1996 Fiscal Year Annual Research Report

不確定地盤との連成を考慮した建築構造物のハイブリッド逆定式化による性能最大化設計

Research Project

Project/Area Number	07650659
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Research Institution	Kyoto University
Principal Investigator	竹脇出京都大学, 工学研究科, 助教授 (20155055)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	桝井健京都大学, 工学研究科, 助手 (60263109)
Keywords	逆問題 / ハイブリッド逆問題 / 構造物-地盤連成系 / 信頼性設計 / 性能設計 / 設計用地震動
Research Abstract	本研究の目的は,不確定性のレベルが高い地盤特性および設計用地震動のレベルを確率量として扱い,建築構造物の地震外乱に対する力学性能(構造物レベルおよび部材レベルにおける剛性,強度,エネルギー吸収能力)を,経済性とのトレードオフを通じて最大化するための確率論的設計法を開発することにある。本年度における成果は以下の通りである。 1.レベル2地震動に対する有効な限界状態評価手法として,Normal-bilinear履歴型復元力特性を有する基礎固定骨組モデルについて,スペクトル適合地震動群に対する非弾性応答の近似上界値評価法を開発し,それを組み込んだ設計法を開発した。 2.構造物と地盤の動的相互作用効果を考慮したモデルの代表モデルとして,振動数非依存型ばねで支持された鋼構造骨組を取り上げ,レベル1地震時の限界状態に対する制約条件の満足度を「不満足度関数」を用いて統一的に表現する方法の精度を向上させた。構造物総重量についても同様の不満足度関数を導入し,最終的に制約条件の満足度を性能レベルの尺度と見なすことにより,経済性を含めた多目的最適設計問題を構成した。 3.前年度に展開した,1次固有周期・1次固有モードを主制御パラメターと見なす独自の「増分型逆問題定式化」に基づく組織的な部材剛性変更アルゴリズムと,上記限界状態に対する応答レベル評価手法を組み合わせ,最大不満足レベルを最小化(性能最大化)する設計解を見いだす方法を展開した。次年度で,応答スペクトルレベルのばらつきおよび地盤特性のばらつきに起因する応答特性のばらつきを確率有限要素法的取り扱いにより求める方法を展開し,研究成果を取りまとめる予定である。

Research Products

(6 results)

All Other

All Publications (6 results)

[Publications] I.Takewaki: "A Hybrid Inverse Mode Problem for Fixed-Fixed Mass-Spring Models" J.of Vibration and Acoustics,ASME. 118・4. 641-648 (1996)
[Publications] I.Takewaki: "Efficient Optimal Frequency Design of Elastically-Supported Distributed-Darameter Cantilevers" Computers and Structures. 62・1. 107-117 (1996)
[Publications] I.Takewaki: "Hybrid Inverse Mode Problem for a Structure-Foundation System" J.of Engineering Mechanics,ASCE. 123・4(掲載決定). (1997)
[Publications] I.Takewaki: "Elastic Frame Redesign via a Performance-Based Incremental Inverse Problem" Computers and Structures. (掲載決定). (1997)
[Publications] I.Takewaki: "Design-Oriented Ductility Bound of a Plane Frame Under Seismic Loading" J.of Vibration and Control. (掲載決定). (1997)
[Publications] I.Takewaki: "Incremental inverse Eigenmode Problem for Perfomance-Based Structural Redesign" Finite Elements in Analysis and Design. (掲載決定). (1997)

1996 Fiscal Year Annual Research Report

不確定地盤との連成を考慮した建築構造物のハイブリッド逆定式化による性能最大化設計

Principal Investigator

竹脇 出 京都大学, 工学研究科, 助教授 (20155055)

Research Products

[Publications] I.Takewaki: "A Hybrid Inverse Mode Problem for Fixed-Fixed Mass-Spring Models" J.of Vibration and Acoustics,ASME. 118・4. 641-648 (1996)

[Publications] I.Takewaki: "Efficient Optimal Frequency Design of Elastically-Supported Distributed-Darameter Cantilevers" Computers and Structures. 62・1. 107-117 (1996)

[Publications] I.Takewaki: "Hybrid Inverse Mode Problem for a Structure-Foundation System" J.of Engineering Mechanics,ASCE. 123・4(掲載決定). (1997)

[Publications] I.Takewaki: "Elastic Frame Redesign via a Performance-Based Incremental Inverse Problem" Computers and Structures. (掲載決定). (1997)

[Publications] I.Takewaki: "Design-Oriented Ductility Bound of a Plane Frame Under Seismic Loading" J.of Vibration and Control. (掲載決定). (1997)

[Publications] I.Takewaki: "Incremental inverse Eigenmode Problem for Perfomance-Based Structural Redesign" Finite Elements in Analysis and Design. (掲載決定). (1997)

竹脇出京都大学, 工学研究科, 助教授 (20155055)