2000 Fiscal Year Annual Research Report
非線形ダイナミックスの性能保有確率の算定手法に関する研究
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10650470
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| Research Institution | Musashi Institute of Technology |
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Principal Investigator |
星谷 勝 武蔵工業大学, 工学部, 教授 (30061518)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
丸山 收 武蔵工業大学, 工学部, 助教授 (50209699)
吉川 弘道 武蔵工業大学, 工学部, 教授 (10220609)
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| Keywords | カルマンフィルタ, / 動的信頼性, / モンテカルロフィルタ, / 非線形動的システム, / 初期通過問題 |
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| Research Abstract |
性能保有確率の算定手法
動的非線形システムの初期通過確率算定に関して,モンテカルロ法と解析的な手法を併用した,準解析解算定手法の理論開発を進めてきた.対象システムをホワイトノイズ入力による状態ベクトル非線形方程式および非線形観測方程式に定式化し,非線形システムの応答データから,等価なガウス分布に近似するための推定理論の開発を行った.非線形システムの近似フィルタについての検討を行い,未知最適状態ベクトルの近傍において近似展開を行う解析的フィルタの開発を行った.一方,任意の非線形特性に適用可能なBootstrap filter/Monte Carlo filterによる確率特性の推定理論について検討した.ここで,Bootstrap filter/Monte Carlo filterは,計算機による数値実験から得られるサンプル実現値をもとに確率密度関数を表現するという考え方に基づいている.すなわち,予測分布に関しては,状態方程式をもとに十分な数のサンプル実現値をシミュレートし,フィルタリング分布に関しては予測によって得られたサンプル実現値を,それぞれの発生の尤度に比例する重みをもとにリサンプリングすることで,確率密度関数自体を更新するアルゴリズムである.
条件付確率密度関数をもとに,解析的非線形フィルタとBF/MCFのアルゴリズムによる情報更新について基本的な考察を行った.
鉄筋コンクリート橋脚の性能設計
現実的な問題設定を行い,RC橋脚の損傷期待値算定に関する研究を行った.建設地点の地震危険度を表現する地震ハザード曲線,地震荷重に対する対象構造物の損傷度を表現するDamage Index Curveを用いて,合理的な損傷期待値算定システムの構築に関する研究を進めた.
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[Publications] 松原勝己,星谷勝,浦野和彦: "剛性の深度依存を考慮した盛土地盤の地震応答解析"構造工学論文集. Vol.46A. 695-702 (2000)
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[Publications] 星谷勝,山本欣弥: "情報エントロピーを用いたシステムの信頼性と冗長の検討"土木学会論文集. No.654/I-52. 355-366 (2000)
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[Publications] Matsubara,K.and Hoshiya,M.: "Soil spring constants of buried pipelines for seismic design"Jour.Of EM,ASCE. Vol.126,No.1. 76-83 (2000)
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[Publications] 丸山収,星谷勝,熊井博司: "動的非線形システムの初期通過確率算定"第55回土木学会年次学術講演会概要集. I-A025. (2000)
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[Publications] Hoshiya,M.and Maruyama,O.: "Pseudo analytical method for nonlinear structural reliability"Proceedings of the International Conference on Monte Carlo Simulation. 295-300. (2001)
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[Publications] Hoshiya,M.and Yamamoto,K.: "Information entropy for redundancy of engineering systems"Proceedings of the International Conference on Monte Carlo Simulation. 273-278. (2001)
