鋼構造物測定データの３Ｄ画像表示システムに関する研究五十嵐和博（道工大）扇彰宏（道工大）吉野巧（道工大）佐々木一正（道工大）米田俊（㈱ﾊｲﾃﾞｯｸｽ･和島）青木 1. はじめに三橋龍一（道工大）由直（北大工）形率によって求められる。鉄塔に代表される鋼構造物で、高度成長期に本研究では、３次元画像表示に Windows 上で大量に建設されたものは、すでに 50 年近く経過 DirectX を用いているので、構造物を自由な視していることや、地盤沈下などの周囲の環境変点・距離から見ることができる。化による鉄塔自体の不規則な変化を伴った変形データインポートなどの要因によって、鉄塔の保全管理が重要視されている。そのため、近年になって鉄塔の安全調査が多く行われるようになった。現在行われている鉄塔の安全調査は、鉄塔全各部材ごとにデータを格納体としての判定であり、鉄塔を構成する各部材ごとの判定ではない。また、測定したデータは画像の表示数値データのまま扱われ、そのデータ数も膨大であるため、判定にかなりの時間を必要とする部材選択ことや、人為的ミスが発生する可能性など、現状の抱える問題点は多い。本研究は、今後行われる各部材ごとの安全調選択部材の変位量計算査において、その先駆けとなるようなシステムの構築を目指し、３次元画像処理技術を導入し、鋼構造物の安全性を、より分かりやすく判定できるようにすることを目的としている。選択部材の変位量・変形率・評価ランク表示 2. 処理手順図1 処理の流れ鉄塔の各部材の変形量を測定データファイルから、自動的に求めなければならない。しかし、 3. 表示と判定実験現有の測定データは、測定個所の数や、測定を本システムの動作を実際の鉄塔を用いて説明行う順番などが決まっておらず、長期間のデーする。図 2 は一般的なＫトラス型鉄塔の写真でタ管理には困難があった。ある。図 3 は測定データから本プログラムで再本研究で開発したプログラムは図１に示すよ構築して表示した３次元の画像である。測定デうな処理の流れで動作する。プログラムを起動ータから同型の鉄塔を再構築できていることが後、まずフラグを付けた測定データをインポーわかり、更に画像をマウスで操作することで、トする。その際、設計時のデータも同時にイン３次元的な位置関係が容易に把握できることがポートしておく必要がある。次に、読み込まれ確認された。たデータに付いているフラグごとにデータを格図 4 は 1997 年と 2002 年に測定したデータか納し、３次元画像を表示する。表示された部材ら鉄塔を再構築し、重ね合わせて表示したものを選択することで、選択部材がどのくらい変位である。また、右側にはマウスで指示した 2 つしたかを示す部材変位量・部材変形率・評価ラの鉄塔の特定の部材について、部材変形量・部ンクなどを計算して表示する。評価ランクとは、材変形率、および評価ランクが表示されている。現在用いられている評価基準のことで、部材変この機能により各部材ごとに危険度を判定することが可能になり、また、従来行われている鉄塔全体としての危険度判定と比べて、更に詳細な調査が可能となった。また、測定が行われている場所としては、山岳地などの車が入ることができない地域も多く、そういった場所での測定では、測定者にとってもミスが許されないという精神的プレッシャーが多い。現地で測定データから再構築画像を確認することで、測定時における測定・記録の単純なミスを現場で即座に確認することができ、測定者の心的不安を軽減することが期待できる。 4. まとめ図2 本研究では、「測定結果をそのまま３次元に再Ｋトラス型鉄塔の写真構築して対象を表示する」という、単純ではあるが従来ではなかった新たなテーマに挑み、実際に測定を行っている専門家の方々からも、良い評価をいただくことができた。今回の実験により、従来までの「鉄塔全体」という大きな対象ではなく「各部材」という最小単位での評価が可能となった。更に、今回は鉄塔に対しての評価を行ったが、鉄塔に限らず、橋や電波塔などのその他の鋼構造物に対しても応用でき、評価が可能になると考えられる。今後の課題は、構造物の応力計算などの機能を取り入れ、構造物の経年変化などのシミュレーションを可能とし、将来必要となるであろう図3 修復する部材などを求めるための機能を追加し、再構築した画像構造物の修復に対して最小限の修復費用で十分な安全確保を行うための判定を行うことである。また、ユビコンチップの鋼構造物への取り付けによるデータ管理や、無線鉄塔で必要とされる信号ケーブルの経路を求めることなどへの応用も検討する。謝辞本研究の一部は、平成１４年度文科省「札幌ＩＴカロッツェリアの創成」研究費により行われた。ここに謝意を表する。参考文献 [1]清水亮著： Direct3D プログラミングガイドブック、SHOEISHA 図4 1997 年と 2002 年の測定結果の比較