団体名

JMOOC（日本オープンオンライン教育推進協議会）

課程名

センシングによる建物安全性判定：地震後の判定に向けて ―基礎編―

課程区分

その他

地域：詳細

科目・講師

開講日時

2024/4/4

受講期間の目安

受講料

無料

学費支援
（奨学金）

無し

学費支援（教育訓練給付金）

無し

ジャンル

工学,理工系基礎科目,

通学／通信区分

通信

募集期間

2024/4/4～2025/3/31

講座の概要

学習内容
現代技術は、多種多様なセンサの発展に支えられています。さまざまな場で。センサによる計測、センシングが不可欠となっています。かつては、先端技術とは縁遠いと思われていた建築の世界も、ここ30年ほどの間に、地震時・強風時の応答制御や応答データに基づいた建物健全性判定など、コンピュータと結びついた研究が精力的になされてきました。この健全性判定は「構造ヘルスモニタリング」と呼ばれ、建築構造分野の、世界的にも主要なテーマとなってきています。

このような研究動向を受けて、本講座では、揺れのセンサ計測データに基づいた地震後の建物安全性・健全性判定のための基礎知識の習得を目的としています。同時に、講師が近年関与していた、地震直後の安全性判定を目指した研究プロジェクトの内容にも触れます。
本講座は、4つの「単元」から構成されます。各単元の具体的な内容は以下のようになります。

「第１単元」では、地震時の建物の揺れ方を簡単に解説し、耐震設計と関係も踏まえて、揺れの指標にどのようなものがあり、その指標がどのくらいの大きさになると危険域に入り、倒壊・崩壊も危惧されるようになるかを論じます。

「第2単元」では、「第1単元」で述べた揺れの指標を振り返り、特に重要な指標となる「層間変位」データの重要性を再確認します。そのうえで、入力と応答のデータから建物の現状を把握するシステム同定の意味を述べます。また、周波数応答の意味・意義に触れます。重要な指標となる層間変位の計測方法について解説し、実大実物建物模型を設置して行われた巨大震動台実験によるデータ収集を紹介します。

「第3単元」では、第２単元までで対象としていた1層建物を多層に拡張する考え方を示し、力と変形のデータを、どのように安全性・危険度判定に結びつけるのか、を述べます。また、病院のような施設では、たとえ建物構造体が健全でも、間仕切り壁、医療設備が被害を受ければ、病院としての機能を喪失してしまいます。こうした全てを包含した総合的な判定の必要性にも触れ、病院の震動台実験の様子を紹介します。

「第4単元」では、「構造ヘルスモニタリング」の将来展望について、「スマート判定」をキーワードとして、論じます。特に、AIを用いた最新の手法については、最新の研究成果を紹介しながら、解説します。　

【講座構成】
第1単元：センシングによる建物の、地震後の安全性判定への期待と、理解のための基礎知識
第2単元：建物揺れのセンシングと判定の基礎
第3単元：データに基づいた安全性判定の意義と考え方
第4単元：センサを用いた「スマートな判定」への将来展望


課題内容
各単元課題：選択式の問題（10問程度）

修了条件
各単元の確認テストの得点率70%以上

前提条件
この講座を受講するにあたり必要とされる基礎知識は、静力学で学習する力やモーメントのつり合いなどの基礎概念の理解と初等の微分方程式の解法に要する微分学・積分学の高校レベルの基礎知識である。

到達目標
応力、ひずみの基礎概念や応力とひずみの間の関係式（構成式）を理解する。さらに引張り・圧縮、ねじり、曲げなどの荷重が加わった場合の棒状部材の応力、ひずみ、変形量を解析的に求められるようにモデル化でき、基礎方程式とその解析ができ、部材に生じる応力、ひずみ、変形量を計算できるようにすることを目標にする。機械系、土木系、建築系などをはじめとした広い分野で必要な基礎学習である。

想定学習時間
10～15時間程度

学習期間（スケジュール）
開講期間：2024年4月4日～2025年3月31日

修了証
あり

バッジ
なし


講師・スタッフ

西谷　章
早稲田大学 名誉教授
1993年：早稲田大学 理工学部 教授
2006-10年：早稲田大学 常任理事
2020-22年：早稲田大学 特任研究教授
2020年：早稲田大学 名誉教授

仁田佳宏
足利大学 建築・土木分野 教授
1999年3月：早稲田大学大学院 博士課程修了 （学位取得）博士(工学)
2019年4月：足利大学 工学部 創生工学科 建築・土木分野 教授
2019年4月-2022年3月：早稲田大学 理工学術院総合研究所 客員上級研究員(研究院客員教授)

科目一覧

ホームページ

https://platjam.jmooc.jp/230620702

動画埋め込みURL

https://www.youtube.com/watch?v=EdfOFx1jV70