ハイブリッド逆定式化による構造物-地盤不確定システムの性能最大化設計

使用混合逆公式的结构-地面不确定系统性能最大化设计

• 批准号: 06750613
• 负责人: 竹脇 出
• 金额: $ 0.58万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1994
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1994 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-06750613/
• 关键词: 逆問題; ハイブリッド逆問題; 構造物-地盤連成系; 剛性設計; 信頼性設計; 性能設計; 設計用地震動; 非比例減衰系

本研究の目的は、不確定性のレベルが高い地盤特性および設計用地震外乱レベルを確率量として扱い、建築構造物の設計用地震外乱に対する各種力学性能(構造物レベルおよび部材レベルにおける剛性、強度、エネルギー吸収能力)を、経済性とのトレードオフを通じて最大化するための確率論的設計法を開発することにある。本研究における成果は以下の通りである。1.杭基礎-地盤系を有限要素システムを用いてモデル化し、1次固有周期・1次固有モードを指定した時の独自の「ハイブリッド型逆問題定式化」により、上部構造物(せん断型モデルおよび骨組モデル)の各部材剛性および対応する強度を求め、後述の設計システムの初期解として採用した。2.設計用地震動のばらつきを応答スペクトルのばらつきにより表現し、その応答スペクトルと構造物の局所応答の関係をSRSS法、およびYangの手法により近似的に評価した。その応答評価式を基礎式として、応答スペクトルのばらつきおよび地盤特性(せん断弾性係数)のばらつきに起因する応答特性のばらつきを確率有限要素法的取り扱いにより求めた。それにより指定した超過確率レベルに対応する応答量評価式を構築した。3.地盤特性(せん断弾性係数)のばらつきと応答特性のばらつきの間の関係をモンテカルロ法により求めておき、平均的な地盤剛性に対して指定する確定論的な応答量の指定値を厳しく設定することにより、地盤特性のばらつきに起因する応答のばらつきを考慮した簡易的な剛性設計法が構成できることを示した。10層および20層の上部構造物モデルについて本設計法を適用し、本設計法の有効性を例証した。

The purpose of this study is to develop an accurate design method for uncertainty and uncertainty in the design of various mechanical properties (stiffness, strength, and absorption capacity of structures and components) for seismic design of building structures. The results of this study are as follows. 1. The initial solution of the design system described later is to determine the stiffness and strength of each component of the superstructure (the first natural period and the first natural period) when the finite element system of the foundation and the ground is specified. 2. The design of the vibration of the ground is based on the SRSS method and the approximate evaluation of the structure. The basic formula of the response evaluation formula is to determine the cause of the response characteristic and the accuracy of the finite element method. To construct a quantitative evaluation formula for the specified accuracy 3. The relationship between the ground characteristics (discontinuity coefficient) and the response characteristics is determined by the method of simple stiffness design. The average ground stiffness is determined by the specified value of the deterministic response. This design method is applicable to the upper structure of 10 layers and 20 layers, and the effectiveness of this design method is exemplified.

项目成果

竹脇出: "混合型逆定式化による曲げせん断型構造物-杭-地盤連成系の地震時目標層間変形に対する剛性設計" 第9回日本地震工学シンポジウム論文集. 2. 2071-2076 (1994)

Izuru Takewaki：“使用混合逆公式进行地震期间目标层变形的弯剪型结构-桩-土耦合系统的刚性设计”第九届日本地震工程研讨会论文集2。2071-2076（1994）。

竹脇出: "指定剛性変動係数を有する地盤で支持されたせん断型構造物-杭系の指定地震時変形に対する剛性設計" 構造工学論文集. 41B(掲載予定). (1995)

Izuru Takewaki：“在特定地震期间以特定刚度变化系数支撑的剪切型结构桩系统的刚度设计”《结构工程杂志》41B（即将出版）。

Izuru Takewaki: "Hybrid Inverse Mode Problems for FEM-Shear Models" J.of Engineering Mechanics,ASCE. 121(8)(掲載予定). (1995)

Izuru Takewaki：“FEM-剪切模型的混合逆模问题”J.of Engineering Mechanics，ASCE 121(8)（待出版）。

中村恒善: "せん断型地盤で支持されたせん断棒型構造物の指定地震時変形に対する剛性設計" 日本建築学会構造系論文集. 470(掲載予定). (1995)

Tsuneyoshi Nakamura：“在指定地震期间抗剪型地面变形的剪力杆型结构的刚性设计”日本建筑学会结构工程学报470（待出版）。