2024/09/11 更新

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ロ チ
路 馳
LU CHI
所属
工学研究院 社会基盤部門 助教
工学部 土木工学科(併任)
工学府 土木工学専攻(併任)
職名
助教
連絡先
メールアドレス
電話番号
0928023371
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学位

  • 九州大学 建設システム専攻 博士(工学)

研究テーマ・研究キーワード

  • 研究テーマ:深層学習を用いたRC構造物の非破壊検査

    研究キーワード:深層学習 非破壊検査 打音法

    研究期間: 2023年9月

  • 研究テーマ:SPH法によるRC構造物の耐力及び破壊形態の解析的な研究

    研究キーワード:RC構造物 SPH法 数値解析

    研究期間: 2023年9月

論文

  • Experimental and FEM study on the feasibility of PBL connectors in the composite cable-pylon anchorage zone of cable-stayed bridge

    Liu, MH; Liu, YQ; Yuan, H; Lu, C

    STRUCTURES   67   2024年9月   ISSN:2352-0124

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    出版者・発行元:Structures  

    This study investigates the joint between the steel wall plate and the concrete pylon wall in the cable-pylon anchorage zone of cable-stayed bridges, utilizing perfobond rib (PBL) connectors. Finite element analysis (FEM) was conducted on the steel wall plate-concrete joint under various conditions, including cable force, concrete shrinkage, overall warming, and overall cooling, with PBL connectors modeled as spring elements. The results indicate that vertical shear force in the PBL connectors peaks in the steel bracket web plates, with cable force and concrete shrinkage having the most significant impact on stress. Scaled-down local model tests and corresponding solid element FEM analysis were performed to evaluate the load performance of these joints. During tests, deformation between the steel plate and concrete wall remained minimal, and no cracks appeared under loads up to 1.7 times the design load. The ultimate load capacity was 2.9 times the design load, with failure occurring through pullout damage. FEM analysis showed good agreement with test results, and overall stress levels remained low, meeting design requirements. Material yielding only occurred in joint areas under large loads, confirming the feasibility of PBL connectors in composite cable-pylon anchorage zones.

    DOI: 10.1016/j.istruc.2024.106973

    Web of Science

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  • Rapid design for large-scale parallel CFRP cable with multi-source experimental data 査読 国際誌

    Dong, L; Feng, P; Lu, C; Zhang, P; Ding, GZ

    ENGINEERING STRUCTURES   305   2024年4月   ISSN:0141-0296 eISSN:1873-7323

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Engineering Structures  

    With advancements in material properties and reduced costs, carbon fibre reinforced polymer (CFRP) cables are gaining popularity in engineering applications due to their superior strength-to-mass ratio and durability. However, the tensile strength of large-scale parallel CFRP cables remains a critical issue, warranting further research and engineering expertise. To address this issue, this paper proposes a method to rapidly predict and adaptively correct the tensile strength of large-scale parallel CFRP cables using multi-source experimental data and an integrated approach that incorporates Monte Carlo simulations, Neural Network algorithms, and Genetic algorithms. This comprehensive method takes into account the influence of various factors including small-scale material strength and its coefficient of variation, cable length, the number of parallel wires, installation errors, and anchorage errors. Validated by reported experimental data, the method demonstrates its effectiveness in accurately predicting the tensile strength of parallel CFRP cables. Moreover, a design method for large-scale parallel CFRP cables is proposed based on the reliability theory. Lastly, the efficiency and effectiveness of the proposed method are validated through the design and optimization of a cable-stayed bridge featuring a main span of 1984 m, utilising both parallel steel and CFRP cables.

    DOI: 10.1016/j.engstruct.2024.117771

    Web of Science

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  • アンカーボルトの引抜き速度が引抜き耐力と破壊形態に与える影響に関する解析的研究 査読

    @園田佳巨 @後藤真緒 @路馳

    構造工学論文集 A   70A ( 0 )   114 - 125   2024年4月   eISSN:1881820X

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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  

    DOI: 10.11532/structcivil.70A.114

    CiNii Research

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  • Application of light-weighted CNN for diagnosis of internal concrete defects using hammering sound 査読 国際誌

    Lu, C; Sonoda, Y

    NONDESTRUCTIVE TESTING AND EVALUATION   2024年1月   ISSN:1058-9759 eISSN:1477-2671

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Nondestructive Testing and Evaluation  

