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多様な価値観に基づく性能指定型設計を可能にする構造設計ナビゲーションシステム

研究課題

研究課題/領域番号 15360299
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 建築構造・材料
研究機関京都大学

研究代表者

上谷 宏二  京都大学, 工学研究科, 教授 (40026349)

研究分担者 竹脇 出  京都大学, 工学研究科, 教授 (20155055)
大崎 純  京都大学, 工学研究科, 助教授 (40176855)
辻 聖晃  京都大学, 工学研究科, 助教授 (00243121)
荒木 慶一  京都大学, 工学研究科, 助教授 (50324653)
山川 誠  京都大学, 工学研究科, 助手 (50378816)
研究期間 (年度) 2003 – 2005
研究課題ステータス 完了 (2005年度)
配分額 *注記
7,700千円 (直接経費: 7,700千円)
2005年度: 1,800千円 (直接経費: 1,800千円)
2004年度: 1,700千円 (直接経費: 1,700千円)
2003年度: 4,200千円 (直接経費: 4,200千円)
キーワード最適設計 / 性能規定型設計 / 建築骨組 / 離散最適化 / 動的応答 / 免震構造 / 建築構造・材料 / 構造設計支援システム / 設計探索アルゴリズム / 制震装置 / 設計感度係数 / 受動型制震装置 / 立体せん断型モデル / 受動型制振装置
研究概要

性能規定型の設計により,設計者はより多くの自由度を持つ設計が可能となった.設計は妥協の連続であることが認識されており,多くの設計条件を満たすために,価格や構造性能,補修性,定量化されない要求等のトレードオフ関係を考慮してなされる.これまで,これらの相反する要求の下での意思決定は多目的最適化問題として定式化されてきた.しかし,設計段階で全ての目的関数,制約値を決定することは困難であり,数値的に表すことが難しい要求も存在する.さらには現実的な構造設計においては離散的な解が必要とされる.このような困難を解決するために,様々な価値を考慮しながら性能規定型の設計を可能とする「建築構造設計ナビゲーションシステム」を提案した.
「建築構造設計ナビゲーションシステム」に関する研究成果は以下の通りである.
1.意思決定支援を目的とした立体骨組の最適解特性
2.現実的な設計条件を考慮可能な最適設計法
3.受動型制震装置を有する構造物の効率的設計法
4.実務的要件に対して適切な余裕度を有する最適設計法
5.建築構造物における性能操作型設計法
本研究の学術的な特色,独創的,先駆的な点は以下の通りである.
1.設計者が全ての性能を制御できる新しい概念に基づく方法である.本手法により性能の種類に関わらず効率的に設計解を見出すことができる.このようなアプローチにより設計者は構造性能の観点からより合理的な設計解を共同して見出すことが可能である.
2.多くの現実的な設計条件や定量化されない要求を考慮して動的応答制約条件を満足する設計を行うことは困難である.本手法はこのような免震・制震構造物にも適用可能である.

報告書

(4件)
  • 2005 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2004 実績報告書
  • 2003 実績報告書
  • 研究成果

    (35件)

すべて 2006 2005 2004 2003 その他

すべて 雑誌論文 (31件) 文献書誌 (4件)

  • [雑誌論文] 数理的手法に基づく建築構造設計と最適設計感度分析2006

    • 著者名/発表者名
      五十子幸樹, 山川誠, 上谷宏二
    • 雑誌名

      日本建築学会構造系論文集 第599号

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 実績報告書 2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Structural design based on a numerical design method and sensitivity analysis of optimum designs of building2006

    • 著者名/発表者名
      Kohju IKAGO
    • 雑誌名

      Journal of Structural and Construction Engineering (Transactions of AIJ) Vol.599

      ページ: 87-94

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 免震構造物の最適設計解に関する不等式2005

    • 著者名/発表者名
      五十子幸樹, 上谷宏二
    • 雑誌名

      日本建築学会構造系論文集 第594号

    • NAID

      110004839770

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 実績報告書 2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 平面骨組最適解を用いた鋼構造純ラーメン立体骨組の最適鋼材量近似予測法2005

