2011 Fiscal Year Annual Research Report
非線形系の応答の時間周波数特性と不確定性を考慮した設計地震動の合成及び評価手法
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21560498
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
本田 利器 東京大学, 大学院・工学系研究科, 准教授 (60301248)
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| Keywords | 設計地震動 / 時間周波数特性 / 不確実性 / 非線形性 / ウェーブレット |
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| Research Abstract |
社会基盤施設の耐震設計においては、性能設計の概念が広く導入され、地震や構造物の様々なパラメタの不確定性の考慮が重要な課題となっている。本研究では、様々な条件の不確定性を考慮した上で、非線形系の入力地震動を合理的に表現するための考え方として、時間周波数特性の考え方を明示的に取り入れた方法を提示することを目指し、そのための具体的手法として、入力地震動を合成する手法の開発、及び、合成された波形の入力地震動としての性能を定量的に評価する手法の開発を目的とした。
本研究では、想定する地震動の集合を設定したうえで、その集合を代表する波形を合成するという手法を開発してきている。
今年度は、効率的に目標とする波形を合成する方法について検討した。波形合成には、候補となりうるさまざまな地震動の地震動特性を考慮に入れた波形の逐次的な修正が有効であることを考慮し、想定される地震動を学習しつつ波形を逐次的に変化させていく手法を考案し、その有効性を検証した。学習する大賞の選定には、KLダイバージェンスの概念を活用しており、昨年までの成果とも整合する手法を構築できた。
また、実際的な状況を想定したシミュレーションとして、経験的グリーン関数法により合成された波形や、設計用スペクトルにフィッティングした波形に基づく地震動の合成を試みた。これにより、想定すべき不確定性を考慮した波形などを対象に、提案手法の妥当性を多自由度非線形構造系の設計に用いるための地震動を合成し、提案手法の適用性を検証した。この結果、提案手法は、実際の設計に設計可能な地震動を合理的に合成することが示され、十分な実用性を有する手法であることが確認できた。(700字)
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