土木学会論文集
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1999 巻, 619 号
選択された号の論文の27件中1~27を表示しています
  • 橋本一 渉
    1999 年 1999 巻 619 号 p. 1-12
    発行日: 1999/04/21
    公開日: 2010/08/24
    ジャーナル フリー
  • 堀 宗朗, 亀田 敏弘, 細川 直行
    1999 年 1999 巻 619 号 p. 13-22
    発行日: 1999/04/21
    公開日: 2010/08/24
    ジャーナル フリー
    不均一な材料・構造に対し, 材料特性分布推定の新しい逆問題の定式化を提案する. これは等価介在物法に基づくもので, 不均一性に対応した仮想的な場を最初に推定し, ついで材料特性を推定するという二つの逆問題を導く. 新たな未知関数が導入されているものの, 逆問題が線形となるという利点がある. 例題として, 多孔質体と弾塑性体を取り上げ, 提案された定式化の利点を実際に示した. 数値解析によって材料特性推定を試みたところ, 測定データから推定できる量と推定できない量が区別できることが示された. 特に弾塑性体の場合には構成則が推定しうることが示された.
  • 寺田 賢二郎, 京谷 孝史
    1999 年 1999 巻 619 号 p. 23-33
    発行日: 1999/04/21
    公開日: 2010/08/24
    ジャーナル フリー
    内部に周期的に分布する無数の亀裂を含む物体に対する均質化法の定式化を示し, その数値解析例を示す. 定式化は変分法を用いて記述し, 漸近展開法に基づく均質化法の数理構造を説明する. 導かれる微視 (ミクロ) スケールの支配方程式は, 許容変位が局所的な接触条件が規定される凸集合に属する変分不等式となり, 拘束条件付きの最小化問題として記述されて, 有限要素法による近似解法の定式化へとつながる. penalty 法による数値解析アルゴリズムを示すとともに, 数値解析によって局所接触問題が周期境界条件とともに解かれることを例示する. さらに, いくつかの数値解析例によって亀裂を有する構造の材料としての特性ならびに構造物の力学挙動を連成させたマルチスケール応力変形解析法の適用性を議論する.
  • 林 正, 渡辺 力
    1999 年 1999 巻 619 号 p. 35-46
    発行日: 1999/04/21
    公開日: 2010/08/24
    ジャーナル フリー
    本論文では, 大規模固有値問題のための2段階動的縮小法を開発し, 本解法を用いたハイアラーキ要素による自由振動解析法を提案する. この2段階動的縮小法では, 全体剛性行列と質量行列の組立て手順は線形応力解析と同じで, 静的縮小法と同程度の記憶容量があれば良く, 大規模固有値問題に適した解法である. 数値計算により, ハイアラーキ匹辺形要素とソリッド要素が極めて高い精度を有し, 2段階動的縮小法を用いたハイアラーキ要素解析によって大規模な構造物の自由振動解析を効率よく計算できることを示す.
  • 枝元 勝哉, 丸岡 晃, 米田 昌弘
    1999 年 1999 巻 619 号 p. 47-58
    発行日: 1999/04/21
    公開日: 2010/08/24
    ジャーナル フリー
    本論文は, 一様流中に静止する偏平箱桁断面を対象とした2次元および3次元有限要素流れ解析を実施し, 風洞実験結果との対比から耐風設計における数値流体解析の適用性について論じたものである. 風洞実験では, 静的三分力と模型表面上の静圧分布特性を測定するとともに, 断面まわりの流れ状況についても可視化を行った. その結果, 2次元計算では, 抗力係数に関して風洞実験値と比較的良い一致を示したが, 揚力係数や空力モーメント係数は実験値と明らかに異なる傾向を示した. これに対して, 3次元計算で算出された三分力係数や静圧分布特性, ならびに断面まわりの流れ場の状況は, 実験結果とも良好な対応を示し, 偏平箱桁断面の静的空気力特性を把握する上で3次元流れ解析はきわめて有効な手法であることが確認された.
