【好評】LINEで質問構造力学が苦手おすすめ書籍おすすめPDF教材無料メルマガ図解集用語集

HOME > 耐震設計の基礎 > 応答スペクトルとは何か？

応答スペクトルとは何か？

【管理人おすすめ！】セットで3割もお得！大好評の用語集と図解集のセット⇒　建築構造がわかる基礎用語集＆図解集セット(※既に26人にお申込みいただきました！）

応答スペクトルとは地震応答の最大値です。地震波の応答加速度等は固有周期Tに依存し変化します。

具体的には固有周期Tが長くなれば、応答加速度は減少し、応答変位は増大します。

また、固有周期Tが短くなると、その逆の影響が示されます。固有周期の以上のような現象は振動方程式を考えれば、理解出来るでしょう。

地震波の応答加速度

地震波の応答加速度２

一方、建物の設計者にとって最大の関心事は、地震応答の最大値です。つまり、ある地震波が建物に作用した際、

その時の最大加速度が分かれば、それに耐えうる建物を設計すれば良いわけですから、最大値はとても重要なのです。

以上を踏まえて、固有周期をパラメータとして最大値を求めることが考えられ、それをグラフで表したものが応答スペクトルです。

応答スペクトルの図では、横軸を固有周期、縦軸を最大値でプロットしたものを線でつないでいます。

具体的には次のような図です。前に勉強したように加速度は絶対加速度スペクトル、速度及び変位は相対速度スペクトル、相対変位スペクトルで表しています。

絶対加速度スペクトル

相対速度スペクトル

相対変位スペクトル

さて、応答スペクトルとは地震応答の最大値であると説明しました。実は、これを簡易的に求める方法があります。

例えば次のような変位応答の最大値を考えてみましょう。

S_D=|y_max| =|Acos(ωt)|

上記の式を一階微分すると速度を表す式となりますね。近似的に考えて、Asin(wt)=Acos(wt)とします。すると、

S_V=|y'_max| =|-ωAsin(ωt)|=ωS_D

同様に、速度の一階微分を行いS_Dの式で表すと

S_A=|u''g(t)+y''_max| =|-ω²Acos(ωt)|= ω²S_D

となります。

以上の計算式を纏めると、

S_D=|y_max|

S_V=|y'_max|=ωS_D

S_A=|u''_g(t)+y''_max|= ω²S_D

となり、固有円振動数wが分かれば擬似的な応答スペクトルを簡単に求めることが出来ます。

▼スポンサーリンク▼

▼【好評！】管理人おすすめ▼

あなたも管理人に直接質問してみませんか？→【好評】LINEで質問！

▼用語の意味知らなくて大丈夫？▼

▼同じカテゴリの記事一覧▼

▼カテゴリ一覧▼

▼他の勉強がしたい方はこちら▼

noteで学ぶ建築士試験の構造

ゼロから建築士試験の構造を勉強しよう～！

ゼロから学ぶ建築士試験の構造

【好評】LINEで質問！

管理人に質問してみる？

わかる1級建築士の計算問題解説書

【初回資料が今だけ無料！】1日約13円で情報をアップデート！

有料メルマガを無料で見てみませんか？⇒　忙しい社会人、学生のためのビルディング・アップデート

わかる2級建築士の計算問題解説書！

【30%OFF】一級建築士対策も◎！構造がわかるお得な用語集

更新情報

当サイトでは、ほぼ毎日、記事更新・追加を行っております。

更新情報として、先月分の新着記事を一覧表示しております。下記をご確認ください。

新着記事一覧

プロフィール

略歴▼
名前　ハナダユキヒロ/MITUME lab代表.
2010年　弊サイトを開設
2010～2017年　国立大学大学院修了
2017年12月に当HPが書籍化。
「わかる構造力学」
2022年4月に「わかる構造力学」の改訂版出版。
「わかる構造力学(改訂版)」

10数年以上、建築の学問、研究、構造設計の実務に携わった経験を元に、未経験の方、建築関係の学生、社会人の方に役立つ知識を、分かりやすくお伝えします。

当サイトの目的▼
建築学生が学ぶ「構造力学」の目的

とりあえず10記事▼
初めましての方に10記事用意しました

おすすめ書籍紹介▼
ハナダユキヒロが建築関連書籍の良書を選びました

建築の本、紹介します。▼

▼【好評！】管理人おすすめ▼

あなたも管理人に直接質問してみませんか？→【好評】LINEで質問！

同じカテゴリの記事一覧

Topへ >>