分布形が分らない確率変数を考慮した構造信頼性評価

2007 年度 研究成果報告書概要

• 研究課題/領域番号: 17560501
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 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: 名古屋工業大学
• 研究代表者: 趙 衍剛 名古屋工業大学, 工学研究科, 准教授 (50283479)
• 研究期間 (年度): 2005 – 2007
• キーワード: 構造安全性 / 信頼性解析 / 限界状態関数 / 破壊確率 / 確率分布形

研究概要

構造信頼性評価では基本的に一次近似に基づく解析法とモンテカルロ・シミュレーションの2種類の手法がある。前者では確率変数の標準正規変換が必要となり、後者では標準正規乱数から確率変数の乱数を求める逆標準正規変換が必要となる。本研究では分布形の変わりに確率変数のモーメントに基づく標準正規変換及び逆標準正規変換を開発することにより、分布形が分らない確率変数を含んだ構造信頼性評価を目的とする。
本研究では分布形が分らなくても標準正規変換及び逆標準正規変換を行うことができるために、確率変数の平均値、標準偏差、歪度、尖度などをパラメータとするCubic Normal分布を導入し、4次モーメント標準化手法を提案した。提案分布形は予想分布として応用することができ、二つ及びのパラメータを有する分布形より統計データをよく対応することができ、歪度が小さいときの既存のGamma、Weibull、対数正規分布などの二つのパラメータを有する分布形を代表することができることが判明した。また、3、4次モーメント信頼性指標の適用範囲を明らかにし、新たな簡単な3、4次モーメント信頼性指標を提案した。提案手法は荷重・耐力の設定、構造システムの信頼性解析に応用している。

