スペクトル確率法による不確定な外力下での不確定な高次元非線形系の動的応答解析手法

不确定外力作用下的不确定高维非线性系统动态响应谱概率法分析方法

基本信息

批准号：
17686040
负责人：
本田利器
金额：
$ 3.99万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (A)
财政年份：
2005
资助国家：
日本
起止时间：
2005 至 2007
项目状态：
已结题

项目摘要

地震工学をはじめとする広範な工学分野において,計算機の処理の能力の向上により,構造物の挙動の精緻な解析が可能となってきている.しかし,工学的問題においては不確定性が不可避な因子も多く,例えば,地震動特性や構造物の強度に不確定性を見込むことは本質的な問題である.地震応答解析の場合,入力波の不確定性の程度が大きく,また,非線形応答解析の場合,部材の非線形挙動が応答に与える影響も大きく,モンテカルロ法の計算量が膨大になったり,近似誤差が蓄積して実用的な精度を確保できない等の問題を有することも多い.本研究は,そのための効率的かつ実用的な解析手法の開発を目指すものである.最終年度である19年度には,従来の検討に基づき,地震動波形の不確定性を含めた表現手法の整理を行い,ウェーブレット表現の有用性とウィグナー分布に対する優位性を整理した.この成果を援用し,解析信号ウェーブレットを用いることで,構造物の非線形応答の時間周波数特性を考慮して入力地震動を合成する手法も定式化した.また,不確定性を有する構造物の地震応答解析で用いる際に入力波の違いの影響を考慮するための手法として,地震波形の時間周波数特性に基づく類似性の評価手法についてもとりまとめた.以上の成果に基づき,実際の強震記録における不確定性の表現やその類似性の検討を行い,適切な結果を得た.また,断層パラメタの不確定性を考慮した上で波形を合成する具体的な手法の開発も行い,その成果をとりまとめた.なお,これらの成果の一部は国際的な学術論文誌へ投稿されている.(656文字)

在包括地震工程在内的广泛工程领域，计算机处理能力的进步使得对结构行为进行详细分析成为可能。然而，工程问题中的不确定性是不可避免的，涉及的因素有很多，例如：考虑地震运动特性和结构强度的不确定性至关重要。这是一个问题。在地震响应分析的情况下，输入波的不确定度较大，而在非线性响应分析的情况下，构件的非线性行为对响应影响很大，而蒙特卡罗方法所需的计算量变得庞大，很多情况下存在近似误差累积、无法保证实用精度等问题。本研究的目的是为此开发高效实用的分析方法。在2019财年的最后一年，我们将在以往研究的基础上整理表达方法，其中包括地震波形的不确定性和维格纳的有用性。我们总结了分布的优点。利用这一结果，我们还制定了一种使用解析信号小波合成输入地震运动的方法，同时考虑了结构地震响应解的非线性响应的时频特性。我们还总结了一种基于地震波形时频特性的相似性评估方法，作为分析时考虑输入波差异影响的方法。我们执行了此操作并获得了适当的结果。我们还开发了一种在考虑故障参数的不确定性的情况下合成波形的特定方法，并总结了结果。请注意，其中一些结果已提交给国际学术期刊（。 656 个字符）