構造の力学と最適設計法の融合

ISBN:978-4-485-30257-6
著:杉本博之・渡邊忠朋
判型:B5
頁:162
発行日:2019/08
よくわかる三力

“従来にはない”三力の学問内容を一冊にまとめた本

¥3,850

構造の力学と最適設計法の融合

その他のカテゴリー土木工学一般

定価:¥2,530(本体 ¥2,300)

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本書は、まず構造力学の基礎的理論に関する説明については最小限にとどめ、得られている結果のみを簡単に説明します。
次に、単純な構造モデルの解析法を示し、「照査」の条件を満足した上で、断面決定とはどのようになされるかについて説明しています。
構造力学の書籍のなかで、耐震性能照査が記されていることは少ないですが、本書では記載しています。耐震設計は構造力学と別の分野ではなく、静的解析の延長上に動的解析はあるということの理解のためです。

この商品の目次

1 構造工学において必要な基礎的知識
力の釣合い(ベクトル)
骨組構造物の部材断面力の符号
静定構造物と不静定構造物
軸力部材の変形に関する公式の誘導

2 単純桁の解析と設計
解析
 反力(力の釣合い)
 荷重
 桁の断面力と応力
 曲げモーメントによる桁の直応力の計算
 集成部材の断面2次モーメント
 せん断応力の計算
 桁端のせん断力と反力の関係
照査
設計問題の定式化
影響線
 影響線とは
 影響線と断面力図
 影響線の利用

3 桁のたわみの計算
微分方程式による解法
 等分布荷重
 集中荷重を受ける片持ち梁
 単純桁に集中荷重が載荷(連続の条件)
弾性荷重法
 単純桁の例
 張出梁の例
マッコーレー法
事例1 集中荷重
事例2 分布荷重
事例3 複数の集中荷重
豆知識① 桁のたわみと位置エネルギー

4 不静定構造(格子桁の解析と設計)
解析
 不静定力
 適合条件による不静定力の計算
 反力、断面力の計算
照査
設計

5 トラスの解析と設計
静定トラスの解析
 節点法
 断面法
不静定トラス構造物の解析と設計
 対称不静定3本トラス構造物の解析
 応力の計算
照査
設計(3本トラス構造の場合)
豆知識② バネで支持された桁のたわみ(ばね定数の考え方)

6 柱の座屈の基礎理論
両端ヒンジの柱
1端固定1端ヒンジの柱
両端固定の柱
1端固定、1端自由の柱
公式の無次元化
照査

7 マトリクス構造解析
部材剛性マトリクス
 平衡条件
 弾性条件
 適合条件
 内力と変位の関係
 外力と変位の関係
各マトリクスの誘導
 平衡条件
 弾性条件
 適合条件
 内力と変位の関係
 外力と変位の関係
全体剛性マトリクスの作成の事例
全体剛性マトリクスの解法
骨組構造物の解析のための入力データと結果の照査
 計算対称の骨組み構造物
 解析手順

8 耐震性能照査
はじめに
構造物の振動
 地震による構造物の応答
 数値解析法
 応答スペクトル
 動的解析の現状
構造物の特性
 耐震に対する鉄筋コンクリート構造の基本
 損傷状態と変形性能
 部材のモデル化
 耐震設計に用いる諸数値
補修費用を考慮した耐震設計例 -設計問題としての定式化-
 まえがき
 部材の非線形性
 地震動による損傷
 最適設計問題の定式化
 数値計算例
 あとがき

9 構造最適設計
繰返し線形計画法(SLP)
多目的最適化問題

あとがき

参考文献