到達目標
（1）直線部材の剛性を着目点のばね定数で表すことができる．（定期試験）
（2）質点系構造モデルの運動方程式を立てることができる．（定期試験）
（3）一自由度系の固有円振動数，減衰定数や減衰固有円振動数などを求めることができる．（定期試験）
（4）一自由度系の定常振動と共振現象を理解することができる．また，不規則外力を受ける振動系の応答解（Duhamel積分）を理解することができる．（定期試験）
（5）時間積分法を用いて一自由度系の時刻歴応答計算をすることができる．（定期試験）
（6）地震の強さおよび地震による社会基盤の被害を理解することができる．（定期試験）
（7）耐震設計法の基礎を理解することができる．（定期試験）
（8）演習および課題を通してこれまでに学んだ知識を深めることができる．（課題）
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 |
| 目的・到達目標（1）の評価指標 | 不静定線状部材の剛性を着目点におけるばね定数で表すことができる． | 静定線状部材の剛性を着目点におけるばね定数で表すことができる． | 構造物の剛性とばね定数の関係を理解することができない． |
| 目的・到達目標（2）の評価指標 | 1自由度系および多自由度系の運動方程式を作ることができる． | 1自由度系の運動方程式を作ることができる． | 1自由度系の運動方程式を作ることができない． |
| 目的・到達目標（3）の評価指標 | 1自由度系の運動方程式から自由振動解を求めることができ，得られた式から自由振動（固有円振動数，減衰定数，減衰固有円振動数など）を理解することができる． | 1自由度系の固有円振動数（固有周期および固有振動数を含む），臨界減衰係数，減衰定数および減衰固有円振動数（減衰固有周期および固有振動数を含む）を求めることができる． | 自由振動および粘性減衰を理解することができない． |
| 目的・到達目標（4）の評価指標 | 1自由度系の運動方程式から定常振動解を求めることができ，得られた式から共振現象と減衰効果の関係を理解することができる．また，不規則外力を受ける振動系の応答解（Duhamel積分）を理解することができる． | 一自由度系の定常振動と共振現象を理解することができる． | 定常振動と非定常振動を理解することができない． |
| 目的・到達目標（5）の評価指標 | Newmark beta法を用いて一自由度系の時刻歴応答計算をすることができる． | Euler法を用いて一自由度系の時刻歴応答計算をすることができる． | 時間積分法を理解することができない． |
| 目的・到達目標（6）の評価指標 | 地震の強さ，地震波の種類および地盤と地震波の関係を理解することができる．また，地震による各種社会基盤構造物の直接被害と二次災害を理解できる． | 地震の強さおよび地震による橋梁の直接被害を理解できる． | 地震の強さを理解できない．また，地震による社会基盤構造物の被害を理解することができない． |
| 目的・到達目標（7）の評価指標 | 耐震設計法の基礎を理解することができ，例題や演習問題を解くことができる． | 耐震設計法の基礎を理解することができる． | 耐震設計法の基礎を理解することができない． |
| 目的・到達目標（8）の評価指標 | 演習および課題を通してこれまでに学んだ知識を深めることができ，土木構造物の耐震設計に応用することができる． | 演習および課題を通してこれまでに学んだ知識を深めることができる． | 演習および課題を解くことができない． |
学科の到達目標項目との関係
学習・教育目標 (B2)
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JABEE 1.2(d)(1)
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JABEE 1.2(g)
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教育方法等
概要:
（授業の概要）
構造力学Iと構造力学IIでは，荷重を受ける構造部材（棒，梁および柱）およびこれらの直線部材からなる骨組構造の静力学について学んできた．しかし，各種の社会基盤に作用する荷重は動的である．土木構造物は鉄鋼やコンクリートを主材料とし，工業数学，材料力学や構造力学を基礎とした解析手法に基づいて設計される．そのため，人工的な交通荷重，地震や台風などの動的荷重による土木構造物の挙動の基礎を理解することは極めて重要である．本授業では構造動力学を学ぶ上での基礎となる一自由度系で理想化された構造物の動力学と耐震設計の基本を学ぶ．なお，本科目は，アグリエンジニアリング教育及び災害レジリエントマインド教育の対応科目である．（AE科目）（RM科目）
（科目情報）
教育プログラム第2学年 〇科目
AE科目／RM科目
授業の進め方・方法:
（授業の進め方）
（1）教科書を用いて，構造動力学として新しく学ぶ内容について説明する．
（2）その後，時間が余れば演習とし，各自が自らの手を動かし，頭で考えることで到達目標の達成を目指す．
（演習について）
（1）演習には，授業担当教員が独自に作成した課題，教科書の例題および章末問題を用いる．
（2）動力学に関わらず，得られた結果（数式）の可視化は学習内容の理解の手助けになる．情報端末を積極的に活用することで授業内容の理解度を深め，情報リテラシー能力の向上も目指す．
（事前学習）
授業計画を確認し、教科書を活用して予習をしておくこと．
注意点:
（履修上の注意）
（1）授業中に疑問に思うことや分からないことがあれば質問してよい．質問は歓迎する．また，こちらからも理解を促すような質問を心掛けるので，間違いを気にせずに自分の考えを答えること．必要に応じて履修者全員で議論し，理解を深めていくことを期待する．
（2）HRでの演習では電卓を用いることがあるため，準備しておくこと．
（3）Excelを使用できる各自の端末があることが望ましい．
（4）BYODを認めるので，理解度を高めるために各自の端末を積極的に活用すること．
（自学上の注意）
（1）授業前に予習をし，授業後には十分な復習に努めること．特に，授業内容はノートに纏めて要点を整理しておくこと．
（2）与えられた課題を通じて理解度を深めること．
（3）わからないことは，ALHなどを利用して質問にくること．
評価
（総合評価）
総合評価 = （2回の定期試験の平均点）× 0.7 +（課題の平均点）× 0.3
（単位修得の条件）
（1）総合評価60点以上の成績を修めること．
（2）全課題の60%以上の提出を単位修得の条件とする．
（再試験について）
再試験は実施しない．単位修得計画には十分に注意されたい．
授業の属性・履修上の区分
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 |
ガイダンス
第I編 地震
第2章 地震の強さ |
（1）前期の授業計画と評価方法を理解することができる．
（2）地震の強さを理解することができる．
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| 2週 |
第3章 地震による被害
