内容紹介
本書は,構造物の地震時不安定現象を予測する新しい解析手法である「増分形式座屈固有値解析」を詳細に解説するものである。振動中の不安定現象の代表例として「動的座屈」と「パラメトリック励振」を取り上げ,模型実験結果と解析結果を併せて示すことで,これらの現象を理解し,解析手法の有効性を認識できるようになっている。さらに座屈現象が現れない場合の余裕度の定量的評価,座屈現象への対処方法を決定するためのシミュレーション手法なども丁寧に解説されている。また,既設のアーチ橋の座屈性能照査事例や,耐震補強による座屈性能の改善が具体的に示されており,本手法を適用して,地震時不安定現象を見逃すことなく,地震に強い構造物の設計が行えるように配慮されている。
目次
1. 構造物の動的不安定
1.1 本書のテーマと内容
振動する構造物の不安定/非線形解析による不安定性の照
査/定量的な検証
1.2 動的構造不安定評価の現状
様々な動的構造不安定/地震時座屈に対する懸念の曖昧さ
1.3 既往の座屈照査手法と課題
座屈照査手法の概要/線形座屈固有値解析/非線形座屈解
析(静的手法)/非線形座屈解析(動的手法)
1.4 解決すべき課題の整理
1.5 1章のまとめ
2. 動的構造不安定の定量評価指標
2.1 定量評価指標の候補
動的解析中に求められる固有値/評価すべき不安定状態と
性能指標による評価/増分形式の座屈固有値解析の有用性
2.2 動的解析中の固有値の変化(鋼製中路式アーチ橋の事例)
プラットフォーム解析プログラムの仕様/解析条件/解析
結果/地震時構造不安定の定量評価の可能性について
2.3 数値解析に関する補足説明
直接積分法と増分形式の座屈固有値解析/保存力と非保存
力/修正ラグランジェ定式化と幾何剛性マトリックス/サ
ブスペース法と逆反復法
2.4 2章のまとめ
3. 実験による検証
3.1 動的座屈実験とトレース解析
動的座屈実験仕様の概要/実験結果/トレース解析/動的
座屈の定量評価に関する考察
3.2 パラメトリック励振実験とトレース解析
パラメトリック励振と橋梁/実験仕様/実験結果/トレー
ス解析/励振中の固有値の変化に関する考察
3.3 3章のまとめ
4. 増分形式座屈固有値解析による地震時座屈照査手法
4.1 ここまでの整理
4.2 増分形式座屈固有値解析による地震時座屈照査手法
4.3 提案手法運用上の留意点
部材・部分系・全体系の座屈/座屈固有値解析の挿入時間
間隔と計算時間/座屈固有値の評価と比較時の留意点/座
屈固有値解析と動的解析の関係/座屈固有値の正負につい
て/座屈固有方程式に用いる剛性マトリックスについて/
座屈判定が出ない場合・出た場合の対処
4.4 4章のまとめ
5. 座屈前後の状態評価
5.1 座屈していない状態の余裕評価
余裕を示す指標/余裕評価解析/余裕評価に関する考察
5.2 座屈後の動的挙動シミュレーション
座屈後挙動追跡の必要性/現象が看過されている事例/現
象と固有値情報が自然に整合する事例/現象と固有値情報
の整合に関する考察
5.3 5章のまとめ
6. 適用事例
6.1 コンクリート製長大アーチ橋(支間長600m)の地震時座屈性能
形状パラメータスタディ/座屈震度との比較
6.2 異なるアーチ橋における地震時対座屈性能比較
6.3 鋼製上路式アーチ橋の耐震補強
対象橋梁概要/補強前の耐震性能照査/補強後の対座屈性能
の改善/余裕に関する考察
6.4 6章のまとめ
7. 本書のまとめと今後の展望
7.1 各章のまとめ
7.2 今後の展望
参考文献
索引