    • 著者名/発表者名
      李有震, 吉富信太, 上谷宏二
    • 雑誌名

      日本建築学会構造系論文集 第595号

    • NAID

      110004839790

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] The design of membrane structures using direct performance manipulation method2005

    • 著者名/発表者名
      K.Uetani, M.Yamakawa, S.Yoshitomi
    • 雑誌名

      Proceedings of IASS 2005

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 実績報告書 2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] ベイズ情報量規準により滑らかさを考慮した鋼構造骨組最適設計法2005

    • 著者名/発表者名
      山川誠, 吉富信太, 上谷宏二
    • 雑誌名

      日本鋼構造協会鋼構造年次論文報告集 第13巻

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] スパン長を設計変数とする鋼構造平面骨組の最適設計2005

    • 著者名/発表者名
      李東潤, 吉富信太, 上谷宏二
    • 雑誌名

      日本鋼構造協会鋼構造年次論文報告集 第13巻

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 実績報告書 2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Inequalities on optimum designs of base-isolated structures2005

    • 著者名/発表者名
      Kohju IKAGO
    • 雑誌名

      Journal of Structural and Construction Engineering (Transactions of AIJ) Vol.594

      ページ: 85-92

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A method for estimating minimum weight of 3d unblaced steel frames using optimal solutions of 2d frames2005

    • 著者名/発表者名
      Yujin LEE
    • 雑誌名

      Journal of Structural and Construction Engineering (Transactions of AIJ) Vol.595

      ページ: 65-71

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] The design of membrane structures using direct performance manipulation method2005

    • 著者名/発表者名
      Koji Uetani
    • 雑誌名

      Proceedings of IASS 2005

      ページ: 143-150

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Optimum design method for steel flame considering the smoothness with Bayesian information criterion2005

    • 著者名/発表者名
      Makoto YAMAKAWA
    • 雑誌名

      Journal of Constructional Steel Vol.13

      ページ: 605-610

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Optimum design of plane steel frames with variable length of bay2005

    • 著者名/発表者名
      Dongyoun LEE
    • 雑誌名

      Journal of Constructional Steel Vol.13

      ページ: 611-614

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 平面骨組最適解を用いた鋼構造純ラーメン立体骨組の最適鋼材量近似予測法2005

    • 著者名/発表者名
      李有震, 吉冨信太, 上谷宏二
    • 雑誌名

      日本建築学会構造系論文集 第595号

      ページ: 65-72

    • NAID

      110004839790

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] 杭基礎を有する建築骨組の上部-下部統合化設計2005

    • 著者名/発表者名
      岸田明子, 山川誠, 五十子幸樹, 山崎雅弘, 竹脇出, 上谷宏二
    • 雑誌名

      日本建築学会近畿支部研究報告集 第45号

      ページ: 101-104

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] 部材断面寸法をパラメタとした鋼構造立体骨組の最適設計2004

    • 著者名/発表者名
      吉富信太, 辻聖晃, 山崎雅弘, 上谷宏二
    • 雑誌名

      構造工学論文集 Vol.50B

    • NAID

      110009705850

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要 2004 実績報告書
  • [雑誌論文] 鋼構造平面骨組モデルの最適解の特性を用いた構造計画に関する研究2004

    • 著者名/発表者名
      李有震, 吉富信太, 上谷宏二
    • 雑誌名

      構造工学論文集 Vol.50B

    • NAID

      110009705849

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要 2004 実績報告書
  • [雑誌論文] 混合主成分分析による部材断面表現を用いた鋼構造骨組の最適設計法2004

    • 著者名/発表者名
      山川誠, 吉富信太, 上谷宏二
    • 雑誌名

      日本建築学会構造系論文集 第583号

    • NAID

      110004092801

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 一自由度近似を用いた免震構造物の最適設計2004

    • 著者名/発表者名
      五十子幸樹, 上谷宏二
    • 雑誌名

      日本建築学会構造系論文集 第586号

    • NAID

      110004092854

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 二段階緩和法に基づく鋼構造骨組の最適離散断面選択法2004

    • 著者名/発表者名
      吉富信太, 山川誠, 上谷宏二
    • 雑誌名

      日本建築学会構造系論文集 第586号

    • NAID

      110004092855

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Optimal design of 3d steel frames using cross-sectional dimensions as design parameters2004

