教育プログラム

設計実務に不可欠な構造解析に関する基礎知識を習得する。学部で学ぶ構造力学をさらに発展させ，構造力学の一般的な概念に基づく解析方法を学ぶ。特に，計算機を用いた大規模な自由度を有する系の解析に適したマトリックス構造解析法，有限要素法について学ぶ

1. 静的問題の解法
　1-1 バネの組合せと剛性行列
　1-2 部材座標系と全体座標系
　1-3 拘束条件と小行列の操作
2. 弾性体の基礎方程式
　2-1 釣合条件式
　2-2 応力とひずみの関係
　2-3 弾性体に対する有限要素
3. 動的問題の解法
　3-1 運動方程式
　3-2 減衰行列の構成
　3-3 時間領域の逐次積分法
　3-4 周波数領域の解法
4. 非線形問題
　4-1 非弾性と非線形，弾塑性
　4-2 弾塑性のモデル化
　4-3 幾何非線形

地震荷重の評価は日本の構造物の耐震設計実務では必須の評価項目である。地震に関する知識を耐震構造の設計に必要な応用的見地から学ぶ。主な項目は，地震の発生，伝播，表層地盤での増幅のメカニズム，地震の観測，解析方法，地震リスク評価方法，歴史地震とその教訓。

1. 地震の発生
2. 地震動の伝播と増幅
　2-1 実体波の挙動
　2-2 表面波の挙動
3. 地震動の観測方法
4. 地震波の解析
　4-1 距離減衰式
　4-2 周波数特性
　4-3 非定常性
5. 設計用入力地震動
6. 地震危険度解析
7. 構造物の地震応答
　7-1 上部構造の解析
　7-2 下部構造の解析
8. 歴史地震とその教訓

風工学を専攻する上で、風洞実験や実測による計測は必須のものとなる。本講義では風洞実験の歴史から最新の実験手法について講義を行う。後半は実測手法および解析手法についても講義を行い、それらを利用した風洞実験・実測について実習を交えて学んでいく。

(1)風洞実験の歴史
(2)模型実験および相似則
(3)レイノルズ数，パイナンバー
(4)相似則に基づく模型実験例
(5)風洞実験で必要となる相似則
(6)風速の測定方法
(7)風洞実験手法 -風圧実験-
(8)風洞実験手法 -風力実験-
(9)風洞実験手法 -空力振動実験-
(10)風洞実験演習(1)
(11)風洞実験演習(2)
(12)実測手法 -加速度応答計測-
(13)実測手法 -変位応答計測-
(14)応答実測演習(1)
(15)応答実測演習(2)

耐風設計とは、対象構造物等に対する風の影響を的確に評価し、それを設計荷重に換算して、構造物の骨組・外装の安全を確保するあるいは良好な使用性を確保する等の設計作業である。本講義では、風・風圧・風力の扱い方、風力の変動による建築物の振動およびその影響評価、および設計用風荷重の設定等について述べる

(1)耐風設計とは
(2)強風の評価1
(3)強風の評価2
(4)風力・風圧力の評価1
(5)風力・風圧力の評価2
(6)風力と風荷重
(7)風による建築物の振動
(8)不規則振動論
(9)風の乱れによる振動1
(10)風の乱れによる振動2
(11)風の乱れによる振動3
(12)後流の渦発生による振動1
(13)後流の渦発生による振動2
(14)空力不安定振動
(15)耐風設計法