リスクに基づく地震動モデルとその長崎県内長大橋の耐震設計への適用

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本研究の目的は、建築構造物や橋梁などの耐震設計のための設計用地震動の合理的な策定手法の構築にある。過去に蓄積されている地震動データや被害データから、地震動の様相はかなり明らかになりつつあるが、将来発生する可能性のある地震動の特性については、構造物に存在するばらつきの程度よりも大きなレベルの不確定性が尚存在するといえる。このような不確定性を克服する有望な方法として極限外乱法が提唱されている。科学的根拠に基づく条件・情報の下で、構造物にとって最も危険でクリティカルな地震動を見出す方法である。本年度においては、Moustafa博士による極限外乱法を、多数パルスの地震動に拡張した。指標としては、損傷パラメターおよび信頼性指標を採用した。制約条件は、加速度パワー、最大加速度である。完全弾塑性およびバイリニアー履歴復元力を有する1自由度系および2自由度系モデルに、正弦波の重ね合わせで表現される地震動を入力し、極限外乱を逐次2次計画法により求める方法を開発した。さらに、地震動の振動数特性が時間とともに変化するモデルを用いて、実体波と表面波から構成される地震動モデルの極限外乱を見出す方法を展開した。構造物の固有振動数特性との関係により、極限外乱を構成する実体波と表面波の特性が大きく変化することを明らかにした。