| 研究課題/領域番号 |
19360209
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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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 | 神戸学院大学 |
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研究代表者 |
佐藤 忠信 神戸学院大学 (00027294)
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| 研究分担者 |
吉田 郁政 東京都市大学, 工学部, 教授 (60409373)
室野 剛隆 (財)鉄道総合技術研究所, 構造物技術研究部, 主任研究員 (70425924)
舩木 伸江 神戸学院大学, 学際教育機構, 講師 (50434915)
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| 研究期間 (年度) |
2007 – 2009
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| 研究課題ステータス |
完了 (2009年度)
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| 配分額 *注記 |
19,630千円 (直接経費: 15,100千円、間接経費: 4,530千円)
2009年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2008年度: 6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2007年度: 8,060千円 (直接経費: 6,200千円、間接経費: 1,860千円)
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| キーワード | 設計用地震動 / 群遅延時間 / 位相差分 / 確率微分方程式 / フラクタル / 弾性応答スペクトル / 降伏震度スペクトル / モンテカルロシミュレーション / 確立微分方程式 / 地震動位相 / 回帰分析 / 地震動位相の模擬 / 非整数ガウス過程 / 応答スペクトル準拠地震動 |
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| 研究概要 |
設計された構造物の耐震性能を照査するためには地震動の振幅と位相特性が重要な情報となる。この研究では、群遅延時間(円振動数に関する地震動位相の一階微分)とウエーブレット解析を利用して地震動の位相特性をモデル化する簡便な方法を提案する。既存の地震観測データとウエーブレット解析を用いて地震動の群遅延時間を計算し、用いたウエーブレットの振動数帯域ごとに群遅延時間の平均値と標準偏差を求め、それらの回帰式を地震動のマグニチューと震源パラメータ、震源距離、ならびに局所的な地盤条件の関数として求めた。群遅延時間の不確定性が正規分布で表現できることを確かめた後、群遅延時間の模擬法を開発した。この方法に基づく煩雑性を避けるため、群遅延時間を一階の確率微分方程式で模擬するための方法を開発した。地震動位相のサンプルは群遅延時間を円振動数で積分することにより求められる。
このサンプル位相を用いて設計応答スペクトル準拠の地震動を模擬し、その特性を必要降伏強度スペクトルにより調べた結果、必要降伏強度スペクトルは解析に用いた位相スペクトルに強く依存することが明らかになった。模擬された地震動が同じ設計用弾性応答スペクトルを満たしていても、異なったサンプル位相スペクトルを用いると必要降伏震度スペクトルが異なることが分かった。この問題を解決するために、与えられた設計用弾性応答スペクトルと必要降伏強度スペクトルの両者を同時に満たすことのできる唯一の設計用地震動を模擬するための方法論を提案した。
さらに、地震動位相情報のみから実際的な地震動を模擬するための方法論を開発した。
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