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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

研究課題

研究課題/領域番号 10650470
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 構造工学・地震工学
研究機関武蔵工業大学

研究代表者

星谷 勝  武蔵工業大学, 工学部, 教授 (30061518)

研究分担者 丸山 収 (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)
研究期間 (年度) 1998 – 2000
研究課題ステータス 完了 (2000年度)
配分額 *注記
3,400千円 (直接経費: 3,400千円)
2000年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
1999年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
1998年度: 1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
キーワードカルマンフィルタ / 動的信頼性 / 性能設計 / モンテカルロフィルタ / 初期通過問題 / 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, / モンテカルロ法 / 地震ハザード曲線 / Seismic Performance Design / Structural Reliability / Fragility Curves / Probabilistic Structural Response / Risk Ananlysis / Nonlinear Filter / Importance Sampling
研究概要

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行った.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行った.

報告書

(4件)
  • 2000 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1999 実績報告書
  • 1998 実績報告書
  • 研究成果

    (30件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (30件)

  • [文献書誌] 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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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 吉川弘道,青戸拡起,高丸弘美,大江亮二: "鉄筋コンクリート橋脚の非線形応答解析とせん断劣化を考慮した動的破壊解析"応用力学論文集. VoL3.. 645-656 (2000)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hoshiya,M.Komiyama,K.and Sutoh,A: "Pseudo Analytical Method for Stochastic Nonlinear Systems"Proc.of the fourth Int.Conf.on Stochastic Structural Dynamics-SSD'98. 187-192 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hoshiya,M.Taniguchi,O and Sutoh,A: "Adaptive Sampling for Stochastic Nonlinear Systems"Proc.of the fourth Int.Conf.on Stochastic Structural Dynamics-SSD'98. 193-196 (1998)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hoshiya,M.and Maruyama,O: "Pseudo analytical method for nonlinear structural reliability"Proceedings of the International Conference on Monte Carlo Simulation. 295-300 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hoshiya,M.and Yamamoto,K: "Information entropy for redundancy of engineering systems"Proceeding of the International Conference on Monte Carlo Simulation. 273-278 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hoshiya, M.and Yamamoto, K.: "Redundancy of Engineering System With Information Entropy."Journal of JSCE. No.654/I-52. 355-366 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yoshikawa, H., Aoto, H., Takamaru, H.and Ohe, R.: "Dynamic Analysis of Reinforced Concrete Columns with Shear Strength Degradation"JSCE Journal of Applied Mechanics. 645-656 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hoshiya, M., Komiya, K.and Sutoh, A.: "Pseudo Analytical Method for Stochastic Nonlinear Systems"Proc. of the fourth Int.conf.on Stochastic Structural Dynamics-SSD'98. 187-192

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hoshiya, M., Taniguchi, O and Sutoh, A.: "Adaptive Sampling for Stochastic Nonlinear Systems"Proc. of the fourth Int.conf.on Stochastic Structural Dynamics-SSD'98. 193-196

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hoshiya, M.and Maruyama, O.: "Pseudo Analytical Method for Nonlinear Structural Reliability"Proc. of Inter.Conf.on MCS. 295-300 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hoshiya, M.and Yamamoto, K.: "Information Entropy for Redundancy of Engineering Systems"Proc. of Inter.Conf.on MCS. 273-278

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 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)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 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)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 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)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 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)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Hoshiya,M.and Maruyama,O.: "Pseudo analytical method for nonlinear structural reliability"Proceedings of the International Conference on Monte Carlo Simulation. 295-300. (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Hoshiya,M.and Yamamoto,K.: "Information entropy for redundancy of engineering systems"Proceedings of the International Conference on Monte Carlo Simulation. 273-278. (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 星谷 勝、野田 茂、長舟 健: "条件付非正規確率場を推定するための近似解法"土木学会論文集. No.619/I-47. PP253-PP266 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 星谷 勝、須藤 敦: "確率的技法を用いた組み合わせ最適化手法の情報理論による考察"土木学会論文集. No.619/I-47. PP293-PP298 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 星谷 勝、野田 茂: "条件付確率場の最大エントロピー推定法の提案"土木学会論文集. No.633/I-49. PP61-PP80 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 星谷 勝、須藤 敦、高須 光朗: "ニューラルネットワークを用いたデータマイニングによる非構造システムの同定"応用力学論文集. Vol.2. PP83-PP90 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 丸山、収: "システム同定のための起震機入力"土木学会第54回年次学術講演会. I部門(B). PP94-PP95 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] O.Maruyama: "Optimal Sampling Method for Conditional Gaussian Random Fields"13^<th>ASCE E.M.Conf.,Baltimore USA. (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 星谷,勝・野田,茂他: "条件付対数正規確率場におけるブロック推定" 土木学会論文集. No.612 I-46. 275-286 (1999)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 星谷,勝・吉田,郁政他: "逆解析によって推定されたモデルの信頼度と最適観測点位置" 応用力学論文集. Vol.1. 109-116 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] M.Hoshiya・S,Noda: "Kriging of Lognormal Stochastic Field" Journal of Engineering Mechanics. 1175-1184 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 吉川,弘道・金田,尚志他: "累積損傷度を考慮した下面増厚補強RC床版の疲労寿命に関する研究" コンクリート工学年次論文報告集. Vol.20,No3. 451-456 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 吉川,弘道・山川,和弘他: "拘束コンクリートの力学挙動と安定/不安定特性に関する解析モデル" 第10回日本地震工学シンポジウム,論文集. F1-4. 2093-2098 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 丸山,收: "ガウス確率場の効果的なサンプリング" 確率・統計的意志決定に関するシンポジウム. 69-74 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書

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公開日: 1998-04-01   更新日: 2016-04-21  

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