【授業の目的】
最先端の建築構造設計手法を学ぶとともに、地震や風など時系列データの分析方法の基本的な知識・技術およびその応用手法を習得することをを目的とする。現代建築構造の設計手法における動的応答の位置づけと将来の設計法への展望について考察するために、観測記録の分析方法、建物の動的挙動、特に建物・地盤の動的相互作用の基礎理論について学び、観測記録と基礎理論の関係や相違点、また数値解析を行う上での注意点などについて理解を深めることを目的とする。
【授業の到達目標】
(1) 建築構造設計の基本を理解し、保有水平耐力計算、限界耐力計算の手法について説明できる。【知識・理解】 (2) 地盤-建物の動的相互作用について、その基本概念と事例を説明できる。【知識・理解】 (3) 地震観測データを処理し、周波数領域での分析ができる。【技能】 (4) 建物および地盤の1次元振動モデルを作成し、地震応答解析を実施できる。【技能】 (5) 近年の建物に関する地震被害について説明できる。【知識・理解】 (6) 建築構造分野における現在の問題点と将来の展望について議論できる。【態度・週間】
【授業概要(キーワード)】
建築構造設計、地震応答解析、動的相互作用、地震観測、数値解析、地震被害
【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% C-2.事前学習(下調べ、調査等含む)をした上で、プレゼンテーションを行い、互いに質疑応答や議論を行う機会がある。: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% B-3.習得した知識を活用する中で、学生グループ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、互いの考えを理解し合う中から新たに独自の意見や考え方を創り出す機会がある。: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】
建築構造分野の研究者・技術者となるための基礎を習得し、その知識・技術を応用するための手法や考え方を実践的に学ぶ。
【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
(1) 毎回の講義では、建築構造分野における諸問題について取り上げる。 (2) テキストや資料に基づいた講義形式を基本とするが、観測や実験、数値解析に関する演習を行うこともある。
・日程
以下のテーマと順序で行いことを予定しています。 第1 回目 オリエンテーション 第2 回目 建築構造設計の歴史的背景について 第3 回目 保有水平耐力計算 第4 回目 限界耐力計算 第5 回目 建物および地盤の地震被害 第6 回目 第2回〜第5回の講義を基に,地震被害と設計法についてのグループ学習 第7 回目 動的応答解析の基礎 第8 回目 多質点系の地震応答解析 第9 回目 地盤-建物の動的相互作用 第10 回目 第7回〜第9回の講義を基に,建物及び地盤の動的問題についてのグループ学習 第11 回目 データ処理手法の基礎 第12 回目 地震波のフーリエ解析 第13 回目 時間-周波数領域の信号処理 第14 回目 第11回〜第13回の講義を基に,地震波の特性と建物および地盤の被害についてのグループ学習 第15 回目 授業のまとめ(期末レポートの課題説明を含む)
【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
1)配布資料に目を通し予習・復習を心掛けてください。 2)理論の数式を展開したり、自分でコンピュータプログラムを作成したりするなどして理解を深めてください。
・授業時間外学習(予習・復習)のアドバイス
受講のあり方の(2)にあるように、理論を構成する数式はノートで展開するなどすると理解が進みます。 基礎理論やデータ処理などのコンピュータプログラムを作成することで、数値解析やデータ処理手法の基礎的な知識と技術を身に着けてください。
【成績の評価】
・基準
(1) 保有水平耐力計算、限界耐力計算法の基礎的な内容について詳しく説明できるか (2) 建物および地盤の地震応答特性について詳しく説明できるか (3) 動的問題に関する基本的なコンピュータプログラムを作成することができるか (1)、(2)については市販のテキストに記載されている内容程度、(3)については1次元多質点系の応答解析プログラムが作成できるか、 以上の項目が達成されていれば合格とする。
・方法
1)毎回の受賞参加時の小テストの平均点を40点、期末レポートを60点の合計100点のうち、60点を合格とする。 2)取組の姿勢、理解度、レポートの内容、コンピュータプログラムの完成度の評価項⽬(約25%ずつ)の得点の合計をもって評点とする。
【テキスト・参考書】
事前のテキスト・参考書として個別に指定するものはありませんが,毎回の講義で資料やプリントを適宜配布します。 参考書については必要に応じて紹介します。
【その他】
・学生へのメッセージ
専門書、論文等に目を通して、積極的に情報収集してください。 コンピュータプログラムの作成には時間と労力がかかり、根気が必要ですが、粘り強く取り組んでください。
・オフィス・アワー
事前にメールもしくは授業時間後に相談してください。連絡先は授業の時間内に案内します。
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