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• Quantification of Uncertain Influential Parameters Affecting the Structural Performance Evaluation of High Strength Bolted Friction Joints

  Kensho HIRAO

  2022年9月

  学位論文（博士）   単著    [査読有り]

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• 計測波形分析への機械学習適用による高力ボルト軸力の超音波評価

  平尾 賢生, 鈴木 啓悟, 森田 勝実, 伊藤 裕一, 竹谷 晃一, 佐々木 栄一

  土木学会論文集A1 (構造・地震工学)   78 ( 1 )   108 - 120   2022年  [査読有り]

  DOI

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  担当区分：筆頭著者   記述言語：日本語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：土木学会   共著  

  高力ボルト接合のボルト軸力は供用中に様々な影響で低下する場合があり，接合の現有性能把握の上で，ボルト軸力を評価することは重要である．これまで，既設ボルトの軸力計測手法は複数提案されているが，評価精度や適用性の面で改善の余地がある．本研究では超音波計測による方法に着目し，まず得られた波形にランダムフォレストを用いた機械学習を適用することで，超音波計測波形の初期時間帯にボルト軸力と関連する情報が含まれる可能性を確認した．さらに評価精度向上のため，ボルト軸力と関連する区間を選定し，選定区間に寄生的離散ウェーブレット変換(P-DWT)の信号処理を加え，線形回帰による機械学習を適用することで，ボルト軸力の定量的評価を試みた．その結果，ボルト長さの影響を受けずにボルト軸力を高精度に評価できる可能性が示された．

• 機械学習を援用した超音波計測による鋼板裏面及び高力ボルト摩擦接合継手接合面の塗膜厚さ評価の試み

  平尾 賢生, 佐々木 栄一, 伊藤 裕一, 竹谷 晃一, 阿久津 絢子

  土木学会論文集A1（構造・地震工学）   78 ( 3 )   508 - 519   2022年  [査読有り]

  DOI CiNii Research

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  担当区分：筆頭著者   記述言語：日本語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：公益社団法人 土木学会   共著  

  <p>　近年，防食等のため，接合面に無機ジンクリッチペイントを塗布した高力ボルト摩擦接合継手が適用されることが多くなっており，すべり係数に接合面塗膜厚さが影響することが明らかとなっている．供用中のボルト継手において，接合面塗膜厚さを非解体のまま計測できれば，現在の接合面塗膜厚さとすべり係数の規定に基づき，ボルト継手耐力を再評価できる可能性がある．さらに，接合後に塗膜厚さが変化する接触圧の大きい領域の計測も可能となれば，ボルト継手における耐荷性能のメカニズムの議論などに有益な情報となり得る可能性がある．そこで，本研究では，機械学習を援用した超音波計測手法の構築により，1枚の鋼板裏面塗膜厚さ評価の可能性を示した後，非解体でのボルト継手接合面塗膜厚さ評価を試みた．</p>

• 仕様の異なる接触面を含む高力ボルト摩擦接合継手の適用性

  田村 洋, 南 邦明, 吉岡 夏樹, 内田 大介, 茂呂 充, 濱 達矢, 平尾 賢生

  土木学会論文集A1（構造・地震工学）   76 ( 2 )   255 - 274   2020年

  DOI CiNii Research

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  記述言語：日本語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：公益社団法人 土木学会   共著  

  <p>　現在，高力ボルト摩擦接合継手においては，継手ごとに統一された接触面仕様とすることが原則となっている．しかしながら，既設橋りょうの保全工事や耐候性鋼材を裸仕様で使用した箱桁の新設工事等においては，仕様の異なる接触面を含んだ摩擦接合継手を採用することで，施工の省力化・迅速化が図れる場合が多いものと考えられる．本研究では，仕様の異なる接触面を含んだ摩擦接合継手を異種接合面継手と呼び，11種類33体のボルト継手試験体を対象にリラクセーション試験とすべり耐力試験を実施した．そして，5種類の異種接合面継手について初期軸力導入後のボルト軸力の推移と引張荷重下でのすべり挙動を明らかにし，先行研究の結果も引用してすべり係数確保の観点からの異種接合面継手の適用性や設計で使用するすべり係数値を検討した．</p>

• アスファルト舗装面からの探傷によるRC床版内の水平ひび割れ検出

  平尾 賢生, 鈴木 啓悟, 木村 定雄, 北 隆之介, 森山 守

  応用力学論文集   73 ( 2 )   I_739 - I_746   2017年  [査読有り]

  DOI

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  担当区分：筆頭著者   記述言語：日本語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：土木学会   共著  

