Validation of numerical analysis model for structural seismic response analysis

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本研究での具体的作業は，1)超大規模解析モデルの地震応答解析，2)超多数解析モデルのモデル構築と地震応答解析，3)二つの地震応答解析を基にした妥当性確認の方法論の考案，に分けられる．第一の作業に関して，本年度は，超大規模解析モデルの改良を継続した．構築済みの自由度1,000万の解析モデルに対し，適切な構造要素を導入し，自由度を下げながら，解析精度を逆に上げるような，ハイブリッド解析モデルの構築が可能であることを検討した．この検討に基づき，曲梁・シェルの理論を再構築し，高精度の構造要素の定式化・開発に着手した．昨年度に改良された，有限要素法のソルバの性能を活かし，高速計算の実行も続けた．MPCの利用も含め，改良されたソルバの有効性を検証することも実施した．第二の作業に関して，本年度は，構造物の超多数解析モデルを使った数値解析の実施を試行した．なお，規模は小さいものの，超多数解析モデルもハイブリッド解析モデルであるため，上述の改良されたソルバの有効性も検証した．また，超多数解析モデルの解析結果は，解析モデルの数に比例して増大するため，適切に間引くことが必要となる．昨年に引き続き，適切な間引き方を検討した．部材と部材の接合部の取り扱いの高度化を検討した．超多数解析モデルを使う利点として，接合部の不安定な接触挙動に対し，決定論的な評価に代わる確率的な評価を試みた．第三の作業に関しては，着想中の主応力座標系を利用した構造物地震応答の効果的な可視化の実用化を検討した．昨年度，主応力が作る流線を可視化することに成功したが，これを一歩進め，流線から座標系の可視化に発展させた．主応力座標系を正しく関数として離散化することで，流線に代わる座標関数の支配方程式を導出することに成功した．これは，線の代わりに，座標が一定値となる面が決定できることを意味する．