建築構造物の地震時応答および損傷の確率論的推定

1993 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 04650520
• Research Institution: KYOTO UNIVERSITY
• Principal Investigator: 鈴木 祥之 京都大学, 防災研究所, 助教授 (50027281)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 北原 昭男 京都大学, 防災研究所, 助手 (00195273) ; 藤原 悌三 京都大学, 防災研究所, 教授 (10026031)
• Keywords: 確率論的推定 / 地震応答 / 履歴構造物 / 地震損傷 / 確率微分方程式

Research Abstract

地震応答観測記録を基に、構造物系各部の地震応答ならびに構造損傷を確率論的に推定する方法を得ることを目的とした研究から、得られた知見等を以下にまとめる。
1)構造物各部における動的破壊規範とそれに関連する損傷の尺度を部材レベルの試験や模型実験からの資料に基づき、構造材料、構造種別に応じて、適切に選定し、構造物の損傷を時間に連続な過程として定義した上で、変位や速度応答の関数として表現した。このような損傷過程の表現と構造材料や構造種別に応じた履歴型復元力特性を含む構造物系のモデル化を用いることによって、構造物系の地震応答を規定する動力学系とともに伊藤型確率微分方程式として定式化し得ることを示した。2)次いで、前年度に開発された応答推定法を発展させ、上記の確率微分方程式より、全状態変数に関する観測データを条件とする条件付確率密度関数を規定する方程式と条件付モーメント方程式を導いた。さらに、条件付確率密度関数の適切な関数表現を導入するとともに条件付確率論的線形化法を開発して、構造物各部の応答および損傷に関する状態変数の最適推定値を観測雑音で乱された地震応答観測記録から求める方法を導いた。3)構造物の地震時損傷を記述する数学的モデルは構造材料・構造種別により、種々の破壊規範とそれに関連する損傷の尺度が提案されているが、実構造物レベルでの検証が困難であり、このような地震時損傷を評価するための実地震応答観測記録が得られないため、今後このような観測記録の集積が必要となる。

Research Products

• [Publications] 鈴木祥之: "地震時の確率論的非線形構造制御" 第43回応用力学連合講演会講演予稿集. 63-66 (1993)
• [Publications] 北原昭男: "地震時における構造被害・室内被害の分布特性およびその評価に関する研究" 日本建築学会構造系論文報告集. 458号. (1994)
• [Publications] 藤原悌三: "1993年釧路沖地震被害調査報告(その1 建築構造物の被害概況)" 日本建築学会近畿支部研究報告集. 337-340 (1993)
• [Publications] 北原昭男: "1993年釧路沖地震被害調査報告(その2 建築物および室内の地震被害の分布特性)" 日本建築学会近畿支部研究報告集. 341-344 (1993)
• [Publications] 藤原悌三: "立体構造物の上下地震応答と耐震設計" 日本建築学会構造系論文報告集. 449号. 93-102 (1993)