科目概要

対象年度
2005
教育課程名
昼間コース 主専門教育課程 学科別科目
授業科目名
マトリックス構造解析
Subject Name
Matrix methods of structural analysis
単位数
2
必修・選択の別
選択
対象学科・学年
建設システム工学科 建築コース 3年
開講時期
後期
授業方法
講義と演習
担当教官
土屋 勉
教官室番号
D224
連絡先(Tel)
0143-46-5215
連絡先(E-Mail)
tsuchi@mmm.muroran-it.ac.jp


シラバス

授業のねらい
これまでに履修した構造力学では平面的な骨組み問題を対象としてきたが,実際の建築構造物は壁や床などの平面部材も含めた立体骨組みとなっており,支持条件も単純ではない.本講義では,このような問題を取り扱うのに便利であるマトリックス構造解析法や有限要素法等のコンピューターの利用を前提とした解析法を身につける.
授業の目標
1.トラス部材の剛性マトリックスを理解して,トラス問題を解くことができること.
2.曲げ・捩り・軸力を受ける梁要素の剛性マトリックスを理解し,各種の支持条件や接合条件を組み込んだ骨組みの全体剛性マトリックスを組み立て,実際に解けること.
3.平面応力および平面ひずみ条件の二次元問題を取り扱う三角形及び長方形要素を理解して実際に作成できること.
4.二次元問題の全体剛性マトリックスを組み立て,問題に応じた境界条件を導入できること.
授業計画
1.序(1週)
2.マトリックス解析法(3週)
 バネの力と変位,剛性方程式,平面トラスの解析
3.梁・柱骨組み問題について(5週)
 梁要素の剛性マトリックス,梁構造のモデル化,曲げと捩り・軸力を受ける場合,弾性地盤に支持された梁,各種接合条件を有するラーメン
4.二次元応力問題について(3週)
 応力とひずみ,変位とひずみ,座標変換,平面応力と平面ひずみ,ひずみエネルギー,弾性体のつりあい式
5.二次元問題における有限要素法(2週)
 三角形要素,長方形要素,軸対称要素,全体剛性マトリックスの作成
6.まとめ(1週)
教科書及び教材
春梅佳三郎・大槻明共著「有限要素法入門」,共立出版
山田孝一郎・松本芳紀共著「建築構造力学II」,森北出版
参考書
H.C.マーチン著/吉識雅夫監訳「マトリックス法による構造力学の解法」,培風館
成績評価方法
レポートで評価する.
出席が3/4に満たない者は単位を認めない.
履修条件等
建築構造力学I,II,IIIを全て履修していること.
教官からのメッセージ
将来,構造設計や技術開発に携わりたいと考えている学生にとっては,極めて有益である.
その他