デザイン工学部Faculty of Enginneering and Design
CST300NC（土木工学 / Civil engineering 300）耐震工学Seismic Engineering
西山 誠治Seiji NISHIYAMA
授業コードなどClass code etc
| 学部・研究科Faculty/Graduate school | デザイン工学部Faculty of Enginneering and Design |
| 添付ファイル名Attached documents | |
| 年度Year | 2023 |
| 授業コードClass code | B3650 |
| 旧授業コードPrevious Class code | |
| 旧科目名Previous Class title | |
| 開講時期Term | 秋学期後半/Fall(2nd half) |
| 曜日・時限Day/Period | 火3/Tue.3,火4/Tue.4 |
| 科目種別Class Type | |
| キャンパスCampus | 市ヶ谷 |
| 教室名称Classroom name | 各学部・研究科等の時間割等で確認 |
| 配当年次Grade | |
| 単位数Credit(s) | |
| 備考（履修条件等）Notes | |
| 他学部公開科目Open Program | |
| 他学部公開（履修条件等）Open Program (Notes) | |
| グローバル・オープン科目Global Open Program | |
| 成績優秀者の他学部科目履修制度対象Interdepartmental class taking system for Academic Achievers | |
| 成績優秀者の他学部科目履修（履修条件等）Interdepartmental class taking system for Academic Achievers (Notes) | |
| 実務経験のある教員による授業科目Class taught by instructors with practical experience | |
| SDGsCPSDGs CP | |
| アーバンデザインCPUrban Design CP | |
| ダイバーシティCPDiversity CP | |
| 未来教室CPLearning for the Future CP | |
| カーボンニュートラルCPCarbon Neutral CP | |
| 千代田コンソ単位互換提供（他大学向け）Chiyoda Campus Consortium | |
| 選択・必修Optional/Compulsory | 選択 |
| 入学年度Admission year | |
| カテゴリー（2023年度~）Category (2023~) |
都市環境デザイン工学科 専門科目 展開科目 |
| カテゴリー（2019~2022年度）Category (2019~2022) |
都市環境デザイン工学科 専門科目 展開科目 |
| カテゴリー（招聘学科）Category | 都市 |
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Outline (in English)
(Course outline)
Study the basics of seismic engineering. It is especially important for structural design and disaster prevention.
(Learning Objectives)
In this course, we will learn three basic themes.
(1) Mechanisms and characteristics of earthquakes in Japan
(2) Vibration analysis method
(3) Seismic design method and earthquake resistant reinforcement method (bridge, foundation, underground structure, embankment, etc.)
(Learning activities outside of classroom)
Textbooks are used in class. Prepare the relevant parts in advance.
(Grading Criteria /Policy)
Grades will be evaluated based on midterm reports [60%] and final exams [40%].
Students who are absent 4 or more times will not receive credits (Evaluation D)
授業で使用する言語Default language used in class
日本語 / Japanese
授業の概要と目的（何を学ぶか）Outline and objectives
将来、インフラストラクチュアの設計・建設・維持管理にかかわる技術者や都市防災を推進する行政・技術関係者のための基本知識を養成するために、地震の被害事例を踏まえて、(1)地震発生のメカニズムと日本における地震の特性、(2)地震の影響による構造物の振動を解析する方法、(3)橋梁や基礎、地中構造物、盛土などの各種構造物の耐震設計法および耐震補強方法、の3点について基本的な理解を図る
到達目標Goal
（１）地震の発生メカニズムと日本における地震の特性を理解し説明できる。
（２）構造物の振動と解析方法を理解し説明できる。
（３）橋梁や基礎、地中構造物、盛土等の構造特性に応じた耐震設計法・耐震補強法を理解し説明できる。
【修得できる能力】*【修得できる能力】*
- （Ａ）歴史・文化・自然の理解・尊重:
- （Ｂ）技術者倫理:
- （Ｃ）工学基礎学力:
- （Ｄ）専門基礎学力:50％
- （Ｅ）専門知識の活用・応用能力:50％
- （Ｆ）総合デザイン能力:
- （Ｇ）コミュニケーション能力:
- （Ｈ）継続的学習能力:
- （Ｉ）業務遂行能力:
この授業を履修することで学部等のディプロマポリシーに示されたどの能力を習得することができるか（該当授業科目と学位授与方針に明示された学習成果との関連）Which item of the diploma policy will be obtained by taking this class?
デザイン工学部都市環境デザイン工学科ディプロマポリシーのうち、「DP4」に関連
授業で使用する言語Default language used in class
日本語 / Japanese
授業の進め方と方法Method(s)（学期の途中で変更になる場合には、別途提示します。 /If the Method(s) is changed, we will announce the details of any changes. ）
授業は、教科書に基づいて、配布する資料も参考にしつつ、パワーポイント・動画も活用してビジュアルに進める。講義内容は、大きく3分されて、まず (1)構造物に影響を及ぼす地震動の特性を理解し、次に (2)構造物の安全性を検討するためのツールとなる振動解析法の基礎を学び、 最終的に (1)と (2)を踏まえて (3)橋梁や基礎、地中構造物、盛土などの各種構造物の特性に応じた耐震設計法の理解を図るようにする。また耐震補強技術等についても理解を深める。
アクティブラーニング（グループディスカッション、ディベート等）の実施Active learning in class (Group discussion, Debate.etc.)
