到達目標
１．地震動の性質を理解できる。
２．簡単な構造物のモードや固有振動数が計算できる。
３．構造物模型を使った振動実験ができる。
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1 | 地震発生メカニズム、地震動の性質や特性および地震動波形の応答スペクトル、地盤と構造物の相互作用を理解し説明できる。 | 地震発生メカニズム、地震動の性質、特性を理解し、地震動のスペクトルを理解し説明できる。 | 地震発生メカニズム、地震動の性質、特性を理解し、地震動のスペクトルを理解できない。 |
| 評価項目2 | 2自由度系構造物の非減衰自由振動、減衰自由振動の振動モデルを作り、その固有周期、固有モードが計算できる。 | 1自由度系構造物の非減衰自由振動、減衰自由振動の振動モデルを作ることができ、その固有周期が計算できる。 | 1自由度系構造物の非減衰自由振動、減衰自由振動の振動モデルおよびその固有周期が計算できない。 |
| 評価項目3 | 1自由度系構造物の調和外力に対する応答より加速度応答倍率、変位応答倍率、地震動に対する応答スペクトルが計算できる。 | 1自由度系構造物の調和外力に対する応答より加速度応答倍率、変位応答倍率が計算できる。 | 1自由度系構造物の調和外力に対する応答より加速度応答倍率、変位応答倍率が計算できない。 |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
構造物の耐震設計の観点から，地震動の性質や構造物の動的特性を把握することは重要である。そのため，地震や津波による被害を学び，地震動波形のフーリエ展開法を理解して、その性質について学ぶ。その上で，土木・建築構造物の周期と共振および揺れの計算法について理解する。
授業の進め方・方法:
地震発生メカニズムや地震動波形のフーリエ展開からその性質について学ぶ。質点モデルを用いた非減衰・減衰振動の運動方程式の解析法について学習し、構造モデルの固有周期や応答スペクトルなどを理解する。その上で2次元振動台による模型実験を実施し、振動実験の目的や結果のまとめ考察を行う。
注意点:
試験の成績を60%，平素の学習状況等（課題・小テスト・レポート等を含む）を40%の割合で総合的に評価する。実務に応用できる専門基礎知識として，到達目標に対する到達度を試験等において評価する。
授業計画
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
地震被害[1]：地震による土木・建築構造物の地震被害例を学習する。 |
地震による土木・建築構造物の地震被害例を説明できる。
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| 2週 |
地震発生メカニズム[2]：地震の発生と地震波の伝わり方、また、津波発生について学習する。 |
地震発生メカニズムについて説明できる。
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| 3週 |
地震動の性質[3-4]：地震動の大きさや強さなどの性質について学習する。 |
地震動の大きさや強さなどの性質について理解する。
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| 4週 |
地震動の性質[3-4]：地震動の大きさや強さなどの性質について学習する。 |
地震動の大きさや強さなどの性質について説明することができる。
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| 5週 |
地震による構造物の揺れ[5-6]：地震動による構造物の揺れの関係、地盤による揺れの違いについて学習する。 |
地震動と構造物の周期と共振の関係、地震動のフーリエスペクトルについて説明できる。
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| 6週 |
地震による構造物の揺れ[5-6]：地震動による構造物の揺れの関係、地盤による揺れの違いについて学習する。 |
地震波の地盤内の伝わり方や地盤の違いによる地震動の増幅について理解する。
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| 7週 |
自由振動[7-8]：非減衰・減衰自由振動の運動方程式とその解法を学習する。 |
1質点系モデルの固有周期を運動方程式から求めることができる。
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| 8週 |
自由振動[7-8]：非減衰・減衰自由振動の運動方程式とその解法を学習する。 |
1自由度系の減衰定数と固有周期を求めることができる。
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| 4thQ |
| 9週 |
強制振動[9-10]：地震力の外乱による質点モデルの応答解析法を学習する。 |
地震力の外乱による1質点モデルの応答解析ができる。
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| 10週 |
強制振動[9-10]：地震力の外乱による質点モデルの応答解析法を学習する。 |
地震力の外乱による1質点モデルの共振曲線や応答倍率を求めることができる。
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| 11週 |
フーリエ級数展開[11-12]：簡単な波形をフーリエ級数展開しスペクトル作成法を学習する。 |
複雑な波を振幅と周期の異なる単振動の足し合わせに分解することができる。
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| 12週 |
フーリエ級数展開[11-12]：簡単な波形をフーリエ級数展開しスペクトル作成法を学習する。 |
振幅と周期の異なる単振動からスペクトルを求め、その複雑な波の性質が説明できる。
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| 13週 |
構造物の振動実験[13-15]：1次元振動台を使った構造模型の振動実験法を学習する。 |
振動実験の目的を理解し、振動実験計画の立案ができる。
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| 14週 |
構造物の振動実験[13-15]：1次元振動台を使った構造模型の振動実験法を学習する。 |
試験体の製作、試験準備ができる。
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| 15週 |
構造物の振動実験[13-15]：1次元振動台を使った構造模型の振動実験法を学習する。 |
試験結果をまとめ考察できる。
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| 16週 |
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モデルコアカリキュラムの学習内容と到達目標
| 分類 | 分野 | 学習内容 | 学習内容の到達目標 | 到達レベル | 授業週 |
評価割合
| 試験 | 発表 | 相互評価 | 態度 | ポートフォリオ | その他 | 合計 |
| 総合評価割合 | 60 | 0 | 0 | 0 | 0 | 40 | 100 |
| 基礎的能力 | 20 | 0 | 0 | 0 | 0 | 10 | 30 |
| 専門的能力 | 30 | 0 | 0 | 0 | 0 | 20 | 50 |
| 分野横断的能力 | 10 | 0 | 0 | 0 | 0 | 10 | 20 |