レベル2地震動を受ける橋梁システムを対象とした信頼性理論に基づく限界状態設計法

基于可靠性理论的二级地震桥梁系统极限状态设计方法

• 批准号: 15760341
• 负责人: 秋山 充良
• 金额: $ 1.79万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2003
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2003 至 2004
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-15760341/
• 关键词: 信頼性設計; 地震ハザード曲線; ISO; フラジリティカーブ; 安全係数; RC橋脚; 破壊確率; 耐震設計; 耐震信頼性; 確率的地震ハザード解析; 地震時保有水平耐力法; 限界状態設計法

構造物の信頼性に関する一般原則(ISO2394)に基づく設計規準の整合化が国際的に検討されており,今後,コンクリート構造物を対象とする設計規準においても,これに準拠する確率論的な概念を導入した限界状態設計法への移行が検討されると考える。こうした背景のもと,RC構造物を対象とした耐震信頼性設計法に関する研究を進めており,ある地震動作用下の条件付破壊確率と目標破壊確率の差を最小化する最適化問題を解くことにより,構造系の信頼性を考慮した信頼性解析を行うことなく,目標破壊確率を概ね確保した設計を可能にする安全係数の算定手法を体系化している。ただし,この手法では,建設地毎の地震ハザードの相違を考慮できないため,提示する安全係数は,ある特定の地震動作用に対する構造物の破壊確率を目標値に漸近させているに過ぎない。超低頻度な領域で,地震動を確率的地震ハザード曲線に基づき評価することには,種々の問題が指摘されているが,設計規準の国際整合化や構造性能に対するアカウンタビリティが求められる流れの中で,今後は,設計地震動と構造物の耐震設計に用いる安全係数を同時に設定できる評価システムの構築が必要である。一方,既存構造物の耐震や耐風安全性などを具体的な数値で提示するシステムの開発が進められており,例えば神田らは,建設地や建設年などの建物情報を入力することで,対象構造物の危険度を開示するシステムをインターネット上で公開している。これらのシステムでは,構造物の地震危険度は確率的地震ハザード曲線とフラジリティカーブの積を用いて表現されている。そこで本研究では,確率的地震ハザード曲線とフラジリティカーブを用いた耐震信頼性解析を実施し,目標年破壊確率を有するコンクリート構造物を耐震設計することが可能な安全係数および設計地震力の設定手法を体系化した。本手法では,フラジリティカーブの作成を効率的に行うための工夫を施しており,将来的に,複数の限界状態を同時に扱うシステム信頼性を考慮する場合でも,目標信頼性レベルに漸近させる安全係数の設定を容易に行うことができると思われる。また,設計地震力から構造物の安全係数の設定までを包括する本提案フローの使用により,地震動評価に関わる圧倒的な不確定性が存在する中で,コンクリート構造物の耐震安全性を合理的に向上させるための情報などを得ることが可能となる。

The general principles relating to the reliability of structures (ISO2394) and the integration of basic design criteria have been discussed internationally. In the future, the concept of accuracy theory has been introduced into the design criteria for structures, and the transitional design method for boundary-state design has been discussed. Research on seismic reliability design method for RC structures is carried out to minimize the difference between conditional failure rate and objective failure rate under ground vibration. Optimization problem is solved. Reliability analysis of structural system is carried out. Objective failure rate is ensured. Calculation method of safety factor is systematized. This method is used to consider the phase deviation of each earthquake in the construction site, indicating that the safety factor is the failure rate of the structure under the action of specific ground vibration. In the ultra-low frequency domain, the seismic vibration accuracy of the ground curve is based on the evaluation of the current, the design standards and international integration of structural performance are related to the current, in the future, the design of the ground vibration and seismic design of structures in the use of safety factors at the same time set the evaluation of the construction is necessary. On the one hand, the earthquake resistance and wind resistance safety of existing structures are indicated by specific numerical values. For example, the development of existing structures is improved. For example, the construction site and construction year of existing structures, the building information is introduced. The risk degree of existing structures is disclosed. The seismic risk of the structure is different from that of the seismic risk curve and the seismic risk product is different from that of the seismic risk curve. This study aims to systematize the seismic reliability analysis of structures with accurate seismic curves and design seismic forces. This method is easy to set the safety factor when considering the reliability of the multiple bound states in the future. The design seismic force and the safety factor of the structure shall be set, including the use of this proposal, the uncertainty of the ground vibration evaluation shall exist, and the seismic safety of the structure shall be reasonably improved.

项目成果

RC橋脚の耐震信頼性評価による設計地震動と安全係数の設定に関する基礎的研究

基于钢筋混凝土桥墩抗震可靠度评价的设计地震运动及安全系数设定基础研究

• 发表时间: 2004
• 期刊: 第59回年次学術講演会講演概要集 Vol.5
• 作者: Mitsuyoshi AKIYAMA;秋山充良;松崎裕;伊東佑香
• 通讯作者: 伊東佑香

秋山充良: "RC構造物の耐震安全性に影響する不確定要因の抽出"コンクリート工学年次論文集. Vol.25 No.2. 1177-1182 (2003)

Mitsuhiro Akiyama：“影响 RC 结构抗震安全性的不确定因素的提取”混凝土工程年报第 25 卷第 1177-1182 期（2003 年）。

確率的地震ハザード解析結果を反映したRC橋脚の耐震設計に用いる安全係数と設計地震力の設定の試み

反映随机地震危险性分析结果的钢筋混凝土桥墩抗震设计安全系数和设计地震力的尝试

• 发表时间: 2004
• 期刊: コンクリート工学年次論文集 Vol.26,No.2
• 作者: Mitsuyoshi AKIYAMA;秋山充良
• 通讯作者: 秋山充良

Mitsuyoshi AKIYAMA: "Evaluation of Seismic Performance of RC Bridge Piers Based on Reliability Theory in Consideration of Structural System"Proceedings of the fib symposium 2003. (CD-ROM(講演番号2)). (2003)

Mitsuyoshi AKIYAMA：“考虑结构系统的基于可靠性理论的 RC 桥墩抗震性能评估”2003 年 fib 研讨会论文集。（CD-ROM（讲座号 2））（2003 年）。

因果律に基づく振幅と位相の相関を考慮した地震波形の合成法に関する基礎的研究

基于因果律考虑幅相相关性的地震波形合成方法基础研究

• 发表时间: 2004
• 期刊: 第59回年次学術講演会講演概要集 Vol.1
• 作者: Mitsuyoshi AKIYAMA;秋山充良;松崎裕
• 通讯作者: 松崎裕