  • 勝地 弘, 北川 信
    1999 年 1999 巻 619 号 p. 59-66
    発行日: 1999/04/21
    公開日: 2010/08/24
    ジャーナル フリー
    乱流中の風速変動の影響を受ける長大橋のフラッター限界風速は, 一様流中と比べて, 風速の評価時間との関係で不安定化するという考えと, 自励空気力の空間相関の低減によって逆に安定化するという考えの相反する2つが存在する. また, 既往の実験的研究によっても, 両方の結果が得られている. 本研究では, 明石海峡大橋を対象に, 自励空大力の空間相関を考慮したフラッター解析を行い, 同橋の一様流中及び境界層乱流中での全橋模型試験結果と比較検討することで, 乱流中の風速変動がフラッター限界風速に及ぼす影響を検討した. その結果, 自励空大力の空間相関を考慮することでフラッター限界風速が上昇することを確認したが, 風洞試験結果からは明らかな風速変動の影響は認められなかった.
  • 河村 進一, 久保 喜延, 山口 栄輝
    1999 年 1999 巻 619 号 p. 67-74
    発行日: 1999/04/21
    公開日: 2010/08/24
    ジャーナル フリー
    本論文は, 矩形断面柱の隅角部に曲率を与えた断面を対象として, 渦励振・ギャロッピング等の空力不安定振動の安定化, 空気力の低減効果について風洞実験および数値流体解析を行って検討するものである. 問題を簡単にするために, 空力特性の変化に対して効果の大きいと考えられる前縁のみに曲率を与えた二次元角柱を対象とし, その曲率半径による空力特性の変化に着目している. 既報では二次元流体解析により, 剥離せん断境界層内の流れが変化することを報告した. 本報では三次元流体解析を行い, 二次元・三次元解析と実験結果とを比較し, 空力特性に対する検討を行った. また, タフト法によって角柱側面近傍の流れの可視化を行い, 周辺流れの三次元既に関する検討も行った.
  • 神谷 篤志, 渡辺 修, 岡本 隆, 永田 茂
    1999 年 1999 巻 619 号 p. 75-90
    発行日: 1999/04/21
    公開日: 2010/08/24
    ジャーナル フリー
    東京湾岸地域に建設されるLNG地下式貯槽について, 高圧ガス保安法でスロッシング検討のために定めた過去の被害地震等に関する時刻歴応答解析を行った. また, この地域で想定される周期10秒までの周期成分を有する速度応答スペクトルを半経験的波形合成法で求め, 既往の設計基準と比較しスロッシング検討用の速度応答スペクトルを示した. さらに, 実貯槽の運転液位データを用いて提案する速度応答スペクトルと現行の高圧ガス保安法の入力地震動について, 安全性の相異を信頼性理論により検討した.
    上記結果から, 東京湾岸地域のLNG地下式貯槽 (1次スロッシング周期8~10秒) に対するスロッシング検討用の入力地震動は, 速度応答スペクトル値で180cm/s (減衰定数0.5%) が一つの指標と考えられる.
  • 矢部 正明, 川島 一彦
    1999 年 1999 巻 619 号 p. 91-109
    発行日: 1999/04/21
    公開日: 2010/08/24
    ジャーナル フリー
    兵庫県南部地震のように極めて大きな地震動が作用した場合には, 橋脚だけでなく基礎構造にも塑性変形が進展することはやむを得ないと考えられる. 本研究では, 杭基礎で支持されたRC橋脚を有する橋梁構造物を対象として, 橋脚および杭基礎ともに非線形領域に入る場合に, 橋脚から杭基礎に作用する地震力特性を明らかにした. そして, 地震時保有水平耐力法に基づく杭基礎の耐震設計を行う際に, フーチング底面に作用させる水平力と曲げモーメントの与え方を提案した.
