超大規模組合せ最適化問題に対する新解法の提案
設計、割り当て、スケジューリング等、様々な問題は組合せ最適化問題として定式化できる。しかし、実応用において厳密に最適な解を求めるのが不可能な場合も多い。そのような状況においても可能な限り良質な解を探索するために、これまでにも遺伝的アルゴリズムのような手法が提案されているが、万能ではない。本研究では、特に超大規模な組合せ最適化問題を対象とし、確率論、統計論的な観点から、最適と考えられる方法を追究している。
耐震設計された建物であっても火災を経験すると、設計時に保有していた耐震性能を喪失していることが考えられます。したがって予め、火災の規模と建物損傷度の関係を推定しておく必要があります。火災の規模と建物損傷度の関係は実験により求められますが、数値解析を援用する必要性も生じます。鉄筋コンクリート構造物に対して数値解析を援用する場合、加熱冷却後のコンクリートの構成則が必要となりますので、本研究ではコンクリートの加熱冷却後の構成則を素材実験と弾塑性論に基づいて構築しようとしています。
研究概要
コンクリートの挙動特性を理論的に検討するためにはポアソン比が必要となりますので、様々な温度で加熱したテストピースを冷却後に圧縮試験を行い、ポアソン比を求めておきます（Fig.1,2）。次に3軸圧縮状態にあるコンクリートの加熱冷却後の挙動特性に関する知見を得るために、円形鋼管にコンクリートを打設した試験体を大型電気炉で加熱し、冷却後に万能試験機でコンクリートのみを加圧します。この実験結果と先ほどのポアソン比を用いて加熱冷却後コンクリートの構成則の構築を試みます。結果の一例として偏差ひずみと体積ひずみの関係をFig.3,4に示します。
今後の展開
有限要素解析プログラムに、構築した加熱冷却後コンクリートの構成則を適用すれば、各種鉄筋コンクリート部材の火災後の挙動特性に関する知見を得ることができます。解析精度の検証は過去に行った加熱冷却された鉄筋コンクリート柱の実験結果と比較検討することにより、可能となります。
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