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鋼構造の構造創生法の開発

钢结构结构创建方法的开发

基本信息

批准号：
10F00074
负责人：
大森博司
金额：
$ 1.22万
依托单位：
Nagoya University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2010
资助国家：
日本
起止时间：
2010 至 2011
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究は、鋼構造物の構造設計に構造安全性と経済性などを勘案した多目的最適化法を用いることにより、定量化可能な複数の変数を遺伝的アルゴリズムによる多目的最適化問題として定式化し、評価方法に実務的な構造設計法や施工性などを採り入れることによって、実務設計において使い物になる、使用性に富んだ構造創生支援ツールを設計の現場に提供し、質の高い建築構造物の実現に寄与することのできる構造創生支援環境の構築を目標としている。本研究では、今まで行って来た構造システム別の研究成果を一つの最適化システムとしてまとめ、統合することと、鉄骨製作にかかる費用や、施工費、人件費、柱梁の接合部のパターンなど、工事の全工程における総コストを考慮することで、より実務的で現実的設計支援を行うことである。研究により、構造最適化の評価コストとしてこれまで鋼材コストのみを考慮してきた鋼構造創生支援手法に、鉄骨製作プロセスにおけるコストや、施工費、柱梁接合部における溶接費やそのパターンおよび、その施工可能性を制約条件として、コスト最小化の単一目的および、コストと層間変形角の多目的に取り入れ、より実務的で現実的設計を行うことができることを示した。本研究による最適化手法を用いた設計支援環境が構築できれば、設計者は明示的に与えられた条件を満足する複数の設計可能解を一度に得ることができ、構造部材の断面算定等、一部の単純作業から解放されることで、それに費やす時間、労力を削減できるだけではなく、構造部材のプロポーションと構造物全体の力学的特性の関係性を確認しながら設計を進めることができるようになる。こうした設計環境により、設計者は創造性、総合性を必要とする本来の作業に専念することができ、結果として質の高い構造設計を行うことが可能となるものと考えている。

This study aims at the structural design of steel structures, structural safety, structural investigation, and application of multi-objective optimization methods to quantify the number of possible problems. The multi-objective optimization problems are formulated and evaluated. The purpose of the design is to provide high-quality structural support for the construction of buildings and structures. This study is aimed at optimizing and integrating the results of structural analysis in the past, and providing design support for the implementation of structural analysis, such as the cost of iron frame fabrication, construction cost, personnel cost, joint of column and beam, and overall engineering consideration. Research and optimization of steel structure, evaluation of steel structure, consideration of steel structure creation support method, steel structure production, construction cost, column beam joint, welding cost, construction possibility, constraint conditions, minimization of steel structure, multi-purpose selection of steel structure formation support method, steel structure production support method, construction cost, column beam joint, welding cost, construction possibility, constraint conditions, minimization of steel structure, multi-purpose selection of steel structure formation support method, steel structure production support method, construction cost, column beam joint, welding cost, construction possibility, constraint conditions, optimization of steel structure, optimization of steel structure The design of the implementation of the project is on the line. In this study, the optimization method is used to design support environment construction, designer's explicit and sufficient conditions, multiple design possible solutions, first degree of optimization, structural component section calculation, etc., part of pure operation, liberation, cost, time, force reduction, etc. The relationship between the mechanical properties of structural components and the overall structure is confirmed. Design environment, designer's creativity, integration, necessity, original work, result, high quality, structural design, possibility, examination