| 研究課題/領域番号 |
12J08183
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| 研究種目 |
特別研究員奨励費
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 国内 |
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| 研究分野 |
構造工学・地震工学・維持管理工学
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| 研究機関 | 独立行政法人理化学研究所 (2014)
東京大学 (2012-2013) |
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研究代表者 |
藤田 航平 独立行政法人理化学研究所, 計算科学研究機構, 特別研究員(PD)
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| 研究期間 (年度) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2014年度)
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| 配分額 *注記 |
3,300千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 300千円)
2014年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2013年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2012年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
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| キーワード | 地盤震動解析 / 高性能計算 / 多数ケース解析 / 有限要素法 / 非構造格子 / 都市地震解析 / 地盤振動解析 / 構造物地震応答解析 / 津波解析 / 地震応答解析 |
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| 研究実績の概要 |
本研究では，流体力による構造物の破壊を考慮した津波解析手法を開発し，都市規模の問題に適用することを目的としている．破壊現象を高い信頼性で求めるには，高精度で構造物の構造特性を津波解析に入力する必要がある．地震による損傷により構造特性が変化するため，地震による構造物被害を高い信頼性で求めることが重要である．そこで，本年度は構造物被害想定の信頼性向上に向けた都市地震シミュレーション手法を研究した．都市規模のシミュレーションは大規模計算となるため，スーパーコンピュータ「京」などの高性能計算機上で高い効率で動く手法を開発することが研究の主眼となる．
1. 入力を振った多数ケースの解析を通して，都市の解析モデルに含まれる不確かさを反映した被害想定手法を開発した．IOや計算のプロセスへのマッピングを工夫することで，京コンピュータ40,000計算ノードで高い性能(ウィークスケーリングで97.4%)を達成した．13,275棟からなる都市に対して10,000地震シナリオの地震応答解析を実施し，構造物被害の確率分布を求めた．
2. 表層地盤の地震動解析を高度化するため，3次元非構造有限要素解析の大規模化・高速化に関する研究を行った．地震波動場問題と並列計算機の特性にあわせたアルゴリズムを開発することで，都市規模の地盤震動解析が可能となった．開発したプログラムを京コンピュータ36,864計算ノード上で運用することで，東京の2 x 2kmの領域を対象にした108億自由度の非線形応答解析を実現した．
本研究で開発した，多数ケースの解析の効率的な計算手法，及び，非構造有限要素法の大規模計算手法は多種の問題に適用できる技術である．今後，地盤振動解析のみならず地震津波防災分野の他の問題へ適用していく計画である．
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| 現在までの達成度 (段落) |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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