  • 秋吉 卓, 孫 遜, 渕田 邦彦
    1999 年 1999 巻 619 号 p. 111-120
    発行日: 1999/04/21
    公開日: 2010/08/24
    ジャーナル フリー
    Biot の2相混合体理論とパラキシャル0次近似に基づいて, 時間領域でのu-w定式化として導かれている, 水で飽和した多孔質媒体の波動問題における吸収境界条件を, 2次元有効応力解析プログラムに組み込み, 2次元不整形地盤モデルに地震波が入力する場合の表層地盤の応答より, 提案する吸収境界条件の妥当性を検討した. 結果的に, 提案する吸収境界条件が飽和多孔質媒体の非定常かつ非線形問題にも十分適用可能であることを示し, その精度と有効性を確認した.
  • 年縄 巧, 渡部 義之, 小林 孝至, 内山 泰生
    1999 年 1999 巻 619 号 p. 121-130
    発行日: 1999/04/21
    公開日: 2010/08/24
    ジャーナル フリー
    本研究では, 首都圏南西部における工学的基盤レベルからの地震波の入射波スペクトルの性質を震源域毎に評価した. 震源域は, 震央位置・震源深さ・震源メカニズムを基準にして山梨・茨城・東京・千葉東・千葉南・伊豆の6つの震源絨に区分した. 震源特性・伝播経路特性・地震基盤-工学的基盤の増幅特性を, 理論式や経験式に基づく共通項と, 共通項でば表現できない地域依存の残差項 (残差スペクトル) で表現した. 各震源域の残差スペクトルは, 震源特性の地域牲やQ値の地域分布をよく表現しており, 震源域に区分することでより精度の高い地震動推定が行えることを示した.
  • 板橋 美保, 川島 一彦, 庄司 学
    1999 年 1999 巻 619 号 p. 131-144
    発行日: 1999/04/21
    公開日: 2010/08/24
    ジャーナル フリー
    本論文では, 水平反力分散形式橋梁のように, 橋脚の塑性ヒンジ化によって桁に生じる変位に比較してゴム支承の変形によって桁に生じる変位が大きい場合には, 橋脚系の応答塑性率に基づいて地震時保有耐力法により地震力を求めると過小評価となる場合があることを, 橋脚系塑性率と全体系塑性率の観点から検討した. この結果, 全体系塑性率は橋脚系塑性率に比較して1/3倍程度にしかならない場合があり, 荷重低減係数や変位増幅係数を求めるためには両者を峻別しておく必要があること, 荷重低減係数は全体系塑性率に基づいて求める必要があり, 橋脚系塑性率を用いて荷重低減係数を求めると, 地震力を過小評価することなどが明らかになった.
  • 高田 至郎, 中野 雅弘, 片桐 信, 谷 和弘, 小柳 悟
    1999 年 1999 巻 619 号 p. 145-154
    発行日: 1999/04/21
    公開日: 2010/08/24
    ジャーナル フリー
    本稿は, 近年の大地震において被害を受けた配水用硬質塩化ビニル管を対象として, 特に接合部の耐震性向上に関する調査・研究を行った中の, 地震時地盤不等沈下に対する挙動実験と, そのシミュレーション解析についてとりまとめたものである. 地盤沈下実験では, 最大50cmの段差的な地盤沈下を埋設した硬質塩化ビニル管路に作用させ, 接合部の屈曲・伸縮挙動と管体の変形挙動を把握した.
    その結果, 接合部の伸びにより管路に発生する軸ひずみが軽減されること及び接合部の離脱阻止機能が土中でも良好に作用することが確認された. また, 弾性床上の梁理論にもとづくシミュレーション解析では, 段差沈下箇所付近に過渡的領域を想定した場合の管路応答について考察を加えた.
