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学習支援計画書(シラバス) 検索システム
建築学専攻
対象課程 科目名 単位数 科目コード 開講時期 授業科目区分
博士前期課程(修士課程)
建築動的設計特論
Dynamic Structure Design
2 2832-01 2021年度
後学期
関係科目
担当教員名
授業科目の学習・教育目標
キーワード 学習・教育目標
1.1自由度系の線形応答 2.多自由度系の線形応答 3.応答の数値解析 4.地震動の性質 5.建築物の耐震性 佐野利器博士の家屋耐震構造論の発表以来、耐震設計において地震力を静的な水平力とみな した構造計算が行われている。しかし、本来地震は動的なものであり、動的な応答の上に現 行の静的な構造設計が行われていることを理解していなければならない。確かに、一般的な 建築物の構造設計において動力学を意識することはほとんどない。しかし、構造設計に携わ る者は規定の根拠を知る必要がある。本論では、動的設計および地震・地震動に関する基礎 事項の理解し、設計分野で応用できる能力を培うことを目的とする。
授業の概要および学習上の助言
教科書「最新耐震構造解析(第3版)」を使用して、以下の内容について学習する。 (1)1自由度系の線形応答 (2)多自由度系の線形応答 (3)応答の数値解析 (4)弾塑性応答 (5)Fourier解析 (6)地震動の性質 (7)地盤の振動 (8)建物の地震応答解析 (9)建築物の耐震性  1学期を通して動的設計、地震・地震動に関する主要な部分を選択し講義する。講義をしなかった教科書の部分は適宜熟読 されたい。教科書のみを読んでも”木を見て森を見ず”の状態に陥ろう。講義では実務との接点や、実務で行われている事項 と照査しながら解説する。また、他の参考書に記載されている内容を読むことにより、本質の輪郭が浮き上がってくる。是非 、他の参考書も手に取ってみて欲しい。 【!重要!】Microsoft(R) Excel(R)がインストールされたノートPCを毎回持参のこと。
教科書および参考書・リザーブドブック
柴田明徳:「最新耐震構造解析(第3版)」(2014)
履修に必要な予備知識や技能
建築構造力学について復習されたい。 【!重要!】Microsoft(R) Excel(R)の基本操作や簡単な関数をマスターしておくこと。
学生が達成すべき行動目標
No.
1自由度系の線形応答について説明できる。
多自由度系の線形応答について説明できる。
応答の数値解析について説明できる。
地震動の性質について説明できる。
建築物の耐震性について説明できる。
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 40 0 40 20 0 0 0 100
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 2質点系等価せん断モデルの基本的な振動特性、応答スペクトルの定義と見方、振動理論を応用した技術 等に関して問い、その正答をもって評価する。
クイズ
小テスト
レポート 講義内容から関連する数値計算のプログラムを作成し、そのアウトプット(プログラム、グラフなど)に 考察を添えてレポートとして提出する。 レポートの完成度、プログラムの可否、考察の適切さ等を評価する。
成果発表
(口頭・実技)
講義中に実施する表計算ソフトを使用した演習状況を評価する。 具体的には、適切な関数の使用、表・グラフの作り方、取組態度、宿題の遂行などを評価する。
作品
ポートフォリオ
その他
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
動的設計と地震・地震動の内容を理解し、実務設計に利用でき る応用能力を備えている。 動的設計と地震・地震動に関する基本的な部分を理解できる。
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 構造物のモデル化と自由振動 ■構造物のモデル化 ■非減衰自由振動 ■減衰自由振動 講義と演習 (演習はExcelを使用のため 、ノートPCを持参) ◇振り返り 教科書p.1-16を熟読し、分からな い部分を確認する。 講義内容を振り返り、学習内容の 理解と数式の展開を試みる。与え られた演習課題を遂行し、次回ま でにシートを完成させる。 120 120
2 調和外力と任意外力に対する応答 ■調和外力に対する応答 ■任意外力に対する応答 講義と演習 (演習はExcelを使用のため ノートPCを持参) ◇振り返り 教科書p.16-31を熟読し、分から ない部分を確認する。 講義内容を振り返り、学習内容の 理解と数式の展開を試みる。与え られた演習課題を遂行し、次回ま でにシートを完成させる。 120 120
