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学習支援計画書(シラバス) 検索システム
専門教育課程 環境土木工学科(2018年度入学〜)
授業科目区分 科目名 単位数 科目コード 開講時期 履修方法
専門教育課程
専門科目
専門
土木設計学
Civil Engineering Design
2 E729-01 2023年度
6期(後学期)
修学規程第4条を参照
担当教員名
*印は、実務経験のある教員を示しています。
授業科目の学習・教育目標
キーワード 学習・教育目標
1.耐震設計 2.震度法 3.動的解析 4.時刻歴応答解析 5.差分法 土木構造物の地震被害のメカニズムを理解する. 耐震設計の基本を理解する. 運動方程式の解法による動的解析を理解する。 差分法による時刻歴応答解析のプログラミングを理解する.
授業の概要および学習上の助言
日本をはじめとする地震国では、土木構造物の下部工の仕様は耐震設計で定まることが多い。本科目では鉄筋コンクリート橋 脚を対象として、地震被害と耐震設計法の変遷を学ぶ。かつては震度法、修正震度法といった地震力を静的な水平荷重に置き 換える方法がとられていたが、近年ではコンピューターの性能向上によって、動的解析が行われることが多い。そこで、時刻 歴応答解析のプログラミングを通じて、実務設計における耐震設計の仕組みを深く理解する。
教科書および参考書・リザーブドブック
教科書:コンクリート系構造物の耐震設計法[森北出版] 参考書:指定なし リザーブドブック:指定なし
履修に必要な予備知識や技能
本講義は構造力学の基本を習得していることを前提としている.そのため,学部の講義である構造力学I,構造力学II,構造 解析学を習得していることが前提となる.
学生が達成すべき行動目標
No. 学科教育目標
(記号表記)
J 土木構造物の地震被害を説明できる.
J 耐震設計の考え方が説明できる.
J 構造物の固有周期と定常応答が計算できる.
J 構造物の時刻歴応答を数値計算できる.
達成度評価
評価方法
試験 クイズ
小テスト
レポート 成果発表
(口頭・実技)
作品 ポートフォリオ その他 合計
総合評価割合 0 0 80 0 0 10 10 100
指標と評価割合 総合評価割合 0 0 80 0 0 10 10 100
総合力指標 知識を取り込む力 0 0 40 0 0 0 0 40
思考・推論・創造する力 0 0 20 0 0 0 0 20
コラボレーションと
リーダーシップ
0 0 0 0 0 0 0 0
発表・表現・伝達する力 0 0 20 0 0 0 0 20
学習に取組む姿勢・意欲 0 0 0 0 0 10 10 20
※総合力指標で示す数値内訳、授業運営上のおおよその目安を示したものです。
評価の要点
評価方法 行動目標 評価の実施方法と注意点
試験
クイズ
小テスト
レポート 鉄筋コンクリート柱の耐震設計を題材として、設計プロセスごとにレポート課題を課す。数値計算を実行 するスクリプトおよび計算結果の提出を求める。
成果発表
(口頭・実技)
作品
ポートフォリオ 活動記録により評価を行う.
その他 授業態度により評価を行う.
具体的な達成の目安
理想的な達成レベルの目安 標準的な達成レベルの目安
土木構造物の地震被害のメカニズムを説明できる. 耐震設計の考え方を説明できる. 運動方程式の解法による動的解析ができる。 差分法による時刻歴応答解析のプログラミングを作成し、計算 することができる. 土木構造物の地震被害のメカニズムを知っている. 耐震設計の考え方を知っている. 運動方程式の解法による動的解析を説明できる。 差分法による時刻歴応答解析を説明できる.
CLIP学習プロセスについて
一般に、授業あるいは課外での学習では:「知識などを取り込む」→「知識などをいろいろな角度から、場合によってはチーム活動として、考え、推論し、創造する」→「修得した内容を表現、発表、伝達する」→「総合的に評価を受ける、GoodWork!」:のようなプロセス(一部あるいは全体)を繰り返し行いながら、応用力のある知識やスキルを身につけていくことが重要です。このような学習プロセスを大事に行動してください。
※学習課題の時間欄には、指定された学習課題に要する標準的な時間を記載してあります。日々の自学自習時間全体としては、各授業に応じた時間(例えば2単位科目の場合、予習2時間・復習2時間/週)を取るよう努めてください。詳しくは教員の指導に従って下さい。
授業明細
回数 学習内容 授業の運営方法 学習課題 予習・復習 時間:分※
1 ガイダンス 地震被害 耐震設計の歴史 地震荷重 耐震設計の基本 MATLABについて 講義および質疑 授業の復習(教科書p.1-17) ふり返り MATLABのインストール 200
2 震度法と修正震度法 応答変位法 講義,および質疑 授業の復習(教科書p.37-38) ふり返り MATLABのインストール 100
3 線形動的解析法1 1.1自由度系の固有周期 講義および質疑 授業の復習(教科書pp.39-41) ふり返り 100
4 線形動的解析法2 2.減衰のない1自由度系の定常応答 講義,演習および質疑 授業の復習(教科書pp.41-43) ふり返り 100
5 線形動的解析法の演習1 1自由度系の定常応答の計算演習 講義、演習および質疑 授業の復習(教科書pp.39-43) ふり返り 100
6 線形動的解析法3 3.減衰のある1自由度系定常応答 講義および質疑 授業の復習(教科書pp.43-46) ふり返り 100
7 線形動的解析法の演習2 減衰のある1自由度系の定常応答の計算演習 演習および質疑 レポート作成による復習 ふり返り 100
8 運動方程式の増分形と直接積分法1 講義および質疑 授業の復習(教科書pp.57-62) ふり返り 100
9 運動方程式の増分形と直接積分法2 講義および質疑 授業の復習(教科書pp.57-62) ふり返り 100
10 直接積分法による時刻歴応答解析の演習 演習および質疑 レポート作成による復習 ふり返り 100
11 非線形の場合の収束計算 講義、演習および質疑 授業の復習 ふり返り 100
12 非線形時刻歴応答解析 部材の履歴特性とモデル化 演習および質疑 レポート作成による復習(pp.65- 74) ふり返り 100
13 ファイバーモデル 講義、演習および質疑 授業の復習(pp.124-127) ふり返り 100
14 ファイバーモデルの演習 演習および質疑 授業の復習 ふり返り 100
15 ファイバーモデルによる非線形時刻歴応答解析 講義,演習および質疑,ふり 返り レポート作成 授業の復習 ふり返り 200 100