鋼橋高力ボルトの軸力と締め付け長さの測定システム

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タイトル別名
  • A System for Inferring Axial Force and Grip Length of High-Strength Bolts in Steel Bridges
  • コウキョウ コウリョク ボルト ノ ジクリョク ト シメツケ ナガサ ノ ソクテイ システム

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説明

<p>鋼橋添接部の高力ボルトは、供用下で緩みが生じている.そのため, 鋼橋の施工および維持管理業務において, 非破壊検査によって添接部の高力ボルトの軸力を測定できる方法が必要である.熟練技術者の勘に頼ることなく, 的確な点検作業を遂行するためには, ボルト軸力を定量的に評価する必要がある.著者らは, 高力ボルト自動緩み検知機によって採取される反発力波形データをもとに, ニューラルネットワークのパターン認識機能を利用して, 中小および長大橋梁に添接された高力ボルトの軸力を推定するシステムを構築した.ただし, このシステムは, 高力ボルトの反発力波形データの情報だけでなく, 締め付け長さの情報を手入力する必要があったため, 技術者に手間と労力の負担を強いるという課題があった.そこで本研究では, 締め付け長さの情報を与えなくとも軸力と締め付け長さの大きさを正確に測定できるシステムを構築した.そのために, 反発力波形データに対して高速フーリエ変換による前処理を施し, 締め付け長さの情報を抽出することを考えた.そして, 高速フーリエ変換によって得られた振幅スペクトルと位相スペクトルを用いてシステムを構築する方法を検証した.その結果, 振幅スペクトルと位相スペクトルの両方から締め付け長さの情報を抽出し, 振幅スペクトルデータと位相スペクトルデータを学習データとしてシステムを構築する方法によって, 最も高い推論精度が得られた.このシステムが全ての鋼橋に添接された高力ボルトに適用できる有用性も実証できた.本システムは, 鋼橋に供用されている高力ボルトの緩み点検だけでなく, 架設時の高力ボルトの締め忘れ点検にも利用できる.本システムを利用することによって, 熟練技術者に限らず誰でもが, 高力ボルトを打撃するだけで次々に軸力を測定できるため, 将来予想される技術者不足にも対応でき, 勘のみに頼った構造物の点検方法を改善することが可能である.</p>

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