科目名 : 構造デザイン

科目コード 10F009
配当学年 修士課程・博士後期課程
開講期 前期
曜時限 金曜2時限
講義室 C1-173
単位数 2
履修者制限
講義形態 講義
言語 英語
担当教員 杉浦邦征, 八木知己, 久保田善明, 高橋良和

講義概要

土木構造物の構造計画・設計について講述する.特に,確率・統計理論に基づく構造物の信頼性評価のための基礎理論を講述し,信頼性指標ならびに荷重抵抗係数設計法における部分安全係数のキャリブレーション手法に重点をおく.また,用・強・美を満たす構造物の構造形態論や景観論,個々の設計事例についても言及し,統合的な構造デザインのあり方について論じる.

評価方法

定期試験、レポートおよびクイズを総合して成績を評価する.

最終目標

構造デザインの概念,方法論を理解し,信頼性に基づく評価手法,性能設計法を習得する.また,構造物の美について理解を深める.

講義計画

項目 回数 内容説明
Structural Planning 2 諸条件から構造物の形の概略を決める過程である構造計画について講述する.構造計画において考慮すべき事項,橋梁構造における事例等を紹介し,構造計画の概念を理解する.
Modern Excellent Designs 1 現代の構造デザインの優れた事例を,構造システムや空間デザインの観点から解説し,人間活動の場である都市のインフラストラクチャーにおける統合的なデザインの重要性とそのあり方について述べる.
Structure and Form 2 桁橋,トラス,アーチなど,従来個別に扱われることの多かった橋梁形式というものを,作用力の観点から統一的に解釈し,構造形態の連続性や対称性、システムの原理について理解を深める.またそこから構造形態の操作論についても講述する.
Structural Design and Performance-based Design 3 構造計画により創造された構造形態の詳細を決定する過程である構造設計について講述する.特に地震による構造物の動的応答に基づいた構造設計法の基本を述べるとともに,性能設計法について講述する.
Random Variables and Functions of Random Variables 1 確率変数の基礎的事項の復習と確率変数の関数について述べた後,最も簡単な形で定義される破壊確率および信頼性指標βについて講述する.演習を通じ,これらの基本的概念を理解する.
Structural Safety Analysis 3 限界状態および破壊確率について述べた後,FOSM信頼性指標,Hasofer-Lind信頼性指標,Monte Carlo法について講述する.演習を通じ,破壊確率および信頼性指標を自ら解析できる能力を身につける.
Design Codes 2 荷重抵抗係数設計法(LRFD)のコードフォーマットとその信頼性設計法にもとづくコードキャリブレーションについて講述する.演習を通じ,LRFDフォーマットにおけるコードキャリブレーション手法を理解する.また,信頼性設計のコード例を示す.
Assessment of the Level of Attainment 1 学習到達度を確認する.

教科書

Reliability of Structures, A. S. Nowak & K. R. Collins著, McGraw-Hill, 2000

参考書

U.Baus, M.Schleich, "Footbridges", Birkhauser, 2008(邦訳版:『Footbridges』(久保田監訳), 鹿島出版会, 2011)
久保田善明, 『橋のディテール図鑑』, 鹿島出版会, 2010
その他、講義において随時紹介する.

予備知識

確率・統計および構造力学に関する基礎知識を有すること.

授業URL

その他

構造計画・構造設計に関する部分を高橋が,構造形態論に関する部分を久保田が,信頼性理論に関する部分を杉浦・八木が担当する.