車両応答分析を用いた橋梁損傷検知手法における車両特性の影響

抄録

本研究では，経済性，効率性に優れた橋梁点検手法を実現するために，車両応答分析による橋梁スクリーニングを提案する．車両応答分析とは，車両で橋梁上を走行した際の振動から，橋梁の損傷を検知する手法である．既往の研究では，橋梁損傷検知指標としてSSMA（Spatial Singular Mode Angle：空間特異モード角）の有効性が示されている．しかし，SSMAは路面凹凸や車両自身の振動特性など，橋梁損傷以外の要因にも影響を受ける．このことが実用化における課題となっていた．本研究では，これらの課題のうち，特に車両特性がSSMAに与える影響を明らかにする．検討に当たり，三次元空間内にトラス橋と車両数値モデルを作成し，VBI（Vehicle-Bridge Interaction：車両－橋梁相互作用）システムモデルを用いた数値計算プログラムを作成した．車両特性を様々に変化させて検討した結果，特に重量の影響が橋梁損傷により変化することがわかった．これより軽重の異なる車両を用いてSSMAを比較することで，橋梁損傷検知ができる可能性が示唆された．