【授業の目的】
・質点系の運動方程式を理解し、理論解の導出、数値解析による応答計算の手法を身につける ・固有値解析、フーリエ解析など関連する数学的知識を身につける
【授業の到達目標】
建物、地盤の地震応答解析に必要な振動論の知識を身につける。1質点系から多質点系までの運動方程式の解法を解説し、さらに固有値解析、フーリエ解析といった振動に関連する数学的な内容を学ぶ。後半は弾塑性応答や地盤・建物の動的相互さようなど応用的な問題についても解説する。
【授業概要(キーワード)】
振動 運動方程式 フーリエ解析
【学生主体型授業(アクティブラーニング)について】
A-1.ミニッツペーパー、リフレクションペーパー等によって、自分の考えや意見をまとめ、文章を記述し提出する機会がある。:1~25% D-1.演習、実習、実験等を行う機会がある。:1~25% A-2.小レポート等により、事前学習(下調べ、調査等含む)が必要な知識の上に思考力を問う形での文章を記述する機会がある。:1~25% D-2.事前学習(下調べ、調査等含む)で習得した知識等を踏まえて演習、実習、実験等を行う機会がある。:1~25% A-3.習得した知識を活用する中で、学生自身がテーマや目的などを主体的に定めて課題探究型学習を行い、その成果を記述する機会がある。:1~25% D-3.習得した知識を活用する中で、学生自身がテーマや目的などを主体的に定めて課題探究型の演習、実習、実験等を行う機会がある。:1~25%
【科目の位置付け】
建築構造に関する応用科目であり、大学院での建築構造・振動関連の研究への導入科目である。
【SDGs(持続可能な開発目標)】
09.産業と技術革新の基盤をつくろう 11.住み続けられるまちづくりを 12.つくる責任つかう責任
【授業計画】
・授業の方法
スライドや配布資料を用いた講義形式であるが、毎回の講義で演習問題を解くことにより理解を深める。
・日程
第1回:ガイダンス ~振動とは~ 第2回:振動と波動 第3回:梁の振動 第4回:一質点系の運動方程式 第5回:多質点系の運動方程式 自由振動 第6回:多質点系の運動方程式 過渡応答 第7回:固有値解析の基礎 第8回:数値積分 第9回:フーリエ解析の基礎とFFTの応用 第10回:ランダム応答 第11回:弾塑性系の振動解析 第12回:骨組構造の振動解析 第13回:地盤の振動解析 第14回:地盤-建物連成系の振動解析 第15回:期末試験及び解説
【学習の方法・準備学修に必要な学修時間の目安】
・受講のあり方
予習、復習、特に演習問題の復習が重要である。繰り返し問題を解くことで振動問題の本質を理解する。
・授業時間外学習(予習・復習)のアドバイス
講義で配布する資料を復習した上で、演習問題を繰り返し解く。演習問題を解くプロセスをプログラミングするとよい。
【成績の評価】
・基準
出席および毎回の演習問題で40点、期末レポート60点。
・方法
振動理論とその計算方法について理解できたかを基準とする。
【テキスト・参考書】
講義資料を配布する。 参考書・参考資料等 最新耐震構造解析 柴田明徳 森北出版 新・地震動のスペクトル解析 大崎順彦 鹿島出版会
【その他】
・学生へのメッセージ
講義で理解できなかった点や疑問に思った点は積極的に質問するとよい。大学院で構造系の研究に携わる場合は必ず受講すること。
・オフィス・アワー
随時、研究室まで。事前に連絡あるとよい。
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