  • 瀧本 浩一, 三浦 房紀
    1999 年 1999 巻 619 号 p. 155-167
    発行日: 1999/04/21
    公開日: 2010/08/24
    ジャーナル フリー
    本研究は, 小・中学生を対象に学習効果と学習カリキュラムの適正さを評価できる機能を持った地震防災教育用のコンピュータソフトウェアの開発を行い, その評価を行ったものである. 学習とカリキュラムの評価にあたっては, 教育工学で利用されるS-P表やS-P曲線, 注意係数を導入した. そして, 小・中学校の児童・生徒に実際に使用してもらった. その結果, 本ソフトウェアを使用することによって小・中学生の学習効果を定量的に評価することが可能であることを明らかにできた. さらに, 学習カリキュラム中の不適切な箇所を見い出すこともできた.
  • 宮脇 幸治郎, 土岐 憲三
    1999 年 1999 巻 619 号 p. 169-176
    発行日: 1999/04/21
    公開日: 2010/08/24
    ジャーナル フリー
    本研究は, 信号にインパルス性雑音とガウス性雑音が重畳して混入する場合, その雑音除去をウエブレット変換により処理しようとしたものである. インパルス性雑音に関しては, その雑音除去の原理は, ウエブレット変換における有限インパルス応答の逆処理に相当するものである. 逆有限インパルス応答を施す時刻の推定には, ウエブレット偶数 (奇数) 係数処理により行っている. 一方, ガウス性雑音の除去は, ウエブレットフーリエスペクトルに対するローパスフィルター処理により行う.
    本方法における有効性は, 数値シミュレーションにより検討し, インパルス性雑音に関して有効なことを確認した. また, 雑音を含む地震記録に対して本方法を応用し, 比較的良い結果を得た.
  • 子林 稔, 宇佐美 勉, 葛西 昭
    1999 年 1999 巻 619 号 p. 177-192
    発行日: 1999/04/21
    公開日: 2010/08/24
    ジャーナル フリー
    本研究は, コンクリート部分充填および免震支承をもつ単柱式鋼製橋脚に対するパラメトリック解析を実施することにより, レベル2地震動に対する鋼製橋脚の安全性ならびに機能保持性の検討を土木学会・鋼構造新技術報告書 の考えに基づいて行ったものである. コンクリート無充填・非免震鋼製橋脚とコンクリート充填・非免震鋼製橋脚を1自由度系にモデル化, また, コンクリート無充填・免震鋼製橋脚とコンクリート充填・免震橋脚を2自由度系にモデル化して, 弾塑性地震応答解析を行い, 橋脚の最大変位損傷度 (最大応答変位と終局変位との比) ならびに残留変位損傷度 (残留変位と橋脚の高さ/100との比) を基に, 橋脚の耐震性能評価を行っている. 最後に, これらの結果を基に, 鋼製橋脚の耐震設計ガイドラインとして, コンクリート充填を行うべき, あるいは免震支承を使用すべき固有周期の範囲について提案をしている.
  • 竹宮 宏和, 合田 和哉, 小森 大資
    1999 年 1999 巻 619 号 p. 193-201
    発行日: 1999/04/21
    公開日: 2010/08/24
    ジャーナル フリー
    本研究は, 平坦軌道, 盛土軌道上を走行する新幹線列車から発生する地盤振動の予測をコンピュータ・シミュレーションから行ったものである. 地盤に対する列車荷重には軌道特性からの分布荷重を仮定し, 車軸間隔, 車両の編成を考慮している. さらに枕木間隔が周期性を与える他, 振動発生には諸要因があり, そのため新幹線沿線のフィールド計測波形の逆解析を導入して予測精度の向上を図った. 解析ツールとして, 著者らの開発した2.5次元FEM-BEMモデルをとっている. 本手法は軌道沿線の振動予測に寄与する.