3 地震応答スペクトル ■応答スペクトルの定義 ■応答スペクトルの計算方法 ■応答スペクトルの見方、利用方法 講義と演習 (演習はExcelを使用のため ノートPCを持参) ◇振り返り 教科書p.31-38を熟読し、分から ない部分を確認する。 講義内容を振り返り、学習内容の 理解と数式の展開を試みる。与え られた演習課題を遂行し、次回ま でにシートを完成させる。 120 120
4 振動とエネルギー、等価粘性減衰 ■振動とエネルギー ■等価粘性減衰 講義と演習 (演習はExcelを使用のため ノートPCを持参) ◇振り返り 教科書p.38-47を熟読し、分から ない部分を確認する。 講義内容を振り返り、学習内容の 理解と数式の展開を試みる。与え られた演習課題を遂行し、次回ま でにシートを完成させる。 120 120
5 多質点系の線形応答(1) ■振動方程式 ■非減衰自由振動 ■固有値解析 ■減衰自由振動 講義と演習 (演習はExcelを使用のため ノートPCを持参) ◇振り返りと自己点検 教科書p.52-70を熟読し、分から ない部分を確認する。 講義内容を振り返り、学習内容の 理解と数式の展開を試みる。与え られた演習課題を遂行し、次回ま でにシートを完成させる。 120 120
6 多質点系の線形応答(2) ■強制振動 講義と演習 (演習はExcelを使用のため 、ノートPCを持参) ◇振り返り 教科書p.70-78を熟読し、分から ない部分を確認する。 講義内容を振り返り、学習内容の 理解と数式の展開を試みる。与え られた演習課題を遂行し、次回ま でにシートを完成させる。 120 120
7 応答の数値解析 ■平均加速度法 ■Stodola法 講義と演習 (演習はExcelを使用のため 、ノートPCを持参) ◇振り返り 教科書p.97-108を熟読し、分から ない部分を確認する。 講義内容を振り返り、学習内容の 理解と数式の展開を試みる。与え られた演習課題を遂行し、次回ま でにシートを完成させる。 120 120
8 弾塑性応答 ■弾塑性復元力特性 ■地震に対する弾塑性応答 講義と演習 (演習はExcelを使用のため 、ノートPCを持参) ◇振り返り 教科書p.114-120, 129-138を熟読 し、分からない部分を確認する。 講義内容を振り返り、学習内容の 理解と数式の展開を試みる。与え られた演習課題を遂行し、次回ま でにシートを完成させる。 120 120
9 Fourier解析 ■Fourier級数 ■Fourier変換 ■FFT 講義と演習 (演習はExcelを使用のため 、ノートPCを持参) ◇振り返り 教科書p.145-167を熟読し、分か らない部分を確認する。 講義内容を振り返り、学習内容の 理解と数式の展開を試みる。与え られた演習課題を遂行し、次回ま でにシートを完成させる。 120 120
10 地震と地震動 ■地震活動 ■地震の大きさと地震動の強さ ■強震波形の性質 講義と演習 (演習はExcelを使用のため 、ノートPCを持参) ◇振り返りと自己点検 教科書p.192-202, 209-219を熟読 し、分からない部分を確認する。 講義内容を振り返り、学習内容の 理解と数式の展開を試みる。与え られた演習課題を遂行し、次回ま でにシートを完成させる。 120 120
11 地盤の振動 ■地盤と耐震 ■せん断振動 ■成層地盤の伝達特性 講義と演習 (演習はExcelを使用のため 、ノートPCを持参) ◇振り返り 教科書p.223-234を熟読し、分か らない部分を確認する。 講義内容を振り返り、学習内容の 理解と数式の展開を試みる。与え られた演習課題を遂行し、次回ま でにシートを完成させる。 120 120
12 地盤と建物の相互作用 ■地盤上の剛基礎の振動 ■地盤と建物の相互作用 講義と演習 (演習はExcelを使用のため 、ノートPCを持参) ◇振り返り 教科書p.234-244, 269-277を熟読 し、分からない部分を確認する。 講義内容を振り返り、学習内容の 理解と数式の展開を試みる。与え られた演習課題を遂行し、次回ま でにシートを完成させる。 120 120
13 被害地震と耐震構造の歴史 ■建築物の被害 これまでの知識からみた現行設計法 ■日本の耐震規定 講義 ◇振り返り 教科書p.278-292,p.305-325を熟 読し、分からない部分を確認する 。 講義内容を振り返り、学習内容の 理解と代表的な地震の諸元を暗記 する。また、講義内容を振り返り 、学習内容の理解とそれらの設計 式が誕生した背景を調べる。 120 120
14 試験 ■2質点系等価せん断モデルの基本的な振動特性 ■応答スペクトルの定義と見方 ■振動理論を応用した技術 に関する問題を出題する。 試験 上記内容について整理し、電卓を 用いて各種計算をできるようにし ておくこと。ただし、ノートPCは 使用できない。 分からない部分を再確認する。 120 120
15 自己点検授業 講義 これまで学習した内容を振り返り 、構造設計の実務と理論との対比 を行う。また、全体を通して分か らないことがあれば質問内容とし てまとめておく。 120 120