入力地震動の空間変動を考慮した建築構造物の構造設計法

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12650569
• Research Institution: KYOTO UNIVERSITY
• Principal Investigator: 大崎 純 京都大学, 工学研究科, 助教授 (40176855)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 藤澤 克樹 東京電機大学, 理工学部, 助教授 (40303854) ; 田川 浩 名古屋大学, 大学院・環境学研究科, 助教授 (70283629) ; 加藤 直樹 京都大学, 工学研究科, 教授 (40145826)
• Keywords: 最適設計 / 地震動 / 空間変動 / アーチ / 設計感度解析 / 2次構造物 / 応答スペクトル

Research Abstract

空間骨組構造や立体トラスなどの大スパン構造物に対し,地震動の空間変動(wave passage effect, incoherency effect, local effect)を考慮した設計法を提案した。本年度では,とくに,構造物と地盤の相互作用を考慮した場合について,検討を行なった。また,下部構造物の応答を上部構造物に対する入力と考えて,2次構造物の応答評価法を用いて上部構造物を最適化する手法を提案した。本年度の成果をまとめると下記のとおりである。
1.地震動の空間変動特性を考慮した応答スペクトル法を拡張し,構造物と地盤の相互作用の効果を考慮した応答スペクトル法を提案した。また,人工地震波を入力した時刻歴強制変位応答解析によって,応答評価法の精度を検証した。
2.種々の形状の円筒状立体トラスに対し,地盤をモデル化したバネの剛性や基礎梁の剛性を変化させて最適設計解を求めた結果,相互作用を考慮することによって応答量の準静的成分が減少し,地震動の空間変動の影響は緩和される傾向にあることを例示した。
3.空間骨組構造物の屋根部分を2次構造物,支持構造を1次構造物と考え,応答スペクトル法及び周波数領域の解析による2次構造物の応答評価法に基づき,屋根部分の最適設計解を求める手法を提案した。また,柱状トラスで支持されたアーチ状トラスの最適解を求め,計算量と精度の面で,既往の手法より優れていることを確認するとともに,支持構造物の剛性及びその不均質性の変化による上部構造物の最適断面積の変化について検討した。

Research Products

• [Publications] 大崎 純: "支持構造物の剛性を考慮たアーチ状構造物の地震応答制約条件下での最適設計"日本建築学会大会学術講演梗概集(北陸). B1. 809-810 (2002)
• [Publications] 田川 浩, 木崎 純: "地盤のlocale effectが立体トラスの最適設計解に及ぼす影響"日本建築学会東海支部研究報告集. 41. 209-212 (2002)
• [Publications] 大崎 純: "支持構造物の剛性を考慮したアーチ状トラスの地震応答評価と最適設計"日本建築学会構造系論文集. 566. 53-58 (2003)