出版社内容情報
本書は、構造設計において必要となる各種計算・解析について、Pythonによる実装方法を解説しながら、理論とプログラミングの双方を身につけることを目指した書籍です。計算の題材としては、構造計算、耐力計算、地震応答解析、断面最適化などを取り上げています。単なるプログラムの解説にとどまらず、実際に計算を実装する過程を通じて、構造解析理論そのものの理解も深められるよう工夫しています。
また、本書で紹介するプログラムはサポートページからダウンロードが可能となっており、掲載した解析を実際に読者自身で体験することができます。さらに、Pythonの基礎知識についても整理しているため、これから構造解析のプログラミングに取り組みたい方にも適した一冊です。
【目次】
第1章 Pythonの基本的な使い方
1.1 はじめに
1.2 Pythonによるプログラミングと実行
1.2.1 Anacondaのインストール
1.2.2 Spyderエディターの利用
1.2.3 簡単なプログラミングと実行
1.3 ベクトル・マトリクス演算
1.3.1 Excelデータの読み込み
1.3.2 マトリクスとベクトルの掛け算
1.3.3 マトリクスとマトリクスの掛け算
1.3.4 連立方程式の計算
1.4 まとめ
第2章 構造解析プログラム
2.1 はじめに
2.2 3次元骨組の構造解析理論
2.2.1 骨組構造解析の概要
2.2.2 要素剛性方程式の導出
2.2.3 両端に曲げばねをもつ要素の要素剛性方程式
2.2.4 座標変換
2.2.5 全体剛性方程式とその解法
2.2.6 要素応力の計算
2.2.7 要素内の荷重を等価節点力として与える方法
2.3 Pythonによる構造解析プログラムの作成
2.3.1 データ入力シートの作成
2.3.2 データ入力
2.3.3 要素剛性マトリクス
2.3.4 座標変換マトリクス
2.3.5 全体剛性マトリクス
2.3.6 外力ベクトル
2.3.7 節点変位の計算
2.3.8 要素応力の計算
2.3.9 要素両端の回転角
2.3.10 解析結果の出力
2.3.11 解析結果の比較
2.4 Excelをプリポストにするための改良
2.4.1 Excelによるプリポストの作成
2.4.2 ソフトとしての利用方法
2.5 まとめ
第3章 耐力解析プログラム
3.1 はじめに
3.2 3次元骨組の耐力解析手法
3.3 Pythonによる耐力解析プログラムの作成
3.3.1 データ入力シートの作成
3.3.2 データ入力
3.3.3 外力ベクトル
3.3.4 耐力解析の全体の流れと外力ベクトルの設定
3.3.5 全体剛性マトリクスと節点変位の計算
3.3.6 要素応力の計算
3.3.7 塑性ヒンジの計算
3.3.8 崩壊判定
3.3.9 解析結果の出力
3.3.10 層間変形角と層せん断力の計算
3.3.11 出力結果の比較
3.4 Excelをプリポストにするための改良
3.4.1
