統計的手法により複数の解析を統合した免震構造物の最適設計法

利用统计方法综合多种分析的隔震结构优化设计方法

• 批准号: 17760454
• 负责人: 山川 誠
• 金额: $ 2.11万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2005
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2005 至 2007
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-17760454/
• 关键词: 建築構造・材料; 免震構造物; 最適設計; 統計的推測

(1)主体骨組を含めた免震構造物の最適設計法応答スペクトル法の解析結果を補正して時刻歴応答解析の予測値を統計的に得る応答補正モデルを閉形表現された最適性条件に適用して免震層の最適値関数を効率的に得る方法を提案した.さらに免震層と上部構造物の同時最適化問題を分割法により定式化し,上部構造物の静的外力に対する最適化問題の目的関数に免震層の最適値関数を加えることにより,主体骨組を含めた免震構造物の最適解が効率良く得られることを示した.また,弾塑性時刻歴解析による応答を直接制約とした問題に比べて少ない計算量で安定した解が得られることを数値解析例により示した.(2)免震構造物の設計支援システムの開発近年,鉄骨造建物や超高層建物などの建築物にも免震構造の適用が可能となっている.鉄骨造建物の場合に一般的に用いられる外法一定H形鋼材を対象として,混合回帰モデルを用いて部材断面の特徴を精度良く表現できる方法を提案し,設計支援システムの開発を行った.この方法では規格品リストの特徴を部材せいに着目して定式化し,断面寸法のような物理的空間よりも低次元な特徴空間で問題を記述し,問題の自由度を小さくできることを示した.本手法を動的応答制約条件下のコスト最小化問題に適用して得られる設計解は規格品リストの特徴を精度よく表現していることを数値解析例により示した.(3)免震構造物のロバスト設計法施工不良や材料および地震動の不確定性等を考慮すると,免震層へのダンパー配置においてもロバストな設計が望ましい.本研究では超球体変動領域内における時刻歴応答の最悪値を制約条件とするミニ・マックス型の定式化を行い,その近似解を一次複素固有値の実部に着目して求めるロバスト最適設計法を提案した.付加減衰の10%程度の標準偏差であれば,最悪応答の良い予測値が得られることを数値解析例により確認した.

(1) main body bone group contains を め た avoid shock structure の optimum design method of 応 a ス ペ ク ト ル method analytical results を の corrected し て moment bearing 応 a parsing numerical を の to test statistics of に る 応 a corrected モ デ ル を closed form expression さ れ た the eligibility conditions of に し て の avoid shock layer on the optimal numerical number of masato を working rate of に る method proposed を し た. さ ら に from upper layer と installations の Optimization problem at the same time を segmentation に よ り demean し, upper structure の static force に す seaborne る optimization problem の purpose masato number the optimal number of numerical masato に from shock layer の を plus え る こ と に よ り, main body bone group contains を め た avoid shock structure の optimal solution が sharper rate good く must ら れ る こ と を shown し た. ま た, 弾 plastic time phase and parsing に よ る 応 を answer directly restrict と し た Less than に べ て な い で stability computation し が た solution to ら れ る こ と を the numerical analytical case に よ り shown し た. (2) from the earthquake structure design support シ の ス テ ム の 発 open in recent years, iron objects made bone building や super-tall building な ど の buildings に も が may avoid seismogenic structure の apply と な っ て い る. Iron objects bone to make building の occasions に general に い ら れ る method certain H shaped steel を like と seaborne し て, mixed back 帰 モ デ ル を with い て department of material section の, 徴 を く accuracy good performance で き を proposal し る methods, design support シ ス テ ム の open 発 を line っ た. こ の way で は specification product リ ス ト の, 徴 を department material せ い に with mesh し て demean し, section "method の よ Physical space よ う な り も low dimensional な 徴 spatial で account problem を し, problem の dof を small さ く で き る こ と を shown し た. This technique を move 応 answer restriction conditions の コ ス ト minimization problem に applicable し て have ら れ る は specification product design solution リ ス ト の, 徴 を precision よ く performance し て い る こ と を the numerical analytical case に よ り shown し た. (3) from the earthquake structure の ロ バ ス ト adverse や design method of construction material お よ び seismic の uncertainty such as を consider す る と, avoid shock layer へ の ダ ン パ Youdaoplaceholder0 configure にお て て ロバストな ロバストな design が look ま. This study で は に super sphere - dynamic field お け る moment on bearing 応 の answer most 悪 numerical を restriction conditions と す る ミ ニ · マ ッ ク ス type の demean を い, そ の approximate solution を on a complex element inherent numerical の be に with visual し て o め る ロ バ ス ト optimal design method proposed を し た. Pay standard deviation degree of add and subtract 10% failure の の で あ れ ば, most 悪 応 い の good answer to the measured numerical が must ら れ る こ と を the numerical analytical case に よ り confirm し た.

项目成果

数理的手法に基づく建築構造設計と最適設計感度分析

基于数学方法的建筑结构设计及优化设计敏感性分析

• 发表时间: 2006
• 期刊: 日本建築学会構造系論文集 第599号
• 作者: 五十子幸樹;山川誠;上谷宏二
• 通讯作者: 上谷宏二

ベイズ情報量基準により滑らかさを考慮した鋼構造骨組最適設計法

基于贝叶斯信息准则的考虑光滑度的钢结构框架优化设计方法

• 发表时间: 2005
• 期刊: 日本鋼構造協会鋼構造年次論文報告集 第13巻
• 作者: 山川 誠;吉富信太;上谷宏二
• 通讯作者: 上谷宏二

混合回帰モデルにより外法一定H形鋼規格を考慮した最適設計法

考虑恒定外径H型钢标准的混合回归模型优化设计方法

• 发表时间: 2007
• 期刊: 鋼構造年次論文報告集 第15巻
• 作者: 山川誠;上谷宏二
• 通讯作者: 上谷宏二

超楕円体領域における変数変動を考慮した鋼構造骨組のロバスト最適設計法

考虑超椭球区域变量变化的钢结构框架鲁棒优化设计方法

• 发表时间: 2006
• 期刊: 理論応用力学講演会講演論文集 第55回
• 作者: 山川 誠;吉富信太;上谷宏二
• 通讯作者: 上谷宏二

応答補正モデルを用いた免震構造物の最適設計法

利用响应修正模型的隔震结构优化设计方法

• 发表时间: 2007
• 期刊: 日本建築学会近畿支部研究報告集 (印刷中)
• 作者: 増原哲士;山川誠;上谷宏二
• 通讯作者: 上谷宏二