1．はじめに
1.1 構造モニタリング技術とは
1.2 構造モニタリングの目的
1.3 技術発展の背景と現状
1.3.1 技術の変遷
1.3.2 持続性とモニタリング
1.4 本書の目的と構成
1.4.1 本書の目的
1.4.2 本書の構成
2．構造モニタリングの基礎知識：計測
2.1 構造モニタリングに用いられる計測量
2.2 計測方法
2.3 振動モニタリングで利用する外乱
2.3.1 外乱の種類と特徴
2.3.2 外乱とそれに対する応答のモニタリング
2.4 計測器の設置と運用
2.4.1 設置
2.4.2 運用
3．構造モニタリングの基礎知識：分析
3.1 計測データ処理
3.1.1 オフライン型とオンライン型
3.1.2 信号処理と波形処理
3.2 モデリング
3.2.1 モデリングのタイミングと活用
3.2.2 モニタリングの目的とモデル化
3.2.3 モデルの検証と妥当性の確認
3.3 システム同定
3.3.1 同定法の分類
3.3.2 代表的なシステム同定法
4．構造モニタリングの基礎知識：判断
4.1 判定基準
4.2 性能指標の選択とその具体例
4.2.1 性能指標の選択
4.2.2 性能指標の具体例
5．情報分野からの基礎知識
5.1 AIと機械学習法の解説
5.1.1 AIの定義
5.1.2 機械学習の学習形態
5.1.3 機械学習を用いた異常検知
5.1.4 ニューラルネットワークと深層学習
5.1.5 サポートベクトルマシンとランダムフォレスト
5.1.6 代表的な外れ値検出手法
5.1.7 異常検知の評価法
5.2 IoT技術とセンサーネットワーク（無線通信）
5.2.1 構造モニタリングにおける無線通信への要求
5.2.2 IoT向け通信規格LPWA
5.3 ビッグデータとデータ科学
5.3.1 データスキル
5.3.2 データ科学の技術活用
5.4 ドローン
5.4.1 ドローンの概要と長所
5.4.2 ドローンに関する規制
5.4.3 建物の調査や点検へのドローンの利用
5.4.4 建物の災害調査へのドローンの利用
5.4.5 土木構造物の点検へのドローンの利用
5.5 先進的なセンシング技術
5.5.1 非接触センシング
5.5.2 非破壊センシング
6．適用事例：橋梁の振動モニタリング
6.1 適用事例から見える技術の現状
6.1.1 コンクリート橋
6.1.2 鋼橋
6.1.3 モニタリングの目的と実際
6.2 実務上有用と考えられる事例
6.2.1 コンクリート上部構造における補修・補強効果の確認
6.2.2 洗掘モニタリングにおける鉄道橋の運行管理
7．適用事例：建築構造物の振動モニタリング
7.1 適用事例から見える技術の現状
7.1.1 強震観測と特性モニタリング
7.1.2 制振・免震効果のモード特性としての把握
7.1.3 応答モニタリングと実用化システム
7.1.4 震動台実験によるモニタリング技術の検証
7.1.5 限界耐力計算とモニタリング
7.2 構造モニタリングから得られる情報
7.2.1 建物の振動特性
7.2.2 応答値と構造被害
7.2.3 応答値と非構造被害
7.3 構造モニタリングの費用
7.3.1 初期費用
7.3.2 維持管理費用
7.3.3 更新費用
8．適用事例：船舶の構造モニタリング
8.1 船舶の構造の特徴
8.1.1 海上を移動する巨大な鋼構造
8.1.2 溶接による薄板防撓構造
8.1.3 船体構造の強度評価
8.1.4 船体構造の破損例
8.2 船舶の構造安全性と規則
8.2.1 国際条約の枠組みと船級
8.2.2 船級協会の規則
8.2.3 船体構造モニタリングと船級
8.3 船体構造モニタリング
8.3.1 船舶のモニタリングシステム
8.3.2 船体構造モニタリングシステム
8.4 船体構造モニタリングの方向性
9．画像に基づくひび割れと亀裂の点検評価システム
9.1 ひび割れ検出と定量化に関する実用化システム
9.2 Auto-CIMAのシステム構成とひび割れ検出手順
9.3 ひび割れ検出技術に関する近年の研究事例
9.3.1 structure from motionを利用した方法
9.3.2 AIと深層学習を利用した方法
9.3.3 YOLOによる一般物体検出技術を用いたひび割れ検出
9.3.4 デジタル画像相関法を用いたひび割れ検出の研究事例
10．モニタリングの利活用，マネージメントとその課題
10.1 技術検証の目的の分類
10.2 技術検証のレベル
10.3 技術検証の事例
10.3.1 実験室レベルおよび数値シミュレーションレベルでの検証例
10.3.2 実構造物レベルでの検証例
10.4 個別技術の統合，組合せ，および総合判断
11．将来展望
11.1 構造分野と情報分野の連携と融合
11.2 地震観測と地震時健全性モニタリング
11.3 データプラットフォーム
11.4 デジタルツイン
11.5 BIM，CIM
11.6 スマートシティー
11.7 構造モニタリングの将来
引用・参考文献
索引
