所属
大学院 総合研究部 工学域 土木環境工学系（土木環境工学） 准教授
職名
准教授
タケヤ コウイチ
竹谷 晃一
Takeya Kohichi
経歴
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東京工業大学 環境・社会理工学院 土木・環境工学系 特任講師
2020年4月 - 現在
国名：日本国
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山梨大学 大学院総合研究部工学域 土木環境工学系（土木環境工学） 助教
2017年4月 - 2020年3月
国名：日本国
学歴
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東京工業大学大学院 理工学研究科 土木工学専攻
2014年4月 - 2017年3月
国名： 日本国
課程： 博士
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東京工業大学 土木工学専攻
2014年4月 - 2017年3月
備考： 博士課程後期 修了
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フランス国立土木学校
2011年9月 - 2014年7月
国名： フランス共和国
備考： エンジニア学位（Diplôme d'ingénieur）取得
課程： その他
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フランス国立土木学校
2011年9月 - 2014年7月
国名： フランス共和国
備考： 修士課程（修了）
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東京工業大学 工学部 土木工学専攻
2011年4月 - 2014年3月
国名： 日本国
課程： 修士
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東京工業大学 土木工学専攻
2011年4月 - 2014年3月
国名： 日本国
備考： 修士課程（修了）
学位
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博士（工学） （ 2017年3月 東京工業大学大学院 ）
研究分野
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社会基盤（土木・建築・防災） / 構造工学、地震工学 / 橋梁，鋼構造，振動工学，環境発電
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社会基盤（土木・建築・防災） / 構造工学、地震工学 / 橋梁工学，振動工学，維持管理工学
研究キーワード
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環境発電
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維持管理
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鋼構造
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橋梁
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非破壊検査
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維持管理工学
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環境発電
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橋梁工学
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構造工学
共同研究・競争的資金等の研究
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一般道路橋を対象としたセルフキャリブレーション機能を有するB-WIMの研究開発
研究課題/領域番号：19K15071 2019年4月 - 2022年3月
日本学術振興会 山梨大学 科学研究費助成事業 若手研究
竹谷 晃一
はじめに，橋梁の動的な構造応答を計測するシステムの構築を行った．先行研究で使用した加速度センサは分解能やシステムの安定性に課題があったため，センサを改良して無線通信機能を搭載した．そのうえで，山梨県にある一般道路橋にセンサを設置して半年間の計測を行った．また，軸重が既知である試験車を対象橋梁上に走行させ，センサによる振動計測と，ビデオカメラによる撮影を行った．
つぎに，機械学習を用いた分析プログラムの開発を行うため，計測した加速度データを用いて，学習方法と入力データの検討を行った．学習プロセスにおいて重要である教師データの作成では，1日分のビデオ画像から車種や走行位置などの情報を取得するラベリングを１つずつ手作業で行った．
つぎに，センサから得られる加速度応答から車種を識別することを目的として，入力データとなる特徴量の抽出を行った．本研究では，一般的な振動分析であるフーリエ変換によるパワースペクトルや，ウェーブレット変換を用いたスペクトログラムなどを入力データとすることを試みたが，データ数が不足するため学習を十分に行うことが困難であった．この課題を解決するため，ウェーブレット散乱を利用した特徴量の抽出に着目した．ウェーブレット散乱係数を時間方向に分割してそれぞれを１つの学習データとすることで，学習データを増加させた．
そのうえで，比較的層が浅いニューラルネットワークを構築して学習を行った結果，課題の１つである「車両識別」において，乗用車や大型車の識別のほか試験車や路線バスを十分に識別できる精度を実現した．一方で，橋梁の振動応答は経年劣化や季節により変動する可能性があり，季節が異なる計測データを使用した場合の適用性などの分析を進める必要があると考える． -
熱電発電を応用した橋梁の温度挙動センシングシステムの開発
2017年12月 - 2018年12月
一般財団法人熱・電気エネルギー技術財団 第25回研究助成
竹谷晃一
担当区分：研究代表者 資金の種類：奨学寄附金
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橋梁支承部付近の回転振動特性に着目した減衰特性および健全度評価方法の提案
2017年11月 - 2020年3月
公益財団法人マツダ財団 マツダ研究助成
竹谷晃一
担当区分：研究代表者 資金の種類：奨学寄附金
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橋梁構造物に発生する振動エネルギーに着目したヘルスモニタリング手法の提案
研究課題/領域番号：17H06722 2017年8月 - 2019年3月
日本学術振興会 山梨大学 科学研究費助成事業 研究活動スタート支援
竹谷 晃一, 太田 小春
本研究では，橋梁上部構造の交通環境と振動特性を明らかにした上で，振動エネルギーと関連がある減衰比の同定方法の検討と計測ユニットの構築を行った．
