研究課題/領域番号 |
21K04337
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研究種目 |
基盤研究(C)
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配分区分 | 基金 |
応募区分 | 一般 |
審査区分 |
小区分23010:建築構造および材料関連
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研究機関 | 東京都立大学 |
研究代表者 |
高木 次郎 東京都立大学, 都市環境科学研究科, 教授 (90512880)
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研究分担者 |
大崎 純 京都大学, 工学研究科, 教授 (40176855)
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研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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キーワード | 鋼構造建物 / 最適化 / 耐震設計 / 地震後継続利用 / 減衰部材 / 耐震架構配置 |
研究成果の概要 |
鋼構造建物の優良設計解の導出手法を提案し、要求耐震性能や架構型式、構造種別、規模および用途等に応じた設計解群の構造特性を分析した。優良設計解は多スタート局所探索法を利用して鋼構造建物のコストを最小化した設計解であり、長期荷重と中小地震に対する許容応力度設計を満足して、大地震に対して限界耐力計算による安全限界の制約を満足する。 設計変数は、柱梁部材の断面寸法と座屈拘束ブレースの配置である。要求耐震性能に対する設計解のコスト変化や、柱梁主架構を弾性にとどめる設計解の構造特性などを調査した。大地震後の継続利用を志向する優良設計解の分析により、合理的な設計に関する客観的な知見を得た。
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自由記述の分野 |
建築構造および材料関連
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研究成果の学術的意義や社会的意義 |
レジリエントな社会構築のために、大地震時にも損傷を許容せず、事後の継続利用を志向する設計(「高耐震設計」と呼ぶ)の汎用化のため、最適化手法を応用して合理的な鋼構造の高耐震設計解の導出手法を開発した。本手法の特徴は、(1)実設計精度の複雑な最適化問題を効率よく導出できることと(2)減衰による応答低減を評価して耐震システム全体を合理化することの2つにある。これらにより、高耐震設計の具体像を明確にできる。本研究では、多様な架構型式、構造種別、規模および用途等に応じた設計解群の構造特性を分析した。最適化を利用した設計解群の導出により、合理的な設計解の評価に一般性を確保した点に研究成果の意義がある。
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