高次積率を考慮した信頼性設計法と鋼構造物の安全性に関する確率論的研究

1987 Fiscal Year Final Research Report Summary

• Project/Area Number: 61550408
• Research Category: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Building structures/materials
• Research Institution: Nagoya Institute of Technology
• Principal Investigator: 小野 徹郎 名古屋工業大学, 工学部, 教授 (30024300)
• Project Period (FY): 1986 – 1987
• Keywords: 信頼性解析 / 高次積率 / 破壊確率 / 部材強度 / 信頼性指標 / 骨組

Research Abstract

本研究は, 2次モーメント法に代表される信頼性設計法の問題点を指摘し特に確率分布形の取り扱いに着目し, 高次積率を用いた確率変形の標準手法を提案し, 信頼性指標の設定と設計法への展開を行っている. この手法では高次の積率情報のみを用いた信頼性指標の設定を行っているが, 高次積率情報は平均値や標準偏差と同じく有限値のデータから提供されることから, 本手法は確率変数の分布形を厳密に決定できるほど統計データが十分でない場合でも, 分布形のひずみ度や尖度を考慮できる非常に有効で実用的な評価法といえる. この信頼性指標を用いた信頼性評価法は, 設計変数の積率情報のみを用いて評価するもので, 2次モーメント法と同じ様な取り扱いが可能である. また本研究所では2次モーメント法で評価された信頼性指標との合理的で簡潔な結びつけを行って実設計への適用を可能にしている. ここに提案された標準化手法は非線形連立方程式を解く段階で多くの仮定を導入しているが限界状態, 関数の通用例を見れば2次モーメント法より高い精度解が得られており, 本手法は信頼性理論に基づく設計法確立の上で有効な手法であると思われる. さらに本研究では設計法の具体的な展開の為に鋼構造部材の抵抗強度の考察を行っている. 部材抵抗強度にいくらかの非正規性が存在することを示し, 不確定因子の高次までの積率を考慮した部材抵抗強度の評価を各不確定因子ごとに定量的に示した. また解析により得られた抵抗強度の統計的情報を用いて, 各種設計式の信頼性レベルの評価を行い, 高次積率の考慮の必要性を示した. また本研究では構造物の信頼性評価で問題となる境界相関係数について, 主要崩壊機構と崩壊形式間の相関との関係で検討し崩壊型の差に着目して計算手法の提案を行った. この手法は計算時間が短縮できしかもその計算精度の点からも有効な手法と考えられる.

Research Products

• [Publications] 小野徹郎: 日本建築学会構造系論文報告集. 365. 40-47 (1986)
• [Publications] Tetsuro ONO: Structural Stability Rosearch Council. Vol.I. 27-37 (1986)
• [Publications] 小野徹郎: 日本建築学会構造系論文報告集. 370. 19-27 (1986)
• [Publications] 小野徹郎: 構造物の安全性および信頼性. Vol.I. 277-281 (1986)
• [Publications] 小野徹郎: 構造物の安全性および信頼性. Vol.I. 471-476 (1986)
• [Publications] 小野徹郎: 日本建築学会学術講演梗概集. 1385-1386 (1987)