はじめに，複数の橋梁で加速度計測を行い，振動モードや減衰比，振動エネルギーなどの振動特性の分析を行った．交通環境や気温などの外乱によって減衰特性がばらつくため，外乱の影響について分析を行い，減衰評価方法の提案を行った．そのうえで，橋梁の上部構造の動的挙動を観測するための計測・通信・記録装置からなるユニットのプロトタイプを構築し，実橋梁での計測を行い，外乱を考慮した減衰特性の分析方法とシステムの改良を行った． -
道路の日常点検のためのスクリーニング計測システムの開発とそのデータ分析手法の構築
2017年 - 2020年3月
国土交通省 建設技術研究開発助成制 政策課題解決型技術開発
斉藤成彦、斉藤成彦，吉田純司，鈴木猛康，宮本崇，荒木功平，竹谷晃一
担当区分：研究分担者 資金の種類：他の外部資金
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橋梁構造物に発生する振動エネルギーに着目したヘルスモニタリング手法の提案
2017年 - 2018年3月
独立行政法人 日本学術振興会 平成29年度科学研究費助成事業研究活動スタート支援
竹谷晃一
担当区分：研究代表者 資金の種類：科学研究費補助金
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二質点系同調質量ダンパーを応用した橋梁振動発電システムの開発
2015年4月 - 2017年3月
日本学術振興会 特別研究員奨励費 構造工学・地震工学・維持管理工学
竹谷晃一
担当区分：研究代表者 資金の種類：科学研究費補助金
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二質点系同調質量ダンパーを応用した橋梁振動発電システムの開発
研究課題/領域番号：15J06103 2015年4月 - 2017年3月
日本学術振興会 東京工業大学 科学研究費助成事業 特別研究員奨励費
竹谷 晃一
[テーマ(2)] 交通条件によって異なる橋梁の振動環境と発電の関係を明らかにするため，開発した同調質量系二質点系発電デバイス(TDMG)の実橋梁での適用実験において，TDMGの各マスと対象橋梁に設置した加速度センサを用いて振動加速度の計測を行った．得られた加速度データから卓越振動数を抽出し，対象橋梁の振動モード毎の振動エネルギーを算出することで，発電エネルギーと橋梁の振動エネルギーの振動モード毎の関係を分析した．その結果，交通条件は曜日と時間帯によって大きく分けられ，交通条件によって励起されやすい橋梁の振動モードが異なることを示し，自動車交通による振動モード毎の振動エネルギーと発電エネルギーの関係を示した．その上で，これまでの大型車交通を対象とした発電だけでなく，総交通量の多い小型車交通からも発電が可能な発電装置を提案した．
[テーマ(5)] これまで当該研究者は，TDMGのばね・マス等のメカニカルなシステムに主眼を置いたパラメータ調整方法を提案し，大型車交通により励起される橋梁振動から発電を可能としたが，それに加えて橋梁の様々な振動環境に対して効率的に発電するため，発電装置内部の電磁気的パラメータを加えたTDMGシステム全体のパラメータ設計を行った．新たに開発した発電装置を搭載したTDMGの発電性能の検証のため実橋梁での適用実験を行い，発電量と橋梁の加速度計測結果から，様々な車両交通により励起される橋梁の振動エネルギーをTDMGが吸収し発電できることを示した．さらに，瞬間値でワットクラスの発電電力を達成し，MEMS振動センサ等を用いた一般的な橋梁のモニタリングシステムに十分な電気エネルギーが発電できることを示した．その上で，TDMGによる発電エネルギーの蓄電実験を行い，実験期間において発電エネルギーが蓄電可能であることを示し，橋梁を対象としたワイヤレスモニタリングシステムに電力の供給と運用を試みた． -
画像処理と機械学習を活用した一般道路橋の交通環境分析システムの構築
公益財団法人旭硝子財団 2017年度自然科学系研究奨励 実験研究
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橋梁支承部付近の回転振動特性に着目した減衰特性の把握方法の提案
山梨県 山梨県若手研究者奨励事業 自然科学分野
竹谷晃一
担当区分：研究代表者 資金の種類：他の外部資金
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インフラ構造物の自立型モニタリングを目指した環境振動発電センシングデバイスの開発
公益財団法人住友財団 2017年度環境研究助成 一般研究
竹谷晃一
担当区分：研究代表者 資金の種類：奨学寄附金
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同調質量ダンパーを応用した二質点系橋梁振動発電デバイスの設計と開発
一般財団法人エヌエフ基金 2017年度エヌエフ基金研究開発奨励賞
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橋梁部材の温度差を利用した電力自給型温度環境センシングデバイスの開発
公益財団法人野口研究所 野口遵研究助成金
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機械学習を利用した橋梁の動的変位挙動と交通環境の分析によるB-WIMの開発
一般財団法人国土技術研究センター
論文
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一般自動車と動画像分析を活用した低速走行車に対応したB-WIMの提案 査読
竹谷晃一，吉田純司
鋼構造年次論文報告集 27 665 - 672 2019年11月
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Basic Study on Bridge Weigh-in-Motion using Optical Flow Analysis 査読
K., Takeya, and J., Yoshida
5th International Conference on Science, Engineering and Environment 1 - 6 2019年11月
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Experimental Investigation of Multi-Axial Mechanical Behavior of Rubber Materials for Base-Isolated Bridges 査読
H., Narita, J., Yoshida, and K., Takeya
5th International Conference on Science, Engineering and Environment 1 - 6 2019年11月
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Statistical Analysis of the Influence of Traffic and Environmental Disturbances on Damping in a Bridge 査読
K., Ota, S., K., Takeya, and J., Yoshida
5th International Conference on Science, Engineering and Environment 1 - 6 2019年11月
