構造の力学と最適設計法の融合

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