研究成果

• [雑誌論文] 限界状態関数の4次モーメント標準化による構造信頼性解析 (2008)
  • 著者名/発表者名: 趙 衍剛, 林 玉森、井戸田秀樹
  • 雑誌名: 日本建築学会構造系論文集 Vol.73 ページ: 1251-1256
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
  • 査読あり
• [雑誌論文] Determination of load and resistance factors by method of moments (2008)
  • 著者名/発表者名: Zhao, Y. G., Lu, Z. H
  • 雑誌名: 日本建築学会構造系論文集 Vol.73 ページ: 383-389
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cubic Normal Distribution and Its Significance in Structural Reliability (2008)
  • 著者名/発表者名: Zhao, Y. G., Lu, Z. H
  • 雑誌名: Journal of Structural Engineering and Mechanics Vol.28 ページ: 263-280
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
  • 査読あり
• [雑誌論文] Structural reliability assessment based on fourth moment standardization of performance function(to be published) (2008)
  • 著者名/発表者名: Zhao, YG, Lin, YS, Idota, H
  • 雑誌名: Journal of Structural & Construction Engineering, AIJ Vol.73, No.630 ページ: 630
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Determination of load and resistance factors by method of moments (2008)
  • 著者名/発表者名: Zhao, Y.G. Lu, Z.H
  • 雑誌名: Journal of Structural & Construction Engineering, AIJ Vol.73, No.625 ページ: 383-389
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Cubic Normal Distribution and Its Significance in Structural Reliability (2008)
  • 著者名/発表者名: Zhao, Y.G, Lu, Z,H
  • 雑誌名: Journal of Structural Engineering and Mechanics Vol.28, No.3 ページ: 263-280
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Fourth moment standardization for structural reliability assessment (2007)
  • 著者名/発表者名: Zhao, Y. G., Lu, Z. H
  • 雑誌名: Journal of Structural Engineering, ASCE Vol.133 ページ: 916-924
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
  • 査読あり
• [雑誌論文] 常用される限界状態関数の3次モーメント推定 (2007)
  • 著者名/発表者名: 趙 衍剛, 盧 朝輝, 小野 徹郎
  • 雑誌名: 日本建築学会構造系論文集 Vol.72 ページ: 31-37
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
  • 査読あり
• [雑誌論文] Apphcable Range of the Fourth-Moment Method for Structural Reliability (2007)
  • 著者名/発表者名: Zhao, Y. G., Lu, Z. H
  • 雑誌名: Journal of Asian Architecture and Building Engineering Vol.6 ページ: 151-158
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
  • 査読あり
• [雑誌論文] First passage time of stationary non-Gaussian structural resp onses (2007)
  • 著者名/発表者名: He, J. and Zhao, Y. G
  • 雑誌名: Computers and Structures Vol.85 ページ: 431-436
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
  • 査読あり
• [雑誌論文] Estimating Joint Failure Probability of Series Structural Systems (2007)
  • 著者名/発表者名: Zhao, Y. G., Zhong, W. Q., Ang, A. H-S
  • 雑誌名: Journal of Engineering Mechanics Vol.133 ページ: 588-596
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fourth moment standardization for structural reliability assessment (2007)
  • 著者名/発表者名: Zhao, Y.G, Lu, Z.H
  • 雑誌名: Journal of Structural Engineering, ASCE Vol.133, No.7 ページ: 916-924
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] First three moments of some commonly used performance functions (2007)
  • 著者名/発表者名: Zhao, Y.G, Lu, Z.H, Ono, T
  • 雑誌名: Journal of Structural & Construction Engineering, AIJ Vol.72, No.613 ページ: 31-37
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Applicable Range of the Fourth-Moment Method for Structural Reliability (2007)
  • 著者名/発表者名: Zhao, Y.G, Lu, Z.H
  • 雑誌名: Journal of Asian Architecture and Building Engineering Vol.6, No.1 ページ: 151-158
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] First passage time of stationary non-Gaussian structural responses (2007)
  • 著者名/発表者名: He, J, Zhao, YG
  • 雑誌名: Computers and Structures Vol.85, No.7-8 ページ: 431-436
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Estimating Joint Failure Probability ofl Series Structural Systems (2007)
  • 著者名/発表者名: Zhao, Y.G, Zhong, W.Q. Ang, A.H-S
  • 雑誌名: Journal of Engineering Me chanics, ASCE Vol.133, No.5 ページ: 588-596
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Load and Resistance Factors Estimation Without Using Distributions of Random Variables (2006)
  • 著者名/発表者名: Zhao, Y. G. and Lu, Z. H
  • 雑誌名: Journal of Asian Architecture and Building Engineering Vo1.15 ページ: 325-332
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
  • 査読あり
• [雑誌論文] 4P-Lambda distribution and its application to structural reliability (2006)
  • 著者名/発表者名: Zhao, Y. G., Lu, Z. H., and Ono, T
  • 雑誌名: 日本建築学会構造系論文集 No.604 ページ: 61-67
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
  • 査読あり
• [雑誌論文] A simple third-moment method for structural reliability (2006)
  • 著者名/発表者名: Zhao, Y. G., Lu, Z. H., and Ono, T
