“シミュレーション技術”を駆使して、建物の安全性を確保する
理工学部 建築学科 特任教授 長沼一洋
皆さんはVR（仮想現実）という言葉をご存知だと思います。住んでいる建物が地震や台風などにより大きな力を受けた場合、大丈夫なのかなと心配になることはありませんか？
建物がどの位の力に耐えられるのかを調べるためには実際に力を与えて実験することもありますが、大掛かりな装置が必要で時間も労力も掛かります。そこで、コンピューターを使って建物の動きを再現するシミュレーション技術が注目されています。シミュレーションの結果を可視化すればVRになります。
コンピューターと言っても最近はパソコンの性能が優れていますので、一般的なノートパソコンでも高層マンションの地震時の揺れを再現することができます。設計した建物が大地震に遭遇した場合、どの位揺れて、どこに損傷が生じるのか、中にいる人が安全に避難できるのか、地震の後に継続使用が可能かどうか、補修が必要になるのかどうか、などを事前に予測することができれば、安全で安心な建物の実現に繋がります。
シミュレーション技術の開発にはコンクリートや鉄筋、鉄骨などの建築用材料がどの程度の強度を発揮して、どのように変形して壊れるのかを数学モデルによって表現する必要があります。これまでに世界各国の研究者がいろいろなモデルを開発して再現精度の向上に努めています。
実験結果の再現精度を競う解析コンペも行われていますので、皆さんも挑戦してみませんか？
建物がどの位の力に耐えられるのかを調べるためには実際に力を与えて実験することもありますが、大掛かりな装置が必要で時間も労力も掛かります。そこで、コンピューターを使って建物の動きを再現するシミュレーション技術が注目されています。シミュレーションの結果を可視化すればVRになります。
コンピューターと言っても最近はパソコンの性能が優れていますので、一般的なノートパソコンでも高層マンションの地震時の揺れを再現することができます。設計した建物が大地震に遭遇した場合、どの位揺れて、どこに損傷が生じるのか、中にいる人が安全に避難できるのか、地震の後に継続使用が可能かどうか、補修が必要になるのかどうか、などを事前に予測することができれば、安全で安心な建物の実現に繋がります。
シミュレーション技術の開発にはコンクリートや鉄筋、鉄骨などの建築用材料がどの程度の強度を発揮して、どのように変形して壊れるのかを数学モデルによって表現する必要があります。これまでに世界各国の研究者がいろいろなモデルを開発して再現精度の向上に努めています。
実験結果の再現精度を競う解析コンペも行われていますので、皆さんも挑戦してみませんか？
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