2020年 大学院理工学研究科 シラバス - 土木工学専攻
設置情報
| 科目名 |
土木構造学演習Ⅳ
( 地盤およびコンクリート構造物の動的非線形解析 )
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| 設置学科 | 土木工学専攻 | 学年 | 1年 |
| 担当者 | 塩尻・小林・大矢 | 履修期 | 後期 |
| 単位 | 1 | 曜日時限 | 水曜6 |
| 校舎 | 駿河台 | 時間割CD | A36B |
| クラス | |||
| その他 | 実務経験のある教員による授業科目 | ||
概要
| 学修到達目標 | 連続体理論等から導かれる、固体の動的な運動方程式の解法は、構造物等の地震時の安全性の評価などに必要で、保守・設計上重要である。ここでは、主として地盤およびコンクリート構造の有限要素法に基づいた解析法を理解する。研究所で構造物の安全性等の検討を行った経験を踏まえ、それら検討への適用も考えた授業を行う。 |
|---|---|
| 授業形態及び 授業方法 |
主として、パワーポイント,および板書きで説明する。 |
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準備学習（予習・ 復習等）の内容・ 受講のための 予備知識 |
土木構造学特論 VI を受講しているとより理解しやすい。 |
授業計画
| 第1回 | 授業の説明：連続体とは何か、有限要素法とは何か、授業の進め方、学習目標、評価方法等,および地盤中の地震波の伝搬について説明する。 |
|---|---|
| 第2回 | 地盤中の地震波動：地盤中の地震波の伝搬と、それに対する解法を説明する。 |
| 第3回 | 地盤の物性のモデル化その１：地盤の物性と、剛性と減衰を用いたモデル化について説明する。 |
| 第4回 | 地盤の物性のモデル化その２：地盤の連続体力学に基づくモデル化について説明する。 |
| 第5回 | 地盤の物性のモデル化その３：地盤の連続体力学に基づく有限要素法解析について説明する。 |
| 第6回 | コンクリートの力学特性のモデル化：コンクリート構造を構成している要素の力学特性とそのモデル化について説明する。 |
| 第7回 | コンクリートの破壊のモデル化：コンクリート構造を構成している要素の破壊とそのモデル化について説明する。 |
| 第8回 | コンクリートの時間依存現象のモデル化：コンクリート構造を構成している要素の挙動の時間依存性とそのモデル化について説明する。 |
| 第9回 | コンクリート構造のモデル化：コンクリート構造のモデル化の注意事項の概要について説明 |
| 第10回 | 動的解析：動的現象の解析について説明する。 |
| 第11回 | 有限要素プログラミングその１：有限要素プログラミングの概要について説明する |
| 第12回 | 有限要素プログラミングその２：有限要素の変位マトリックスとひずみマトリックス作成をおこなう。 |
| 第13回 | 有限要素プログラミングその３：要素を構成する物質の特性を考慮して、要素剛性マトリックスを作成する。 |
| 第14回 | 有限要素プログラミングその４：全体剛性マトリックスの作成と方程式の解法の組み込みを行う。 |
| 第15回 | 課題：有限要素プログラムを用いた、課題の内容、提出方法などの説明 |
その他
| 教科書 |
特に指定せず必要に応じてプリントを配布して説明する．基本的部分については参考文献１）を、地盤の物性に関しては参考文献２）を、コンクリート構造物の解析の注意事項に関しては参考分館３）を、地盤の有限要素法による塑性解析に関しては参考文献４）を、コンクリート構造物の解析の実務的な内容に関しては参考文献５）を参照している。
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| 参考資料コメント 及び 資料（技術論文等） |
２）吉田望 『地盤の地震応答解析』 鹿島出版会 2010年 第1版
A.M.Puzrin 『Constitutive Modelling in Geomechanics』 Springer 2012年 第1版
３）鵜飼恵三監修、蔡飛著 『新版地盤FEM解析入門』 株式会社フォーラムエイトパブリッシング 2013年
５）Koichi Maekawa,et.al. 『Multi-Scale Modelling of Structural Concrete』 Taylor&Francis 2009年 第1版
大内一 『コンクリート系構造物の耐震設計法』 森北出版 2008年 第1版
６）中村光 『非線形解析によるコンクリート構造物の性能照査』 コンクリート技術シリーズ 土木学会 2005年 第1版
久田敏明、野口裕久 『非線形有限要素法の基礎と応用』 丸善株式会社 1995年 第1版
参考資料1）には地盤の物性とモデル化に関し述べられている。参考資料2）には地盤の連続体としての構成式が述べられている。参考資料３）には地盤の有限要素法による解析に関して述べられている。参考資料４）にはコンクリートの時間依存物性のモデル化が、参考資料５)にはコンクリート構造物の解析の実務的な内容が述べられている。参考文献６）にはコンクリート構造物の解析にあたっての注意事項が述べられている。参考文献７）にほ座屈や動的解析に関して具体的に述べられている。
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| 成績評価の方法 及び基準 |
課題に対する結果による。 |
| 質問への対応 | 塩尻：授業後に対応する。またメールによる質問にも対応する。 |
| 研究室又は 連絡先 |
塩尻：hirooshio@jcom.zaq.ne.jp 小林：kobayashi.yoshikazu@nihon-u.ac.jp |
| オフィスアワー |
水曜 駿河台 12:10 ～ 13:20 駿河台校舎3号館4階342室 担当:小林
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| 学生への メッセージ |
連続体理論等から導かれる、有限要素法に基づく固体の動的な運動方程式の解法は、構造物等の地震時の安全性の評価などに必要で、保守・設計に重要です。固体の材料非線形解析法に習熟して欲しい。 |