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被災局面の同定によるマルチスケール動学的システムとしてのインフラの危機耐性の評価

通过识别灾害阶段，将基础设施的危机恢复能力评估为多尺度动态系统

基本信息

批准号：
20H00258
负责人：
本田利器
金额：
$ 26.87万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

地震外力の評価について，機械学習による地震動合成手法を高度化し，断層モデルにより生成した地震動や設計スペクトルを考慮した地震動について，構造物の非線形挙動を考慮して，設計地震動を合成する手法を構築した．また，耐震技術として，リング型滑り面を有する摩擦振子型免震機構を提案し，震動実験で挙動を検証した．また，地震後の復旧時にセルフセンタリング機能を実現させるの柱構造を開発し，実験により所定の性能を発揮できることを確認した．インフラシステムの被災局面について，自然外乱の作用を受けるインフラ・ライフライン構造物の危機耐性の向上に資するレジリエンスデザインの枠組みを提案した．また，水供給施設を対象として2019年並びに2022年台風15号における施設被害と断水の復旧過程を分析し、インフラ・ライフライン構造物に求められる危機耐性について考察を行った．また，断層と交差する埋設管に作用する地盤反力の特性を個別要素解析により検討し，管の曲げモーメントを再現するために必要な地盤ばねの特性について検討した．不確実性を考慮したゲーム理論に基づき，システムを形成するサブシステムの相互作用を考慮するモデルを構築した．また，交通ネットワークと相互依存するインフラネットワークを考慮する方法論を提案し，電力ネットワークの交通ネットワークとの相互依存関係を数理関係として表現し脆弱性評価モデルに組み込んだ．また，多シナリオに対して有効な最適ネットワークデザイン問題を，複数の小さな数理問題に分割可能な解法を開発した．災害事例のデータを用いて極値統計の手法を用いた分析を行い，危機に相当する深刻なレアイベント災害の発生特性についての検討を行った．また，地域コミュニティの危機耐性について，行政と民間主体の間の共同行為に関するガバナンスに関する知見を見いだした．

Seismic external force evaluation, mechanical learning, ground vibration synthesis techniques to improve, fault, ground vibration generation, design, selection, consideration of ground vibration, non-linear vibration of structures, design, ground vibration synthesis techniques to build. A friction vibrator type vibration-proof mechanism is proposed for vibration detection. The column structure was developed and the specified performance was confirmed during the recovery after earthquake. In the event of a disaster, the structure is affected by natural disturbances, and the crisis tolerance of the structure is raised. In addition, we will analyze the restoration process of water supply facilities that were damaged and cut off due to Typhoon No. 15 in 2019 and 2022, and conduct an investigation into the crisis tolerance of structures. The characteristics of ground reaction force caused by fault and fault intersection are analyzed by individual factors, and the characteristics of ground reaction force caused by fault and fault intersection are analyzed by individual factors. Inaccuracy is taken into account in the formation of the theoretical basis, the interaction of the system, and the construction of the system A methodology for considering the interdependence of traffic and power generation is proposed. A mathematical relationship between the interdependence of traffic and power generation is proposed. A solution to the problem of multiple mathematical problems is developed. Disaster case analysis and analysis methods are used to analyze the occurrence characteristics of disasters. The crisis tolerance of the regional government and the common behavior between the administrative and civil subjects is related to the knowledge and understanding of the situation.