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Experimental Study on Thermoelectric Energy Harvesting using the Temperature Distribution on Bridge Component 査読
K., Takeya, M., Irie, E., Sasaki
13th International Conference on Applications of Statistics and Probability in Civil Engineering (ICASP13) 1 - 8 2019年5月
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電磁減衰装置を有する発電型TMDの提案と実橋梁における制振効果検証実験 査読
岩吹 啓史, 佐々木 栄一, 竹谷 晃一, 長船 寿一, 安田 英明
土木学会論文集Ａ１ 74 ( 3 ) 417 - 430 2018年11月
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Analysis of Traffic Environment and Dynamic Behavior of Bridge Girders based on Image Sensing Techniques 査読
K., TAKEYA, K., Ota, S., Takagi, and J., Yoshida
4th International Conference on Science, Engineering and Environment 1 - 6 2018年11月
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動画像を用いた橋梁の活荷重挙動の分析方法の基礎的検討 査読
鋼構造年次論文報告集 26 ( 56 ) 380 - 385 2018年11月
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橋梁部材の温度分布に着目した温度差発電のための実験的検討 査読
竹谷晃一, 入江美月, 佐々木栄一
鋼構造年次論文報告集 26 ( 57 ) 386 - 389 2018年11月
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Vehicle Information in Motion Based on Bridge Accelerations and Machine Learning Techniques 査読
K., TAKEYA, S., Takagi, J., Yoshida, and E., Sasaki
The 8th Regional Symposium on Infrastructure Development 2018年10月
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胸部CT画像から肺領域を抽出するための画像処理手法の構築 査読
吉田純司，吉崎歩，深澤毅倫，阿部雅人，竹谷晃一
可視化情報学会第46回可視化情報シンポジウム 2018年9月
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Thermoelectric Energy Harvesting on Bridge for BHM Systems 査読
M., Irie, E., Sasaki, and K., Takeya
Taiwan-Japan Joint Symposium on the Advancement of Urban Earthquake Hazard Mitigation Technology 2018年9月
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Vibration sensors using power generation with electret for bridge monitoring 査読
E., Sasaki, T., Ueda, K., Takeya, and H., Yamaguchi
SENSORS AND MATERIALS 29 187 - 204 2017年( ISSN：0914-4935 )
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A comprehensive study on development of a small sized self-propelled robot for bridge inspection 査読
A., Akutsu, E., Sasaki, K., Takeya, Y., Kobayashi, K., Suzuki and H., Tamura
Structure and Infrastructure Engineering 13 ( 8 ) 1056 - 1067 2016年10月( ISSN：1573-2479 )
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Design and Development of Bridge Vibration Energy Harvester using Tuned-Mass Systems 査読
K., Takeya, E., Sasaki
The 4th Annual UK-Japan Engineering Education League 2016年8月
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Structural behavior sensing using small sized self-propelled inspection robot 査読
A., Akutsu, E., Sasaki，and K., Takeya
Proceedings of the International Conference on Smart Infrastructure and Construction 233 - 238 2016年6月
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橋梁振動を対象とした同調質量系発電デバイスの開発と実橋梁への適用 査読 重要な業績
竹谷晃一，佐々木栄一，岩吹啓史，長船寿一，洞宏一，名児耶武
土木学会論文集A1 72 ( 2 ) 290 - 301 2016年5月( ISSN：2185-4653 )
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海岸部に位置する橋梁の腐食環境モニタリングと統計的腐食因子分析 査読
鈴木啓悟, 吉田翔太, 佐々木栄一, 竹谷晃一, 前田健児, 近藤泰光
土木学会論文A2 72 ( 2 ) 731 - 737 2016年1月( ISSN：2185-4661 eISSN：2185-4661 )
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Design and parametric study on energy harvesting from bridge vibration using tuned dual-mass damper systems 査読 重要な業績
