先，根据理论和经验的考虑，假定了桥梁可能的损伤模式。在此基础上，采用改进的车桥相互作用分析程序，计算了桥梁在一定损伤模式下的行车动力响应。当计算的响应与记录的响应相同时，这种损伤模式将是解决方案。然而，由于损坏模式数量较多，很难确定确切的解决方案。因此，在该方法中，遗传算法的优化方法被应用到识别损伤模式。作为这项研究的结果，所提出的方法的可行性，证实了使用数值模型。

项目成果

A Bridge Damage Detection Approach using Train-Bridge Interaction Analysis and GA Optimization

• DOI: 10.1016/j.proeng.2011.07.097
• 发表时间: 2011
• 期刊: Procedia Engineering
• 作者: Xingwen He;M. Kawatani;T. Hayashikawa;H. Furuta;Takashi Matsumoto

Development of a bridge health monitoring approach using train-bridge interaction analysis and GA optimization

使用列车-桥梁相互作用分析和遗传算法优化开发桥梁健康监测方法

• 发表时间: 2010
• 期刊: Proc. of the Fifth International Conference on Bridge Maintenance (Accepted and In Press)
• 作者: Xingwen He;Toshiro Hayashikawa;Takashi Matsumoto;Mitsuo Kawatani;Hitoshi Furuta
• 通讯作者: Hitoshi Furuta

交通振動解析を用いる鉄道橋梁健全度評価手法の開発

基于交通振动分析的铁路桥梁健康评估方法的开发

• 发表时间: 2010
• 作者: Xingwen He;Mitsuo Kawatani;Toshiro Hayashikawa;Hitoshi Furuta;Takashi Matsumoto;山田雄太・何興文・林川俊郎・川谷充郎・松本高志
• 通讯作者: 山田雄太・何興文・林川俊郎・川谷充郎・松本高志

交通振動応答を用いた鉄道橋梁損傷同定手法の構築

基于交通振动响应的铁路桥梁损伤识别方法构建

• 发表时间: 2012
• 作者: 細川俊彦;何興文;林川俊郎;川谷充郎;松本高志
• 通讯作者: 松本高志

振動解析とGA最適化手法を用いた橋梁損傷同定法の適用可能性検討

振动分析与遗传算法优化法桥梁损伤识别方法的适用性研究

• 发表时间: 2011
• 期刊: 鋼構造年次論文報告集
• 作者: 何興文;川谷充郎;林川俊郎;古田均;松本高志
• 通讯作者: 松本高志