なし / No
フィールドワーク（学外での実習等）の実施Fieldwork in class
なし / No
授業計画Schedule
授業形態/methods of teaching：対面/face to face
※各回の授業形態は予定です。教員の指示に従ってください。
1[対面/face to face]：はじめに
地震のメカニズム
【教科書１章】
授業計画の説明,地震被害の紹介、耐震工学と振動工学／地球の内部構造、プレートテクトニクス、断層と津波、活断層（阪神淡路大震災の被害）環太平洋地震帯、日本における大地震と被害、東海地震・南海地震等予想される巨大地震
2[対面/face to face]：地震の強さ
【教科書２章】
地震波の種類、地震波の性質、震源距離・卓越周期・地盤との関係、長周期地震動と被害、地震情報、地震の規模（マグニチュード）、地震動の大きさ（震度と震度階）、構造物への作用
3[対面/face to face]：地震による被害
【教科書３章】
振動工学の役割
【教科書４章】
直接被害と二次災害
振動工学の役割
耐震工学とは、なぜ振動で構造物は壊れるのか？橋梁・基礎・地中構造・盛土の被害、耐震技術・耐震構造とは？
4[対面/face to face]：構造物の振動（１）
【教科書５～６章】
構造物を揺らしてみる（実験&動画）、構造物の揺れ方の特徴とその理解、簡単な振動系[１自由度系]の振動（固有振動数、共振、減衰）
5[対面/face to face]：構造物の振動（２）
【教科書６～７章】
振動のモデル化、振動方程式、振動方程式を解く、簡単な振動系の振動特性（減衰のない振動(自由振動)、減衰のある振動、共振曲線)
6[対面/face to face]：構造物の振動（３）
【教科書８章】
調和外力に対する振動（１自由度系の定常振動）、起振機、地震計の原理、強震計（加速度計、速度計、変位計）
7[対面/face to face]：構造物の振動（４）
【教科書９章】
不規則外力を受ける１自由度系の振動、インパルス応答、ステップ外力、不規則外力
8[対面/face to face]：２自由度（多自由度）系の自由振動
【教科書１０章】
２自由度系の振動、固有モード、２自由度系の振動を解く、ＴＭＤとは
9[対面/face to face]：多自由度系の強制振動（モーダルアナリシス）
【教科書１１章】
応答スペクトルの応用、モーダルアナリシス、２自由度系、多自由度系
10[対面/face to face]：逐次積分法による構造物の応答解析
【教科書１２章】
Newmark'β法とは １自由度系の計算 多自由度系の計算 時間間隔Δtの取り方 非線形解析とは
11[対面/face to face]：構造物の耐震設計（１）－橋梁・橋脚の耐震設計法（Ｌ１）－【教科書１３章】ほか
耐震設計の考え方、性能照査設計の概念、２段階設計法(レベル１・レベル２地震動)、震度法による設計、応答スペクトルの概念
12[対面/face to face]：構造物の耐震設計（２）－橋梁・橋脚の耐震設計法（Ｌ２）、基礎、地中構造物、盛土の耐震設計法－
非線形応答スペクトル、地震時保有水平耐力と許容塑性率、時刻歴応答解析による設計、直接時間積分法、基礎の応答変位法、側方流動に対する設計法、地中構造物の設計法、盛土の耐震設計法
13[対面/face to face]：さらに進んだ耐震技術、耐震補強
耐震・免震・制震とは？、部材の壊れ方（ＲＣ構造[曲げ破壊、せん断破壊]、鋼構造、土構造）、橋梁・基礎・地中構造物・盛土の耐震補強技術
14[対面/face to face]：期末まとめ
授業内容全般に及ぶ内容の復習および確認
授業時間外の学習（準備学習・復習・宿題等）Work to be done outside of class (preparation, etc.)
授業は教科書をベースに進めるので、事前に授業該当部分を予習しておく。
教科書では、地震に係わる第１～第３章は簡単に触れられており、また、基礎、地中構造物および盛土等の耐震設計法に関しては触れられていない。そのため、図書やｗｅｂにより自分自身で情報を収集し、理解を深めることを推奨する。
また、振動解析では自分自身で式の展開や計算をフォローして理解を確実なものにするのがよい。
本授業の準備学習・復習時間は、各2時間を標準とします。
テキスト（教科書）Textbooks
耐震工学入門、平井一男、水田洋司、森北出版(￥2970)
参考書References
１．実務に役立つ耐震設計入門、土木学会、(￥3672)
２．続・実務に役立つ耐震設計入門（実践編）、土木学会、(￥4212)
３．地震学[第３版]、宇津徳治、共立出版、2001（￥5616）
４．地震調査研究推進本部「日本の地震活動」 http://www.hp1039.jishin.go.jp/eqchr/eqchrfrm.htm
５．ウエッブテキスト2000版「強震動の基礎」
http://www.kyoshin.bosai.go.jp/kyoshin/gk/publication/index.html
成績評価の方法と基準Grading criteria
中間レポート[60%]と期末試験[40%]により成績を評価する。レポート課題の範囲は、[専門基礎学力]として、地震の発生メカニズムや地震の特性などの基礎項目の理解度や振動解析の基礎力、ならびに[専門知識の活用・応用能力]として、各種構造物の耐震設計、耐震補強などに係わる事項の理解力を評価する。
欠席４回以上は単位取得を認めない(評価D)。
なお、授業は対面を基本とするが、コロナの状況等によってはオンラインとする場合がある。期末試験も場合により、期末レポートに替える場合がある。
学生の意見等からの気づきChanges following student comments
後日記載する