第II編 振動
第4章 振動工学の役割 |
（1）地震による被害を理解することができる．
（2）振動工学の役割を理解することができる．
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| 3週 |
第5章 構造物の振動要素
棒の支配方程式と境界条件式
梁の支配方程式と境界条件式 |
（1）構造物の振動要素を理解することができる．
（2）線状部材の剛性を着目点のばね定数で表すことができる．
（3）棒および梁の支配方程式と境界条件式（幾何学的境界条件と力学的境界条件）を理解することができ，境界値問題を解いて静定および不静定な線状部材の変位を求めることができる．
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| 4週 |
自由度
1自由度系の運動方程式と初期条件（第6章 一自由度系の自由振動）
多自由度系の運動方程式と初期条件（第10章 2自由度（多自由度）系の自由振動） |
（1）自由度を理解することができる．
（2）一自由度系の運動方程式を作ることができる．
（3）多自由度系の運動方程式を作ることができる．
（4）初期条件を理解することができる．
（5）多自由度系の運動方程式を解くためには，線形代数の知識が必要になることを理解できる．
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| 5週 |
第6章 1自由度系の自由振動
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（1）一自由度系の自由振動解を求めることができる．
（2）一自由度系の自由振動を理解することができる．
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| 6週 |
第7章 粘性減衰をもつ一自由度系の自由振動
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（1）粘性減衰をもつ一自由度系の自由振動解を求めることができる．
（2）粘性減衰をもつ一自由度系の自由振動を理解することができる．
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| 7週 |
第8章 粘性減衰をもつ一自由度系の定常振動
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（1）粘性減衰をもつ一自由度系の定常振動解を求めることができる．
（2）粘性減衰をもつ一自由度系の定常振動と共振現象を理解することができる．
（3）地震による構造物の運動方程式と初期条件を理解することができる．
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| 8週 |
第9章 粘性減衰をもつ一自由度系の過渡振動 |
（1）粘性減衰をもつ一自由度系の単位インパルス応答を理解することができる．
（2）粘性減衰をもつ一自由度系の単位ステップ応答を理解することができる．
（3）不規則外力を受ける粘性減衰をもつ一自由度系の応答解（Duhamel積分）を理解することができる．
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| 4thQ |
| 9週 |
後期中間試験
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これまでの授業の理解度を確認するために，試験を実施する．
目的・到達目標（1）,（2）,（3）,（4）,（6）
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| 10週 |
後期中間試験の解説
第12章 逐次積分法による構造物の振動応答
Euler法
Newmark beta法 |
分からなかった部分を理解することができる．また，今後同様の問題が出題されたときは，正しい考え方に基づいて解答することができる．
（1）Euler法を理解することができる．
（2）Newmark beta法を理解することができる．
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| 11週 |
平均加速度法
線形加速度法 |
（1）二つのパラメータ（gamma, beta）により変化する解法の特性を理解できる．
（2）平均加速度法を理解することができる．
（3）線形加速度法を理解することができる．
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| 12週 |
時間積分法による一自由度系の時刻歴応答解析（情報演習室にて演習） |
（1）表計算ソフトまたはプログラム言語を用いて，Euler法による一自由度系の時刻歴応答計算をすることができる．
（2）Euler法の近似解の精度と離散化量の関係をつかむことができる．
（3）表計算ソフトまたはプログラム言語を用いて，Newmark法による一自由度系の時刻歴応答計算をすることができる．
（4）Newmark beta法の近似解の精度と離散化量，二つのパラメータ（gamma, beta）の関係をつかむことができる．
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| 13週 |
第III編 耐震設計
第13章 耐震設計の基礎 |
（1）我が国の耐震設計がどのように変化してきたかを理解することができる．
（2）耐震設計法の種類と選択を理解することができる．
（3）震度法の基礎を理解できる．
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| 14週 |
第13章 耐震設計の基礎（続き） |
（1）地震時保有水平耐力法の基礎を理解できる．
（2）応答スペクトル法による耐震設計の基礎を理解できる．
（3）時刻歴応答解析法による耐震設計の基礎を理解できる．
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| 15週 |
後期期末試験 |
これまでの授業の理解度を確認するために，試験を実施する．
目的・到達目標（4）,（5）,（7）
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| 16週 |
後期期末試験の解説 |
分からなかった部分を理解することができる．また，今後同様の問題が出題されたときは，正しい考え方に基づいて解答することができる．
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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
| 定期試験 | 課題 | 合計 |
| 総合評価割合 | 70 | 30 | 100 |
| 基礎的能力 | 20 | 10 | 30 |
| 専門的能力 | 50 | 20 | 70 |
| 分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 |