建設振動学特論

科目基礎情報

学校 岐阜工業高等専門学校 開講年度 令和03年度 (2021年度)
授業科目 建設振動学特論
科目番号 0034 科目区分 専門 / 選択
授業形態 講義 単位の種別と単位数 学修単位: 2
開設学科 先端融合開発専攻 対象学年 専2
開設期 後期 週時間数 2
教科書/教材 耐震工学入門(第3版・補訂版) (平井一男,水田洋司,森北出版,2018)
担当教員 水野 剛規,渡邉 尚彦

目的・到達目標

以下の項目を目標とする.
①1自由度系の定常振動問題に関する理解②多自由度系の振動解析に関する理解
③時刻歴応答解析に関する理解④耐震設計に関する理解
岐阜高専ディプロマポリシー:(D)

ルーブリック

理想的な到達レベルの目安標準的な到達レベルの目安未到達レベルの目安
評価項目11自由度系の定常振動の振幅特性を理解し,論理的に説明できる.1自由度系の定常振動の振幅特性を理解し,6割以上正確に説明できる.1自由度系の定常振動の振幅特性を理解し,説明できない.
評価項目2マトリクスを用いた多自由度系の運動方程式,固有振動数や固有モードの求め方を正確に説明できる.マトリクスを用いた多自由度系の運動方程式,固有振動数や固有モードを6割以上正確に求められる.マトリクスを用いた多自由度系の運動方程式,固有振動数や固有モードの求め方を説明できない.
評価項目3時刻歴応答解析の手法を適用できる.時刻歴応答解析の手法について6割以上正確に説明できる.時刻歴応答解析の手法について説明できない.
評価項目4道路橋示方書に準じた耐震設計法を8割以上正確に説明できる.道路橋示方書に準じた耐震設計法を6割以上正確に説明できる.道路橋示方書に準じた耐震設計法が説明できない.

学科の到達目標項目との関係

教育方法等

概要:
本講義は耐震設計において必要とされる振動解析の基礎知識を身につける.
授業の進め方と授業内容・方法:
微分方程式の一般解の求め方や複素数に関して復習しておくこと.また,多自由度系の問題では基本的な行列の演算に関する知識が必要となるので復習しておくこと.
英語導入計画:Technical terms
注意点:
授業の内容を確実に身に着けるため,予習・復習が必須である.
成績評価に教室外学習の内容は含まれる.

授業の属性・履修上の区分

アクティブラーニング
ICT 利用
遠隔授業対応
実務経験のある教員による授業

授業計画

授業内容・方法 週ごとの到達目標
後期
3rdQ
1週 1自由度系の振動問題の復習 1自由度系の振動問題を扱う流れを理解している
(授業外学習・事後)LMSで指定する問題を解く(約4時間)
2週 1自由度系の定常振動(強制外力) 調和外力を受ける1自由度系の強制振動の基礎を理解している
(授業外学習・事前)微分方程式の復習(約1時間)
(授業外学習・事後)例題8.3(約3時間)
3週 1自由度系の定常振動(強制変位) 調和変位を受ける1自由度系の強制振動の基礎を理解している
(授業外学習・事前)微分方程式の復習(約1時間)
(授業外学習・事後)例題8.4-6(約3時間)
4週 1自由度系の振動問題演習(ALレベル:B) さまざまな1自由度系の振動問題について解くことができる.
(授業外学習・事前)P.40演習(約1時間)
(授業外学習・事後)LMSで指定する問題を解く(約3時間)
5週 2自由度系の自由振動(ALレベル:C) 2自由度系の自由振動の基礎を理解している
(授業外学習・事前)線形代数の復習(約1時間)
(授業外学習・事後)例題10.2~12.3,演習10.1(約3時間)
6週 振動モードの直交性 モードの直交性を理解する
(授業外学習・事前)線形代数の復習(約1時間)
(授業外学習・事後)例題10.4(約3時間)
7週 モーダル解析 モーダル解析の基礎を理解している
(授業外学習・事前)例題11.1~3(約2時間)
(授業外学習・事後)演習11.1~2(約2時間)
8週 中間試験
4thQ
9週 多自由度系振動解析 モーダル解析にあたっての効果的な計算手法を理解する
(授業外学習・事前)モーダル解析に関する調査課題(約2時間)
(授業外学習・事後)モーダル解析の適用例を調べる(約2時間)
10週 時刻歴応答解析(ALレベル:B) 時刻歴応答解析の基礎を理解している
(授業外学習・事後)例題12.1,12.2(約4時間)
11週 応答スペクトル 応答スペクトルの考え方と利用法を理解している
(授業外学習・事前)演習13.3(約1時間)
(授業外学習・事後)演習13.2,4(約3時間)
12週 耐震設計 耐震設計の基本的な考え方を理解している
(授業外学習・事前)設計地震力に関する調査(約1時間)
(授業外学習・事後)各種設計法の特徴をまとめる(約3時間)
13週 地震動の性質 地震のメカニズム,波動伝搬特性,近年の地震の特性を理解している
(授業外学習・事前)近年の地震に関する調査(約1時間)
(授業外学習・事後)地震被害が設計基準へ与えた影響を調査(約3時間)
14週 制震・免震 制震・免震の基本的な考え方を理解している
(授業外学習・事前)制震・免震の適用例を調べる(約4時間)
15週 期末試験
16週 試験の解答の解説など

評価割合

中間評価試験期末試験レポート合計
総合評価割合10010050250
基礎的能力10010050250