| 研究概要 |
構造物の耐力は,供用期間中に劣化する場合がある。このような耐力劣化は,供用期間が長くなるに従い構造物の使用性や安全性に大きな影響を与える。構造物の長寿命化を達成するためには,その耐久性を向上させる技術を開発する一方で,耐力劣化を考慮に入れた性能評価手法が必要となる。
構造物には一般に複数の時間的に変動する荷重が加わっており,構造物の信頼性評価にはこれらの荷重強さの評価が極めて重要である。本研究では,まず,荷重の時間変動を考慮した組み合わせ荷重の基準期間における最大値の確率分布関数の簡潔な理論解を提示し,解析例により,その精度は荷重強さの確率分布や統計量,確率過程の特性に依らず極めて良く,汎用性に富んでいることを示した。
構造耐力が供用期間中に変化しない場合には,供用期間中の荷重組み合わせの最大値のみに対して信頼性を検討すれば良いが,構造耐力が時間とともに変化する場合には,供用期間中に生起するすべての組み合わせ荷重に対して耐力が上回るか否かを検討しなければならず,極めて複雑な問題となる。しかし,耐力の時間変化を表す劣化関数を,確率的に等価な定数である劣化影響係数によって評価することができれば、耐力を一定とみなし,時間に独立な解析とすることが可能である。本研究では,劣化影響係数の略算法を提案し,解析例を用いてその精度と適用性について検討し,その誤差はAFOSM法による信頼性解析による誤差と比較すれば小さく、実用上支障のない程度であることを示した。
コストなどの制約条件の下で最適な維持・管理計画を策定する際には,一般に非線形の最適化問題を解く必要があるが,本研究で提案する略算法は,維持管理などによって、耐力が不連続に時間変化する場合についても適用可能であり,本手法を用いることにより、時間依存する信頼性解析は回避され、最適化問題を簡素化することができる
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