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授業科目名 建築振動論 
授業科目名(英字) Dynamics of Structures 
必修・選択
選択 
開講セメスター
院前2 
ナンバリングコード ARC-3S-506 
単位数
担当教員

菅野 秀人

副担当教員
実務経験のある教員等による授業科目に該当



授業の目標
近年の建築構造設計は、建築物の超高層化、免震・制振構造の一般化を背景に、耐震安全性の検討において、時刻歴応答解析、弾塑性応答の等価線形化など動力学(建築振動論)に関する専門知識が求められる。

本授業は、建築振動論の基本となる質点系の動力学を中心に、時刻歴応答解析、周波数解析、免震構造、制振構造の設計法を学ぶ。 
到達目標
(1)建物の地震時の挙動を正しく評価し、耐震性能を正しく評価することができる。



(2)1自由度系の時刻歴応答解析および地震応答スペクトルを算出できる。



(3)限界耐力計算法を用いて建築構造物の基本的な構造設計ができる。 
身につく能力 <全学ディプロマ・ポリシー>

○(1)各研究科・専攻の専門分野に応じた高度な専門知識

○(2)各研究科・専攻の専門分野に応じた研究開発能力

 (3)高い水準の幅広い教養と倫理観

 (4)高度な専門知識・研究開発能力・倫理観・幅広い教養を統合し、問題を発見し解決する能力

 (5)高度な専門知識・研究開発能力・倫理観・幅広い教養を統合し、グローカルな視野をもって社会的・経済的価値を創出する力 
授業の概要
建築振動論の基本となる質点系の動力学を中心に講義し,限界耐力計算による構造設計の流れを解説する。

演習として,質点系の時刻歴応答解析,限界耐力計算を用いた構造計算を行う。 
授業の計画
◆ 質点系の振動論,弾性地震動応答
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 第1週 地震動と運動方程式,1自由度系の自由振動 

 第2週 1自由度系の調和外力に対する応答

 第3週 1自由度系の地震動に対する応答(デュアメル積分,応答スペクトル)

 第4週 多自由度系の地震動に対する応答①(振動方程式,固有値解析)

 第5週 多自由度系の地震動に対する応答②(モーダルアナリシス)

 第6週 数値積分法による線形時刻歴応答解析


◆ 弾塑性地震動応答,限界耐力計算
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第7週 地震動に対する弾塑性応答解析①(復元力モデル)

第8週 地震動に対する弾塑性応答解析②(減衰モデル,数値積分法)

第9週 数値積分による弾塑性時刻歴応答解析

第10週 限界耐力計算法①(限界耐力計算による構造設計の概略と計算の流れ)

第11週 限界耐力計算法②(地震力の考え方,設計用スペクトル,要求スペクトル)

第12週 限界耐力計算法③(復元力特性のモデル化,耐力スペクトル,等価1質点系への縮約)

第13週 限界耐力計算法④(限界耐力計算による応答計算)



◆ 免震・制振構造の設計法
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第14週 免震構造の原理と設計法

第15週 制振構造の原理と設計法 
授業時間外学修の指示
授業の前後には参考書を活用して,十分な予習と復習をして講義に出席すること。

授業の中で行う演習は,授業時間だけ収まらないので時間外学修としても取り組むこと。

演習で行う計算内容は,表計算ソフトウェアを用いて対応できる内容であるが,プログラミング処理により計算を行う方が望ましい。

プログラミング言語は問わないが、本学在籍の学生はマスワークス社のMATLABが利用可能である。MATLABのインストール、利用方法についてはマスワークス社の本学向けポータルサイト(https://jp.mathworks.com/academia/tah-portal/akita-prefectural-university-31225664.html)を参照すること。

また、MATLABによる振動解析のTipsについてオリジナル資料をmanabaにて配布するので、各回の授業を受ける前に必ずmanabaの当該講義のコースにアクセスして、連絡事項、配布資料の有無を確認しておくこと。 
成績評価の方法
課題レポートで100%評価する。 
テキスト・参考書等
テキスト:

 柴田明徳 『最新 耐震構造解析』 森北出版 税抜4,000円 ISBN:9784627520943

参考書:

 日本建築学会 『鉄筋コンクリート造建物の等価線形化法に基づく耐震性能評価指針』

           税抜4,600円 ISBN: 9784818906495

 勅使川原正臣ら 『ひとりで学べるRC造建築物の構造計算演習帳 限界耐力計算編』

            日本建築センター 税抜4,000円 ISBN:9784889101652 
履修上の留意点
特になし 
資料
備考
授業内に適宜参考書・資料,最新の情報を紹介する。 


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