    • 著者名/発表者名
      Shinta YOSHITOMI
    • 雑誌名

      Journal of Structural Engineering Vo1.50B

      ページ: 221-227

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A study on structural planning using the characteristics of the optimal solutions for plane steel Frame Models2004

    • 著者名/発表者名
      Yujin LEE
    • 雑誌名

      Journal of Structural Engineering Vol.50B

      ページ: 215-220

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Optimum design method of steel building frames using expression of a member section based on mixtures of probabilistic principal component analyzers2004

    • 著者名/発表者名
      Makoto YAMAKAWA
    • 雑誌名

      Journal of Structural and Construction Engineering (Transactions of AIJ) Vol.583

      ページ: 77-83

    • NAID

      110004092801

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Optimum design of base-isolated structures with one-degree-of-freedom approximations2004

    • 著者名/発表者名
      Kohju IKAGO
    • 雑誌名

      Journal of Structural and Construction Engineering (Transactions of AIJ) Vol.586

      ページ: 87-94

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A method for selecting optimum discrete sections of steel frames using two-step relaxation2004

    • 著者名/発表者名
      Shinta Yoshitomi
    • 雑誌名

      Journal of Structural and Construction Engineering (Transactions of AIJ) Vol.586

      ページ: 95-100

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 混合主成分分析による部材断面表現を用いた鋼構造骨組の最適設計法2004

    • 著者名/発表者名
      山川誠, 吉富信太, 上谷宏二
    • 雑誌名

      日本建築学会構造系論文集 No.583

      ページ: 77-83

    • NAID

      110004092801

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] 一自由度近似を用いた免震構造物の最適設計2004

    • 著者名/発表者名
      五十子幸樹, 上谷宏二
    • 雑誌名

      日本建築学会構造系論文集 No.586

      ページ: 87-94

    • NAID

      110004092854

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] 二段階緩和法に基づく鋼構造骨組の最適離散断面選択法2004

    • 著者名/発表者名
      吉富信太, 山川誠, 上谷宏二
    • 雑誌名

      日本建築学会構造系論文集 No.586

      ページ: 95-100

    • NAID

      110004092855

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] 近似動的応答に基づく建築骨組構造物の最適設計法2003

    • 著者名/発表者名
      山川誠, 上谷宏二, 辻聖晃
    • 雑誌名

      日本鋼構造協会鋼構造年次論文報告集 第11巻

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 弾塑性応答制約条件下の鋼構造立体骨組の最適設計解特性2003

    • 著者名/発表者名
      吉富信太, 辻聖晃, 山崎雅弘, 上谷宏二
    • 雑誌名

      日本鋼構造協会鋼構造年次論文報告集 第11巻

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Optimum design building frames based on approximate dynamic response2003

    • 著者名/発表者名
      Makoto Yamakawa
    • 雑誌名

      Journal of Constructional Steel Vol.11

      ページ: 58-63

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Characteristics of optimal design of steel structures under constrains on elasto-plastic response2003

    • 著者名/発表者名
      Shinta YOSHITOMI
    • 雑誌名

      Journal of Constructional Steel Vol.11

      ページ: 9-12

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 山川誠, 上谷宏二, 辻聖晃: "近似動的応答に基づく建築骨組み構造物の最適設計法"鋼構造年次論文報告集. 第11巻. 339-344 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 吉富信太, 辻聖晃, 山崎雅弘, 上谷宏二: "弾塑性応答制約条件下の鋼構造立体骨組の最適設計解特性"鋼構造年次論文報告集. 第11巻. 351-354 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 吉富信太, 辻聖晃, 山崎雅弘, 上谷宏二: "部材断面寸法をパラメタとした鋼構造立体骨組の最適設計"構造工学論文集. Vo1.50B(掲載予定). (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 李有震, 吉富信太, 上谷宏二: "鋼構造平面骨組モデルの最適解の特性を用いた構造計画に関する研究"構造工学論文集. Vo1.50B(掲載予定). (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書

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公開日: 2003-04-01   更新日: 2016-04-21  

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