    In the past, diagnoses of the internal defects of ageing concrete members by sound tests have relied on the ability and experience of the inspector. However, with the development of deep neural networks, building diagnosis tools without the subjective judgements of humans is feasible. In this study, sound samples are collected from a tapping sound test on concrete slab specimens with internally embedded artificial defects. Spectrograms are generated from the sound samples and used to train a light-weighted convolutional neural network (CNN). Thereafter, the performance of the proposed CNN models at diagnosing the defects of the concrete slabs are examined and compared with convolutional autoencoder (CAE) and support vector regression (SVR). All the models performed well at distinguishing between healthy and defective concrete. Whereas noise can impair the performance of CAE and SVR, CNN is less affected, particularly when classifying sound samples with distinctive features. CNN also has other advantages: the physical area of the artificial defect can be output directly from CNN, and CNN performance is also less affected by the depth of the artificial defect and the rebar embedded in the concrete. At increased depths, the CNN is still able to identify the defect area.

    DOI: 10.1080/10589759.2023.2301032

    Web of Science

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  • Strengthening of RC Beams with CFC Panels for Improving Impact Resistance 査読 国際誌

    Senesavath, S; Tamai, H; Lu, C; Sonoda, Y

    APPLIED SCIENCES-BASEL   13 ( 19 )   2023年10月   eISSN:2076-3417

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Applied Sciences (Switzerland)  

    In this study, continuous fiber composite (CFC) panels were used as a strengthening material to improve the impact resistance of reinforced concrete (RC). Both experimental tests and numerical analyses were carried out to investigate the impact resistance of RC beams strengthened with CFC panels. The experiments involved repeated drop-weight impact tests at constant speed. The experimental results confirm that the strengthening of RC beams with CFC panels improves the impact resistance, thereby increasing the number of repeated impacts that can be allowed before a specified residual displacement is reached. In addition, a virtual particle model based on the conventional smoothed particle hydrodynamics (SPH) method, which takes into account the mechanical properties of the adhesive, was introduced as an analytical method to simulate the impact fracture behavior of RC beams strengthened with CFC panels. The analysis results show that the improved SPH method proposed in this study can accurately reproduce the impact behavior of RC beams strengthened with CFC panels and predict the allowable number of repeated impacts. Furthermore, a parametric study was carried out using a validated analytical approach to compare the load-bearing capacity and discuss the impact performance of RC beams with three types of CFC panel reinforcement.

    DOI: 10.3390/app131910625

    Web of Science

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  • Basic research on usefulness of convolutional autoencoders in detecting defects in concrete using hammering sound 査読 国際誌

    Sonoda, Y; Lu, C; Yin, YF

    STRUCTURAL HEALTH MONITORING-AN INTERNATIONAL JOURNAL   22 ( 4 )   2231 - 2250   2023年7月   ISSN:1475-9217 eISSN:1741-3168

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Structural Health Monitoring  

    Because hammering sound tests are inexpensive and can be performed easily, they are commonly used as an inspection method for examining the presence of defect areas (voids or peelings) in aged concrete structures. However, the evaluation of the health of concrete using hammering sounds depends on the subjective experience of the inspector. Therefore, there is a demand to develop a highly reliable and objective diagnostic method that is accurate and efficient. In this study, we used a convolutional autoencoder (CAE) to develop a diagnostic method that could assist the inspectors with quantitative diagnostic results of tapping sound when detecting defect areas in concrete. In particular, we verified the anomaly detection accuracy of hammering sound data of actual bridges that have deteriorated over time using the proposed CAE model.

    DOI: 10.1177/14759217221122296

    Web of Science

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  • Analysis on the stress mechanism of the exposed steel anchor box composite cable–pylon anchorage structure 査読 国際誌

    Xu, HJ; Liu, YQ; Lu, C

    ENGINEERING STRUCTURES   281   2023年4月   ISSN:0141-0296 eISSN:1873-7323

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Engineering Structures  

    For the exposed steel anchor box cable–pylon anchorage structure, there is a good application prospect in urban bridges of medium and small span due to its good mechanical behavior, easy construction and beautiful overall appearance. This paper reveals the stress-transfer mechanism of the exposed steel anchor box cable–pylon anchorage structure through a segmental model test with a scaled-down ratio of 1:2, and focused on the effect of prestress in the pylon. Three calculation modes for the anchorage structure are proposed, and simplified calculation equations of the horizontal load distribution relationship and the vertical shear force of the stud are derived. The effects of various design parameters on the load distribution ratio, the pylon wall tension caused by shrinkage and the vertical shear force of the studs are discussed by using the simplified calculation equation. The research results show that the exposed steel anchor box cable–pylon anchorage structure has good applicability in medium and small span bridges. Prestress can significantly reduce the tensile stress of the pylon wall concrete, and improve its crack resistance. There is no significant difference between the results of the simplified calculation equations and the finite element calculation, and the simplified calculation equations meet the design requirement.

