構造物ー杭ー地盤連成系モデルの混合型逆間題定式化による強振時応答制約設計

1991 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 02452214
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 中村 恒善 京都大学, 工学部, 教授 (20025894)
• 研究分担者: 大崎 純 京都大学, 工学部, 助手 (40176855) ; 竹脇 出 京都大学, 工学部, 助手 (20155055) ; 小坂 郁夫 京都工芸繊維大学, 工芸学部, 助手 (40127163) ; 上谷 宏二 京都大学, 工学部, 助教授 (40026349)
• キーワード: 構造物ー地盤連成系 / 混合型逆問題 / 強震時応答制約設計法 / 応答制約設計解の順序集合 / ひずみ制御設計法 / 設計用応答スペクトル

研究概要

本研究の目的は.基盤入力及び地盤震動を考慮した予測精度の高い建築構造物ー杭ー地盤連成系モデルに対し、基盤面で設定される設計用応答スペクトル適合地震動群に対する杭及び構造物の平均最大応答量が指定分布となる構造物と杭の剛制及び強度分布を直接求める「地震時応答制約設計法」を展開し、それに対応する設計支援システムを構築することにある。本年度の研究成果は以下の通りである。1.平成2年度に展開した魚骨型骨組ー杭ー地盤連成系モデルに対する「強震時弾性応答制約設計法」に基づき、種々の地盤持性、種々の杭径に対する設計例を作成し、本設計法の有効性の検証を行なった。2.この種の逆問題の一般的特性を明らかにする定式化を行い.本地震時応答制約設計問題においては、解の唯一性が保証されないことを明らかにし、そのような状況でも有効であるような解法を開発した。3.上記の地震時応答制約設計解を初期解とし、杭頭歪をパラメタ-とするティラ-展開手法を用いて、杭頭歪に関する地震時応答制約設計解順序集合を生成する方法の基礎部分を展開した。4.高い剛性の地下階を有する2軸共通偏心剪断型構造物モデルについて、地下階柔性をパラメタ-とするティラ-展開手法を用いて地震時応答制約設計解順序集合を生成する方法を開発した。5.平板状及び曲面板状立体トラスー杭ー地盤連成系の設計ひずみに対する地震時応答制約設計解順序集合生成法を展開するための準備として、弾性ばねで支持されたモデルに対するプログラムにより順序集合を生成し、幾何学的パラメタ-の設計解に及ぼす影響を明らかにした。さらに平成2年度に購入したワ-クステ-ションを用いて出力結果を図化するポストプロセッサを作成し、新たに購入したレ-ザ-プリンタ-を用いて出力を行なった。

研究成果

• [文献書誌] Tsuneyoshi Nakamura: "A Natural Generator of Optimum Topology of Plane Trusses for Specified Fundamental Frequency" Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering. 94. 113-129 (1992)
• [文献書誌] Tsuneyoshi Nakamura: "Inverse Generation of Earthquakeーstrain Constrained Designs of a Distributed Parameter Structure for a Sequence of Design Strain Functions" Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering.
• [文献書誌] Tsuneyoshi Nakamura: "Sequential Generator of EarthquakeーStrain Constrained Curved Space Trusses for Design Strain Ranges" Optimization of Structural Systems and Industrial Application(Proc. OPTI 91, Boston). 233-244 (1991)
• [文献書誌] Makoto Ohsaki: "Sequentila Generator of Optimal Structures for Candidate Frequency Ranges" Optimization of Structural Systems and Industrial Application(Proc. OPTI 91, Boston). 221-232 (1991)
• [文献書誌] 中村 恒善: "平面建築骨組の指定設計ひずみに対する地震応答制約設計法" 日本建築学会構造系論文報告集. No.430. 79-89 (1991)
• [文献書誌] 中村 恒善: "不連続質量分布を有する剪断型構造物の地震時応答制約設計解の不連続特性" 構造工学論文集. 38B. (1992)
• [文献書誌] 中村 恒善: "高い剛性の地下壁を有する2軸共通偏心せん断型構造物の地震時応答制約設計" 構造工学論文集. 38B. (1992)
• [文献書誌] 辻 聖晃: "鉄骨造建築ラ-メンの強震時歪及び激震時変形に対する応答制約設計法" 日本建築学会大会学術講演梗概集. (東北). 759-760 (1991)
• [文献書誌] 竹脇 出: "非線形弾性骨組の最適設計理論を用いた激震時部材塑性率制約設計" 日本建築学会大会学術講演梗概集. (東北). 269-270 (1991)
• [文献書誌] 鶴田 潤: "耐震壁を有する平面建築骨組の地震時弾性応答制約設計法" 日本建築学会大会学術講演梗概集. (東北). 273-274 (1991)
• [文献書誌] 小坂 郁夫: "平面建築骨組の指定設計ひずみに対する地震応答制約設計法" 日本建築学会大会学術講演梗概集. (東北). 275-276 (1991)
• [文献書誌] 鈴木 芳隆: "不連続質量分布を有する剪断型構造物の地震時応答制約設計解の特性" 日本建築学会大会学術講演梗概集. (東北). 271-272 (1991)
• [文献書誌] 朝川 剛: "高い剛性の地下階を有する2軸共通偏心せん断型構造物モデルの地震時応答制約設計" 日本建築学会大会学術講演梗概集. (東北). 761-762 (1991)
• [文献書誌] 山崎 英一: "設計歪分布の順序集合に対する地震時応答制約設計ア-チの逆生成子" 日本建築学会大会学術講演梗概集. (東北). 757-758 (1991)