ホモトピー空間構造の開発と構造挙動に関する研究

1997 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 09355018
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 半谷 裕彦 東京大学, 生産技術研究所, 教授 (90013193)
• 研究分担者: 川口 健一 東京大学, 生産技術研究所, 助教授 (40234041) ; 及川 清昭 東京大学, 生産技術研究所, 助手 (00168840) ; 吉田 長行 広島大学, 工学部, 助教授 (73666707) ; 藤井 明 東京大学, 生産技術研究所, 教授 (20126155) ; 高山 誠 金沢工業大学, 工学部, 教授 (40064472)
• キーワード: 空間構造 / CG / ホモトピー法 / プレハブ化 / 自立型構法 / 形態創生 / リッジ法 / 平行閉曲線群

研究概要

任意形状の曲面をコンピュータ・グラフィックス(CG)で表現する手法のひとつとして3次元形状を等高線の重なりで表現するホモトピー法が開発されてきている。本研究では任意形状の曲面を等高線による平行閉曲線群によって表現し,それを実体化することにより任意形状の空間形状の空間構造(ホモトピー空間構造と名付ける)を開発するものである。ホモトピー空間構造の特徴として,(a)任意形状の平面形に対応できる,(b)無柱の大空間を創出できる,(c)プレハブ化が可能である,(d)自立型構法が採用できる,等をあげることができる。本研究では,ホモトピー空間構造に関して,(1)基礎概念と建築計画,(2)構造挙動の調査と構造計画,(3)構法と施工法,(4)実用化試験,の研究を実施する。本年度は,(1)基礎概念と建築計画において,任意形状の形態創生を行う基礎概念としてリッジを採用し,リッジを用いて平行閉曲線群を策定し,それを実体化することでホモトピー空間構造の設計法を開発した。

研究成果

• [文献書誌] 半谷裕彦, 森川淳: "片側応力システムの座屈解析" 先端計算科学技術の応用に関するワークショップ講演論文集. 37-44 (1997)
• [文献書誌] 兼光知巳, 半谷裕彦, 他: "建築構造物施工のための部材配置問題" 計算工学講演会論文集. Vol.2・No.1. 33-36 (1997)
• [文献書誌] Yasuhiko Hangai: "Shape Analysis of Spatial Structures" Proc.of the International Symposium on the Structural Analysis and Design of Spatial Structures. 80-100 (1997)
• [文献書誌] 半谷裕彦,小川知一: "Bott・Duffin逆行列による接蝕振動解析法と積層平板構造への応用" 日本建築学会大会学術講演梗概集. B-1. 343-346 (1997)
• [文献書誌] 高山誠, 半谷裕彦, 他: "偏在積雪荷重を受ける鉄筋コンクリート懸垂型シェルの弾塑性性状" 日本建築学会大会学術講演梗概集. B-1. 911-914 (1997)
• [文献書誌] A.Nishida, Y.Hangai: "Wave Propagation Properties of Lattice Structures" Proc.of IASS International Symposium '97 on Shell & Spatial Structures. Vol.2. 641-649 (1997)
• [文献書誌] 半谷裕彦, 他: "つどいの空間ドーム建築のデザインと技術" ドーム建築企画編集委員会,日本建築センター他, 182 (1997)