JOURNAL OF SOUND AND VIBRATION 361 55 - 65 2016年1月( ISSN：0022-460X )
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Attempts to develop a small sized self-propelled inspection robot for structures maintenance
A., Akutsu, K., Takeya, E., Sasaki, Y., Kobayashi and K., Suzuki
EASEC-14 Structural Engineering and Construction 569 - 570 2016年1月
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Design and Development of Bridge Vibration Energy Harvester Using Tuned Mass Damper Systems 査読
K.Takeya and E.Sasaki
The 7th Regional Symposium on Infrastructure Development 2015年11月
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橋梁振動を対象とした同調質量系発電デバイスの構造形式と設計に関する検討 査読 重要な業績
竹谷晃一，佐々木栄一
土木学会論文集A1 71 ( 2 ) 267 - 276 2015年8月( ISSN：2185-4653 )
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Development of Tuned Dual-Mass Electric Power Generator for Energy Harvesting from Bridge Vibration 査読 重要な業績
K.Takeya and E.Sasaki
International Association for Bridge and Structural Engineering 1 - 8 2015年5月( ISSN：2221-3783 )
講演・口頭発表等
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地震時における免震建物の衝撃緩衝装置の力学特性に関する解析的検討
清水裕介，吉田純司，山田健也，竹谷晃一
土木学会第74回年次学術講演会 2019年9月 土木学会
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橋梁用免震ゴムの多軸力学特性の把握
成田廣道，吉田純司，竹谷晃一
土木学会第74回年次学術講演会 2019年9月 土木学会
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舗装路面のスクリーニング画像計測装置の開発とその分析手法の構築
有賀和貴，望月野亜，吉田純司，竹谷晃一
土木学会第74回年次学術講演会 2019年9月 土木学会
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橋梁部材の温度環境を利用したエネルギーハーベスティングの提案
小森誠太，竹谷晃一，入江美月，佐々木栄一
土木学会第74回年次学術講演会 2019年9月 土木学会
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加速度応答を利用した機械学習によるB-WIMの提案
森淳輝，竹谷晃一，高木詩歩，吉田純司
土木学会第74回年次学術講演会 2019年9月 土木学会
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環境外乱が橋梁の減衰特性に与える影響の統計的評価
太田小春，竹谷晃一，吉田純司
土木学会第74回年次学術講演会 2019年9月 土木学会
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動画像解析を利用した簡易型キャリブレーションによるB-WIMの実験的検討
竹谷晃一，吉田純司
土木学会第74回年次学術講演会 2019年9月 土木学会
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機械学習を用いた橋梁の交通環境分析システムの提案
高木詩歩，竹谷晃一，佐々木栄一，飯塚大介，大畠拓也
土木学会平成27年度全国大会第73回年次学術講演会講演概要集 2018年9月
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橋梁桁端部の動的挙動に着目した構造動特性の分析法
太田小春，竹谷晃一，佐々木栄一，小野拓朗
土木学会平成27年度全国大会第73回年次学術講演会講演概要集 2018年8月
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橋梁ヘルスモニタリングのための加速度応答に基づく減衰評価方法の検討
竹谷晃一，梅川雄太郎，佐々木栄一，小野拓朗
土木学会平成27年度全国大会第73回年次学術講演会講演概要集 2018年8月
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橋梁桁端部のたわみ角に着目したヘルスモニタリングの基礎的検討
竹谷晃一，小野拓朗
第45回土木学会関東支部技術研究発表会概要集 2018年3月 （公社）土木学会関東支部
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橋梁桁端部のたわみ角に着目したヘルスモニタリングの基礎的検討
竹谷晃一，小野拓朗
第45回土木学会関東支部技術研究発表会概要集 2018年3月
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橋梁振動エネルギーを利用した発電装置のパラメータ設計方法と実橋梁での検証実験
竹谷晃一，佐々木栄一
土木学会第72回年次学術講演会講演概要集 2017年9月
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橋梁振動エネルギーを利用した発電装置のパラメータ設計方法と実橋梁での検証実験
竹谷晃一，佐々木栄一
土木学会第72回年次学術講演会 2017年9月 （公社）土木学会
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Design and Development of Bridge Vibration Energy Harvester using Tuned-Mass Systems 国際会議
K., Takeya and E., Sasaki
The 4th Annual UK-Japan Engineering Education League 2016年8月
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橋梁振動を対象とした二質点同調質量系発電デバイスの実橋への適用
竹谷晃一