  • 前田 文男, 崎元 達郎, 小幡 大輔, 渡辺 浩
    1999 年 1999 巻 619 号 p. 203-214
    発行日: 1999/04/21
    公開日: 2010/08/24
    ジャーナル フリー
    本研究は, 新形式のPC橋である張弦PC橋の終局耐力および破壊時の挙動を理論的および実験的に明らかにするものである. このための数値解析法としては, 幾何学的非線形性および材料的非線形性を考慮した骨組解析法を用いた. また, 同時に模型実験を行い, 解析結果と比較し解析手法の妥当性を検証することができた. 実験および解析により張弦PC橋は優れた耐荷力特性を有していることが分かり, 今後の中規模支間のPC橋の一構造形式として有効であると考えられる.
  • 岸 徳光, 三上 浩, 松岡 健一, 安藤 智啓
    1999 年 1999 巻 619 号 p. 215-233
    発行日: 1999/04/21
    公開日: 2010/08/24
    ジャーナル フリー
    鉄筋コンクリート (RC) 構造物の合理的な耐衝撃設計法を確立するためには, 実験的研究のみならず実験結果を補間する意味からも数値解析的研究を推進することが必要不可欠である. 本論文では, 単純な材料構成則を用いたRC梁の弾塑性衝撃応答解析法を確立することを目的として, 断面寸法や主鉄筋比が異なり, かつ静載荷時に曲げ破壊が卓越する計13体のRC梁に対して有限要素法による三次元弾塑性衝撃応答解析を行い, 本解析手法の適用性について検討を試みた. 適用性検討は, 既往の重錘落下衝撃荷重載荷実験結果と比較する形で行った. その結果, 本解析手法は応答変位, 支点反力および重錘衝撃力に関して, 実験結果を比較的精度よくシミュレートできることが明らかとなった.
  • 村田 清満, 池田 学, 川井 治, 瀧口 将志, 渡邊 忠朋, 木下 雅敬
    1999 年 1999 巻 619 号 p. 235-251
    発行日: 1999/04/21
    公開日: 2010/08/24
    ジャーナル フリー
    鉄骨鉄筋コンクリート柱の大規模地震時の安全性を照査するためには, 柱部材の変形性能を定量的に評価する必要がある. これまで主に建築の分野において, 実構造物を模擬した模型供試体を用いて静的交番載荷実験が数多く行われ, これらの実験結果に基づき部材の変形性能の評価式が提案されている. 一方, 土木の分野においては, 鉄骨鉄筋コンクリート柱部材の変形性能に焦点をあてた実験研究の例は極めて少ない. 本研究では, 鉄道土木構造物に使用される鉄骨鉄筋コンクリート柱部材の変形性能の定量的な評価法を確立し耐震設計法に適用することを目的として, 実験的および解析的な検討を行った. その結果, 部材の損傷度に対応した塑性変形量を概ね精度良く算定できるようになった.
  • 野田 茂, 長舟 健, 星谷 勝
    1999 年 1999 巻 619 号 p. 253-266
    発行日: 1999/04/21
    公開日: 2010/08/24
    ジャーナル フリー
    確率論的補間法である Kriging 法は条件付確率場を更新するための技法であるが, これまでは主に正規確率場に適用されてきた. 一般的な非正規確率場を推定する理論は星谷・野田・稲田 (1997) によって提案されているが, 観測点数が増えると, 推定誤差分散を厳密に求めることは容易でない. そこで本研究では, 非正規確率場においてノイズを含む観測値が与えられた条件下で, 未観測点の物理量を推定するための近似解法を提案する. この方法では, 非正規確率場を変換した正規確率場にカルマンフィルタを適用し, 不偏性, 最小誤差分散の両条件を満足させた上で, 得られた結果を逆変換する. 厳密解が知られている対数正規確率場を対象に数値計算を行い, 近似解と理論解を比較した結果, 本アルゴリズムの有効性, 近似度などが明らかになった.