  • 雑誌名: Journal of Asian Architecture and Building Engineering, Vo1.5 ページ: 129-136
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
  • 査読あり
• [雑誌論文] Load and Resistance Factors Estimation Without Using Distributions of Random Variables (2006)
  • 著者名/発表者名: Zhao, Y.G. Lu, Z.H
  • 雑誌名: Journal of Asian Architecture and Building Engineering 5(2) ページ: 325-332
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] 4P-Lambda distribution and its application to structural reliability (2006)
  • 著者名/発表者名: Zhao, YG, Lu, Z.H, Ono, T
  • 雑誌名: Journal of Structural & Construction Engineering No.604 ページ: 61-67
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] A simple third-moment method for structural reliability (2006)
  • 著者名/発表者名: Zhao, Y.G, Lu, Z.H, Ono, T
  • 雑誌名: Journal of Asian Architecture and Building Engineering 5(1) ページ: 129-136
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [学会発表] An investigation on the limitations and applicability of the Fourth-Moment Method for Structural Reliability (2007)
  • 著者名/発表者名: Lu, Z. H., Zhao, Y. G
  • 学会等名: Application of Statistics and Probability in Civil Engineering
  • 発表場所: Tokyo
  • 年月日: 2007-08-02
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [学会発表] Application of Third Moment Method to Time-Dependent Reliability of R. C. Structures under Chlorination and Carbonation (2007)
  • 著者名/発表者名: Zhao, Y. G. and Zhong, W. Q
  • 学会等名: Application of Statistics and Probability in Civil Engineering
  • 発表場所: Tokyo
  • 年月日: 2007-08-02
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [学会発表] An investigation on the limitations and applicability ofl the Fourth-Moment Method for Structural Reliability (2007)
  • 著者名/発表者名: Lu, Z.H. Zhao,Y.G
  • 学会等名: Application of Statistics and Probability in Civil Engineering, Kanda, et. al. Eds, Taylor and Francis, 385-386 & CD-ROM
  • 発表場所: Tokyo
  • 年月日: 2007-08-02
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [学会発表] Application of Third Moment Method to Time-Dependent Reliability of R.C. Structures under Chlorination and Carbonation (2007)
  • 著者名/発表者名: Zhao, Y.G, Zhong, W.Q
  • 学会等名: Application of Statistics and Probability in Civil Engineering, Kanda, et. al. Eds, Taylor and Francis, 385-386 & CD-ROM
  • 発表場所: Tokyo
  • 年月日: 2007-08-02
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [学会発表] The Application of the Third Normal Polynomial to Structural Reliability Assessment (2006)
  • 著者名/発表者名: Lu, Z. H., Zhao, Y. G
  • 学会等名: Reliability and Optimization of Structural systems, Maes & Huyse (eds), Balkema
  • 発表場所: kobe
  • 年月日: 2006-10-12
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [学会発表] Case Studies on Determination of Load and Resistance Factors by Method of Moments (2006)
  • 著者名/発表者名: Zhao, Y. G., Lu, Z. H. and Ang, A. H-S
  • 学会等名: Reliability and Optimization of Structural systems, Maes & Huyse (eds), Balkema
  • 発表場所: Kobe
  • 年月日: 2006-10-12
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [学会発表] The Application of the Third Normal Polynomial to Structural Reliability Assessment (2006)
  • 著者名/発表者名: Lu, Z.H. Zhao, Y.G
  • 学会等名: Reliability and Optimization of Structural systems, Maes & Huyse (eds), Balkema, 283-290
  • 発表場所: Kobe
  • 年月日: 2006-10-12
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [学会発表] Case Studies on Determination of Load and Resistance Factors by Method of Moments (2006)
  • 著者名/発表者名: Zhao, Y.G. Lu, Z.H, Ang, A. H-S
  • 学会等名: Reliability and Optimization of Structural systems, Maes & Huyse (eds), Balkema, 283-290
  • 発表場所: Kobe
  • 年月日: 2006-10-12
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [学会発表] A simple formula for LRFD using third moment method (2006)
  • 著者名/発表者名: Zhao, Y. G., Lu, Z. H. and Jin, G. H
  • 学会等名: 4th ASERNet, England
  • 発表場所: London
  • 年月日: 2006-07-06
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [学会発表] Determination of load and resistance factors by fourth moment approximation (2006)
  • 著者名/発表者名: Zhao, Y. G., Li, H. N. and Ang, Alfredo H-S
  • 学会等名: Safety and Reliability of Engineering Systems and Structures
  • 発表場所: Roma
  • 年月日: 2006-06-20
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [学会発表] Determination of load and resistance factors by fourth moment approximation (2005)
  • 著者名/発表者名: Zhao, Y.G. Li, H.N, Ang, Alfredo H-S
  • 学会等名: Safety and Reliability of Engineering Systems and Structures, Millpress, Rotterdam, Augusti and Schueller
  • 発表場所: Roma
  • 年月日: 2005-06-20
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より