土木学会平成27年度全国大会第70回年次学術講演会 2015年9月 土木学会
受賞
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吉川・山口賞
2018年7月 東京工業大学丘友総会
竹谷 晃一
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2017年度吉川・山口賞
2017年12月 丘友会
竹谷晃一
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Best Poster Award
2016年8月 The 4th Annual UK-Japan Engineering Education League
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ベストポスター発表賞
2016年8月
竹谷 晃一
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優秀講演者
2015年12月 土木学会年次学術講演会 梁振動を対象とした二質点同調質量系発電デバイスの実橋への適用
竹谷晃一
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優秀講演者
2015年12月 土木学会 橋梁振動を対象とした二質点同調質量系発電デバイスの実橋への適用
竹谷 晃一
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Best Presentation Award
2015年11月 The 7th Regional Symposium on Infrastructure Development
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ベストプレゼンテーション賞
2015年11月
竹谷 晃一
学外あるいは所属学部等外の組織との共同研究
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学内融合研究「地域の発達」
2017年04月28日 - 2019年03月31日 分担
担当授業科目（学内）
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建設材料学及び演習 重要な業績
2017年度 科目区分：共通教育（学部）
土木構造物の構造材料として現在用いられているものは、主として鋼とコンクリートおよび土である。
このうち、コンクリートに関しては、その使用材料、フレッシュコンクリートおよび硬化コンクリートの性質について学習する。身近な材料であるコンクリートの性質を理解し、「コンクリートは生き物である」ことを認識することを目標とする。
鋼に関しては、軽量である割に強いことから、軟弱地盤の多い我が国では比較的多く用いられている。本講義では、土木構造物、特に鋼製の橋に用いられる鋼材の力学的特性や長所・短所、鋼材の接合方法についてに理解することを目標とする。 -
測量学実習第一
2017年度 科目区分：共通教育（学部）
測量学第一の講義で得た知識をもとに、与えらた課題に取り組むことにより測量学の理解を深める。単に機器操作の習熟にとどまらず、グループで測量を適切に効率良く行うために必要な作業計画や段取りの立て方の修得、測量結果に対する適切な判断が下すことができる総合的な能力を養うことをめざす。
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測量学実習第二
2017年度 科目区分：専門教育（学部）
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基礎ゼミ 重要な業績
2017年度
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土木環境科学実験
2025年度
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応用物理学 重要な業績
2025年度
指導実績
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2019年度
種別：研究生指導の実績（学部） 期間：3ヶ月 年間指導時間：10時間
指導人数 ：4人
担当教員数：1人
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2019年度
種別：学部（専攻科Aコース）卒業論文指導 期間：12ヶ月 年間指導時間：300時間
指導人数 ：2人
卒業／修了／学位取得人数 ：2人
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2019年度
種別：修士（専攻科Bコース）学位論文指導 期間：12ヶ月 年間指導時間：150時間
指導人数 ：1人
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2018年度
種別：学部（専攻科Aコース）卒業論文指導 期間：10ヶ月 年間指導時間：200時間
指導人数 ：2人
卒業／修了／学位取得人数 ：2人
担当教員数：1人
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2018年度
種別：研究生指導の実績（学部） 期間：3ヶ月 年間指導時間：15時間
指導人数 ：6人
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2017年度
種別：学部（専攻科Aコース）卒業論文指導 期間：10ヶ月 年間指導時間：200時間
指導人数 ：2人
卒業／修了／学位取得人数 ：2人
担当教員数：1人
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2017年度
種別：研究生指導の実績（学部） 期間：3ヶ月 年間指導時間：15時間
指導人数 ：6人
所属学協会
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日本鋼構造協会
2017年 - 現在
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土木学会
2014年 - 現在
委員歴
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構造工学委員会 構造ヘルスモニタリングと目視点検の融合に関する研究小委員会
2019年12月 - 2021年12月
団体区分：学協会
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鋼構造委員会 鋼構造物の状態情報取得のためのイノベーション技術に関する調査研究小委員会
2019年9月 - 2021年8月
団体区分：学協会
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公益社団法人 土木学会 構造工学でのＡＩ活用に関する研究小委員会
2018年10月 - 2020年9月
団体区分：学協会
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一般社団法人 日本鋼構造協会 鋼構造のモニタリング研究小委員会
2017年9月 - 2020年3月
団体区分：学協会