  近年，道路橋のRC床版の劣化が問題となっている．そこで，本研究ではRC床版内の水平ひび割れに焦点を当て，道路橋におけるRC床版を模擬した試験体を対象に超音波探傷を行い，水平ひび割れ位置の検出手法を提案した．本手法はアスファルト表面から低周波の超音波を入射して計測した波形の内，水平ひび割れおよびそれに形状を準ずる面状境界から得る反射波形データに基づき，複素型実信号マザーウェーブレット(CRMW)を作成する．作成したCRMWを用いて連続ウェーブレット変換処理(CWT)を行うことで反射波を信号処理し，水平ひび割れ位置情報を分析する．本手法を適用した結果，波形の極大値は水平ひび割れの位置と一致しており，良好な検出性能を有することが明らかとなった．

総説・解説記事等 【 表示 ／ 非表示 】

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• 130年の時を経て更新されたサンプリチー橋の設計・施工-西ベンガル州コルカタ/インド-

  駒場 駿介，平尾 賢生，小野 元嗣，鹿野 光一，島田 剛気，島野 孝則，末松 慎介，土田 僚，平井 貴大，舟橋 景介，宮永 泰光

  橋梁と基礎   57 ( 3 )   53 - 56   2023年3月

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  記述言語：日本語   掲載種別：書評論文，書評，文献紹介等   単著  

• 外側に傾斜した2本のアーチ型主塔を有する鋼斜張橋の設計・施工におけるBIMの活用 -中国・北京 新首鋼大橋-

  鹿野 光一，平尾 賢生，小野 元嗣，駒場 駿介，島田 剛気，島野 孝則，末松 慎介，土田 僚，平井 貴大，舟橋 景介，宮永 泰光

  橋梁と基礎   57 ( 1 )   52 - 54   2023年1月  [査読有り]

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  記述言語：日本語   掲載種別：書評論文，書評，文献紹介等   単著  

研究発表 【 表示 ／ 非表示 】

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• Proposal of ultrasonic bolt axial force evaluation method using machine learning and signal processing

  Kensho HIRAO

  IABSE  2022年5月 

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  開催年月日： 2022年5月

  記述言語：英語   会議種別：口頭発表（一般）  

  開催地：Prague, Czech Republic   国名：チェコ共和国  

  It has been confirmed that bolt axial force of high-strength bolted joints decreases due to various effects. Generally, evaluating the bolt axial force of existing bolts has been an important issue. In a conventional ultrasonic bolt axial force evaluation method, bolt length change due to the change of bolt axial force is evaluated. However, bolt length can include uncertainty due to manufacturing errors. Hence, in this study, attention was paid to the deformed shape of the bolt head, which has a little dependency on the bolt length, and application of signal processing and machine learning was attempted. It was shown that the waveform data obtained from the bolt head by ultrasonic testing included characteristic signals indicating the bolt axial force. The target characteristic signal was detected by the parasitic discrete wavelet transform (P-DWT). A highly accurate bolt axial force evaluation method was proposed by applying machine learning to characteristic signals.

• Effect of steel strength on load carrying capacity of high-strength bolted joints under compression

  Kensho HIRAO

  12th Pacific Structural Steel Conference  2019年11月 

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  開催年月日： 2019年11月

  記述言語：英語   会議種別：口頭発表（一般）  

  開催地：Tokyo, Japan   国名：日本国  

  In this research, the steel strength of the high-strength bolted frictional joint, i.e., the strength and thickness configuration of the base plate and the splice plate were investigated. In order to clarify the effect on the load carrying capacity of high-strength bolted frictional joints under compressive load, compressive loading experiment and numerical analysis were conducted. In the experiment, the mechanism up to the post-slip behavior was confirmed for joints of yield precedence type, and it was shown that hybrid joints of slip precedence type can secure the design slip resistance calculated by the general slip coefficient and the design bolt axial force. In the analysis, it was confirmed that the stress distribution of the homogeneous joint and some hybrid joints in pre-slip was almost the same.

• 高力ボルト摩擦接合継手の圧縮荷重下の耐荷性能に与える鋼材強度の影響

  平尾 賢生

  土木学会第74回年次講演会  2019年9月  土木学会

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  開催年月日： 2019年9月

  記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（一般）  

  開催地：香川県   国名：日本国  

委員歴 【 表示 ／ 非表示 】

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• 鋼橋技術研究会　鋼橋の継手に関する研究部会

  2022年11月 - 現在  学術会員

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  委員区分：学協会 

• 橋梁と基礎　海外文献研究グループ

  2022年10月 - 現在 

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  委員区分：その他