• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2017 年度 実績報告書

双対性の視点に基づく建築構造物の非線形挙動に対するロバスト設計法

研究課題

研究課題/領域番号 26420545
研究機関東京大学

研究代表者

寒野 善博  東京大学, 大学院情報理工学系研究科, 教授 (10378812)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2018-03-31
キーワードロバスト性 / 冗長性 / 半正定値計画 / 混合整数計画 / 相補性条件 / ロバスト最適化
研究実績の概要

本研究課題の主題である構造物の「ロバスト性」は,実世界のさまざまな不確実性(ばらつき)に対して構造物が性能を維持できる余裕度を表す概念であり,工学のさまざまな設計問題で重要視されている.本研究課題では,特に,ばらつきの確率論的な情報が得られていない(または,不完全にしか得られない)場合を想定し,ばらつきの範囲のみを指定する方法論を扱っている.このとき,ロバスト性は,構造物にとっての最悪のシナリオを求めることにより,定量的に評価できる.この最悪シナリオを求める問題は,一般に最適化問題として定式化できるため,ロバスト性の評価と最適化とは密接な関係をもつ.本研究課題では,この関係性に着目し,構造物を取り巻くさまざまな不確実性を考慮して,構造物のロバスト性の評価法から設計法まで幅広い研究を展開した.
平成29年度は,主に,次の二つの観点から研究を行った.一つ目は,前年度に明らかになったトラスの位相のロバスト最適設計の定式化の困難点を解決することである.つまり,節点外力のばらつきを考慮したロバスト最適化では,いわゆる中間節点の有無に解が依存する点が,従来は見過ごされてきた.大域的な最適解を得るためには,この中間節点の有無を扱える定式化と解法が必要となる.これを解決するために,相補性制約とよばれる制約を導入し,この定式化に基づく新たな解法を提案した.
二つ目は,ある意味でロバスト性の上位概念とみなせるレジリエンスの定量的評価の手法の開発である.レジリエンスは,さまざまな定義があるが,一言で言えばロバスト性の概念に復旧までの時間軸を加えた概念である.この研究課題では,復旧時間の推定には必然的に不確かさが伴われることに着目して,その不確かさを考慮しながらレジリエンスを評価する手法を提案した.また,その応用として,耐震構造と免震構造のレジリエンスを比較した.

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 1件、 査読あり 3件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 1件)

  • [国際共同研究] Technion(Israel)

    • 国名
      イスラエル
    • 外国機関名
      Technion
  • [雑誌論文] Structural design for earthquake resilience: Info-gap management of uncertainty2017

    • 著者名/発表者名
      Kanno Yoshihiro, Fujita Shinnosuke, Ben-Haim Yakov
    • 雑誌名

      Structural Safety

      巻: 69 ページ: 23~33

    • DOI

      10.1016/j.strusafe.2017.07.004

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] A note on truss topology optimization under self-weight load: mixed-integer second-order cone programming approach2017

    • 著者名/発表者名
      Kanno Yoshihiro, Yamada Hiromichi
    • 雑誌名

      Structural and Multidisciplinary Optimization

      巻: 56 ページ: 221~226

    • DOI

      10.1007/s00158-017-1657-9

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Robustness Evaluation of Elastoplastic Base-Isolated High-Rise Buildings Subjected to Critical Double Impulse2017

    • 著者名/発表者名
      Fujita Kohei, Yasuda Keisuke, Kanno Yoshihiro, Takewaki Izuru
    • 雑誌名

      Frontiers in Built Environment (Specialty Section: Earthquake Engineering)

      巻: 3 ページ: Article No. 31

    • DOI

      10.3389/fbuil.2017.00031

    • 査読あり
  • [学会発表] DCアルゴリズムを用いたトラス構造のロバスト最適設計法2018

    • 著者名/発表者名
      寒野 善博
    • 学会等名
      日本オペレーションズ・リサーチ学会春季研究発表会
  • [学会発表] Robust truss topology optimization under uncertain loads by using penalty concave-convex procedure2017

    • 著者名/発表者名
      Y. Kanno
    • 学会等名
      The 12th World Congress of Structural and Multidisciplinary Optimization (WCSMO12)
    • 国際学会
  • [学会発表] 混合整数2次錐計画による自重を考慮したトラス構造の位相最適化手法2017

    • 著者名/発表者名
      寒野 善博,山田 裕通
    • 学会等名
      2017年度日本建築学会大会学術講演会
  • [学会発表] 柱の消失を考慮した平面骨組の部材断面最適化2017

    • 著者名/発表者名
      星野 耀,藤田 慎之輔,寒野 善博
    • 学会等名
      第64回理論応用力学講演会
  • [学会発表] 柱の消失を考慮した骨組構造の部材断面の最適設計2017

    • 著者名/発表者名
      星野 耀,藤田 慎之輔,寒野 善博
    • 学会等名
      2017年度日本建築学会大会学術講演会

URL: 

公開日: 2018-12-17  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi