2015 Fiscal Year Annual Research Report
地震動特性にパラメータ変動を考慮した耐震設計のための数値実験システム
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25420576
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| Research Institution | Tokyo Denki University |
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Principal Investigator |
山川 誠 東京電機大学, 未来科学部, 准教授 (50378816)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
大崎 純 京都大学, 工学研究科, 教授 (40176855)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 耐震設計 / 地震動 / 不確定性 / 構造最適化 / 動的解析 / ロバスト性 / ランダムサンプリング / 順序統計 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
建築構造物の設計において，特定の地震動に対してのみ安全性が保たれるような設計は望ましくなく，不確定性への配慮が必要となる．このような設計上の課題に対し，構造最適化問題としての定式化を行い，数理的な設計手法の導入からの解決を試みた．パラメータ変動幅が規定される不確定性解析において，解の近似精度を保証する方法を提案し，ロバスト最適設計法への適用性について検討した．得られた研究実績はつぎの通りである．
(1) 順序統計理論に基づき，Random Samplingから得られるn標本のうち，第k番目に大きい標本値を調べることにより，最悪応答値を所定の精度で見積もることができる．このことを利用して，構造物パラメータ，および地震動特性パラメータに不確定性が含まれる場合の構造物の最悪応答について，第k順序統計量から予測可能なことを示した． (2) 提案法では，与えられた精度を確率的に満たす最悪応答の予測が可能であり，また，応答の分布についての検討も不要である．このような特徴を持つことが，信頼性指標に基づく方法とした場合の提案法の利点であることを指摘した． (3) 第k順序統計量を指標値として用いた最適化問題を解くことにより，所定の精度で不確定変動に対処できるようなロバスト設計解が得られることを示した．提案法は適用可能な範囲が広く，特に時刻歴応答解析を含め強い非線形性を有する問題を扱うことに適している． (4) 逐次局所探索法における終了条件を改良し，既往の手法より優れている場合があることを確認した．また，静的荷重をうける建築骨組の応力制約条件下での最適化問題などの多数の局所最適解がある問題に対して，上記の終了条件を適用した．
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