    DOI: 10.1016/j.engstruct.2023.115816

    Web of Science

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  • Study on the threshold interfacial shear stiffness of simply supported composite girders 査読 国際誌

    Liang, C; Liu, Y; Chen, SG; Lu, C

    ENGINEERING STRUCTURES   268   2022年10月   ISSN:0141-0296 eISSN:1873-7323

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Engineering Structures  

    The strength-based categorization of composite action, which is adopted by most current specifications, may not be applicable in the deflection calculation of bridge girders. Therefore, this paper defines the threshold stiffness as the minimum required shear stiffness at the steel–concrete interface for a composite girder to be regarded as full shear interaction in deflection calculation. To determine the threshold stiffness of simply supported composite girder with a two-step arrangement of shear connectors, based on the elastic theoretical model of composite girders considering slip, two lower-bound scenarios were analyzed, and the relationship between the midspan deflection and the interfacial stiffness was first derived. Next, by controlling the deflection differences between full shear interaction and proposed scenarios to be below 5%, the equations of the threshold stiffness were derived under concentrated load, uniformly distributed load and differential thermal effects or shrinkage. The equations were then verified with a large number of finite element models. The effects of span-to-web height ratios, concrete-to-steel area ratios, and connector arrangements were analyzed within the common design range. The results show that the threshold stiffness equations are in good agreement with the finite element results. For the investigated load cases, the threshold stiffness is the highest when subjected to a concentrated load at midspan. The threshold stiffness decreases with increases in the span-to-web height ratio and the web height, and increases with the width of the concrete slab and the flange thickness, among which the span-to-web height ratio has the most significant effect. The main feature of the proposed equations is that they can consider any uniform or two-step distribution of shear connectors, which cover most cases in simply supported composite bridge girders.

    DOI: 10.1016/j.engstruct.2022.114736

    Web of Science

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  • An analytical study on the pull-out strength of anchor bolts embedded in concrete members by sph method 査読 国際誌

    @Chi Lu, @Yoshimi Sonoda

    Applied Sciences   2021年9月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.3390/app11188526

  • New Design Concept for Bridge Restrainers with Rubber Cushion Considering Dynamic Action: A Preliminary Study 査読 国際誌

    @Hiroki Tamai, @Chi Lu, @Yoichi Yuki

    Applied Sciences   2020年9月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: https://doi.org/10.3390/app10196847

  • An analytical approach on the perforation limit of concrete slab by a high-velocity flying object using SPH method 査読

    @Chi Lu, @Yoshimi Sonoda

    2020年4月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.11532/structcivil.66A.996

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講演・口頭発表等

  • アンカーボルトの引抜き速度が引抜き耐力と破壊形態に与える影響に関する解析的研究

    #後藤 真緒,@路 馳,@園田 佳巨

    第 70 回構造工学シンポジウム  2024年4月 

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    開催年月日: 2024年4月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:東京工業大学大岡山キャンパス(東京都)   国名:日本国  

  • SPH法によるコンクリート構造物の動的破壊形態に関する研究

    @路 馳,@園田 佳巨

    構造工学シンポジウム 次世代構造技術者の Work in Progress 2024 ポスターセッション  2024年4月 

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    開催年月日: 2024年4月

    記述言語:日本語   会議種別:シンポジウム・ワークショップ パネル(公募)  

    開催地:東京工業大学大岡山キャンパス(東京都)   国名:日本国  

  • SPH法によるコンクリート構造物の動的破壊形態に関する研究

    路 馳, 園田 佳巨

    構造工学シンポジウム 次世代構造技術者の Work in Progress 2024 ポスターセッション  2024年4月 

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    開催年月日: 2024年4月

    記述言語:日本語  

    開催地:東京工業大学大岡山キャンパス(東京都)   国名:日本国  

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  • 頭付きスタッドで結合されたRC床版のずれ止め構造に関する解析的検討

    #今吉 岳,@路 馳,@園田 佳巨

    2023 年度(令和 5 年度) 土木学会西部支部研究発表会  2024年3月 

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    開催年月日: 2024年3月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:福岡大学 福岡市   国名:日本国  

  • 頭付きスタッドで結合されたRC床版のずれ止め構造に関する解析的検討

    今吉 岳, 路 馳, 園田 佳巨

    2023 年度(令和 5 年度) 土木学会西部支部研究発表会  2024年3月 

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    開催年月日: 2024年3月

    記述言語:日本語  

    開催地:福岡大学 福岡市   国名:日本国  

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  • Full bottom strengthening of RC beams with CFC panels for improved impact resistance

    #Souphavanh Senesavath,@Hiroki Tamai,@Chi Lu,@Yoshimi Sonoda

    2023年9月 

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    開催年月日: 2023年9月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    国名:日本国  

  • CNNモデルを用いた打音検査によるコンクリ―ト内部の欠陥検出に関する基礎的考察

    #川上 強志,@園田 佳巨,@路 馳

    令和5年度全国大会 第78回年次学術講演会  2023年9月 

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    開催年月日: 2023年9月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:広島大学(東広島キャンパス(東広島市)) 広島工業大学(五日市キャンパス(広島市))   国名:日本国  

  • 畳み込みオートエンコーダを用いた打音検査による欠陥面積・深さ検出に関する検討

    #大庭 巧也,@路 馳,@園田 佳巨

    令和5年度全国大会 第78回年次学術講演会  2023年9月 

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    開催年月日: 2023年9月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:広島大学(東広島キャンパス(東広島市)) 広島工業大学(五日市キャンパス(広島市))   国名:日本国  

  • アンカーボルトの引抜き速度が引抜き耐力と破壊形態に与える影響に関する研究

    #後藤 真緒,@路 馳,@園田 佳巨

    令和5年度全国大会 第78回年次学術講演会  2023年9月 

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    開催年月日: 2023年9月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:広島大学(東広島キャンパス(東広島市)) 広島工業大学(五日市キャンパス(広島市))   国名:日本国  

  • CNNモデルを用いた打音検査によるコンクリ―ト内部の欠陥検出に関する基礎的考察

    川上 強志, 園田 佳巨, 路 馳

    令和5年度全国大会 第78回年次学術講演会  2023年9月 

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    開催年月日: 2023年9月

    記述言語:日本語  

    開催地:広島大学(東広島キャンパス(東広島市)) 広島工業大学(五日市キャンパス(広島市))   国名:日本国  

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  • 畳み込みオートエンコーダを用いた打音検査による欠陥面積・深さ検出に関する検討

    大庭 巧也, 路 馳, 園田 佳巨

    令和5年度全国大会 第78回年次学術講演会  2023年9月 

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    開催年月日: 2023年9月

    記述言語:日本語  

    開催地:広島大学(東広島キャンパス(東広島市)) 広島工業大学(五日市キャンパス(広島市))   国名:日本国  

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所属学協会

  • 公益社団法人 土木学会

学術貢献活動

  • 座長

    令和5年度 土木工学 西部支部 研究発表会  ( 福岡大学 ) 2024年3月

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    種別:大会・シンポジウム等 

  • 令和5年度 土木工学 西部支部 研究発表会

    ( 福岡大学 Japan ) 2024年3月

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    種別:大会・シンポジウム等 

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共同研究・競争的資金等の研究課題

  • 鉄筋腐食により劣化したRC部材の動的付着特性の解明とそのモデルに関する研究

    2017年4月 - 2018年4月

    一般社団法人 九州建設技術管理協会  建設技術研究開発助成 

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    担当区分:研究代表者 

教育活動概要

  • 令和5年度、学部の実験、演習の授業を担当。研究室の学生の研究への指導補助。

担当授業科目

  • 基礎土木工学演習

    2024年4月 - 2024年9月   前期

  • 自然科学総合実験

    2024年4月 - 2024年6月   春学期

  • プロジェクト・ものづくり

    2023年10月 - 2024年3月   後期

  • Civil and Environmental Engineering Practice

    2023年10月 - 2024年3月   後期

  • 土木実践教室B

    2023年10月 - 2024年3月   後期