  • 山田 健太郎, 貝沼 重信, 香川 直輝, 石井 博典, 西岡 敬治
    1999 年 1999 巻 619 号 p. 267-278
    発行日: 1999/04/21
    公開日: 2010/08/24
    ジャーナル フリー
    鋼I桁橋の主桁の上フランジと横桁に取付けられたウェブギャップ板に疲労損傷が生じている. これは, この板がコンクリート床版の回転変位に抵抗するために生じる. この板に半円孔を明けることで発生応力を緩和し, 疲労寿命を向上させることができる. ウェブギャップ部をモデル化した試験体の3点曲げ疲労試験を行ない, 半円孔を明けた場合の疲労挙動を実験的に明らかにした. また, 実橋モデルの有限要素解析を行なって, 実橋のウェブギャップ板の疲労寿命向上効果を明らかにした.
  • 白旗 弘実, 三木 千壽
    1999 年 1999 巻 619 号 p. 279-291
    発行日: 1999/04/21
    公開日: 2010/08/24
    ジャーナル フリー
    鋼橋の突き合わせ溶接部の検査に超音波探傷試験の適用が検討されている. 溶接欠陥の中でも構造部材の強度, 疲労に影響を及ぼす面状欠陥の検出能が問題となっている. 高温割れなどは特に溶接第一パスに発生しやすく, V開先溶接では表面近傍に位置することになる. 表面近傍に位置する面状欠陥を検出するために, 入射角度, 送信周波数をパラメータとした基礎的検討を数値シミュレーション, 実験により行った. 現場溶接継手をモデルとした試験体を用いた実験を行い, 開口合成により欠陥像の再構成を試みた.
  • 須藤 敦史, 星谷 勝
    1999 年 1999 巻 619 号 p. 293-298
    発行日: 1999/04/21
    公開日: 2010/08/24
    ジャーナル フリー
    組み合わせ最適化問題は, 多数の解候補から制約条件に適合する特定な組み合わせを探索する決定論的な問題であり, 連続変数の最適化手法のように接線勾配などの情報を用いることができないため最適解の探索は難しく, かつ局所解への滞留問題も生じる. このような問題の解法として Simulated Annealing, Genetic Algorithm, Random Sampling を基本とした手法などの発見的探索法が用いられており, これらの方法は解候補やアルゴリズムに対して確率的な考え方を導入することで, 効率的な探索や局所解回避を図っている. そこで本報告では, 組み合わせ最適化問題の特徴を整理し, 同時に確率化の効用を明らかにしている. さらに情報エントロピーを指標とした局所解を回避するサンプリング方法を提案し, その妥当性を数値解析により検証している.
  • 当麻 庄司, 本田 明成, 倉 真也
    1999 年 1999 巻 619 号 p. 299-303
    発行日: 1999/04/21
    公開日: 2010/08/24
    ジャーナル フリー
    著者らは前に鋼道路橋の鋼重のデータを集積して分析を行い, また鋼重を偏差値として表わすことを提案した. またその中で, 平成6年に改定された新活荷重 (B荷重) を用いて試設計を行い鋼重増加の予測をした. ここでは新荷重によって設計された橋の実績の鋼重データを集めて分析し, これまでの橋との比較および先の予測の検証を行う. その結果, 単純鈑桁橋では偏差値が53.8となり, 先の合成桁橋の試設計で予測した偏差値53.1に極めて近い値となった. 単純箱桁橋と連続鈑桁橋に対しては, 鋼重増加はこれよりも少ないことがわかった.
  • 渡邊 英一, 杉浦 邦征, 山口 隆司, 高橋 昭一, 橘 吉宏, 志村 勉, 森下 弘行, 伊藤 博章, 三木 千壽
    1999 年 1999 巻 619 号 p. 305-310
    発行日: 1999/04/21
    公開日: 2010/08/24
    ジャーナル フリー
  • 1999 年 1999 巻 619 号 p. e1
    発行日: 1999年
    公開日: 2010/08/24
    ジャーナル フリー
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