2024年度学院等開講科目環境・社会理工学院土木・環境工学系

構造力学・水理学実験第一

開講元: 土木・環境工学系
担当教員: 盛川仁 / 佐々木栄一 / 鼎信次郎 / 吉村千洋 / 藤井学 / 中村恭志 / 中村隆志 / 阿久津絢子 / 丸山泰蔵 / 内海信幸 / 佐々木織江
授業形態: 実験等 (対面型)
メディア利用科目: -
曜日・時限 (講義室): 月5-8 (構造力学・水理学実験室)
クラス: -
科目コード: CVE.N230
単位数: 001
開講時期: 2024年度
開講クォーター: 3Q
シラバス更新日: 2025年3月17日
使用言語: 日本語

シラバス

授業の目的（ねらい）、概要

　構造力学・水理学実験第一は、構造力学実験と水理学実験から構成される。
　構造力学実験は、鋼材の引張試験およびブリッジコンペティションにより、構造材料の力学的特性を理解するとともに、構造設計の基本的プロセスや課題解決能力を体得するねらいがある。水理学実験は、講義（水理学第一）で学習した水の流れに関わる基本原理を、2つの異なる実験（堰の流れと波の流れ）を通してさらに深く理解し体得するねらいがある。
　授業効果を評価する方法として、学生が実験前に関連する理論を修得しているか確認するための「前試問」、実験時の取り組み姿勢・リーダーシップ、実験後に実験結果を考察させ理解度を測る「後試問」を通して評価している。

到達目標

【構造力学実験】
１）構造材料の力学的特性についての実験，計測，データ分析を行うことができる．
２）構造設計の基本的なプロセスに基づき、橋梁モデルを自主的に設計・製作ができる。
【水理学実験】
１）ポテンシャル流れにおける圧力や流速特性など、刃型堰を越える流れについての測定、解析、考察を行うことができる。
２）波高、流速、水粒子軌道など、水の波の理論や性質についての測定、解析、考察を行うことができる。

キーワード

【構造力学実験】材料特性、鋼材、構造設計、橋梁
【水理学実験】刃型堰、ポテンシャル流れ、フローネット、水の波

学生が身につける力

専門力
教養力
コミュニケーション力
展開力 (探究力又は設定力)
展開力 (実践力又は解決力)

授業の進め方

構造力学実験と水理学実験を並行して実施する。
【構造力学実験】(i)前試問、(ii)実験、(iii)後試問を各実験について実施する。
【水理学実験】(i)前試問、(ii)実験装置・手順の説明、(iii)実験、(iv)後試問を各実験について実施する。

授業計画・課題

	授業計画	課題
第1回	【構造力学実験】鋼材の引張試験に基づく構造材料の力学的特性の分析	応力－ひずみ曲線、破壊プロセスに関するデータ解析と考察
第2回	【構造力学実験】ブリッジコンペティション（構造デザイン、設計計算、載荷試験）	構造デザインに関するプレゼンテーション、設計計算、載荷試験結果に関する考察
第3回	【水理学実験】刃型堰を越える流れ（急変流）、フローネットの作成、マノメータやピトー管による流速と圧力分布の測定	フローネットを用いた流速・圧力分布推定や刃型堰の流量等に関わるデータ解析と考察
第4回	【水理学実験】水の波の理論と性質、水粒子軌跡や浅水変形の観察、波高や波速の測定	実験データと微小振幅波理論との比較や流体運動の特徴等に関する解析と考察

準備学修(事前学修・復習)等についての指示

学修効果を上げるため，教科書や配布資料等の該当箇所を参照し，「毎授業」授業内容に関する予習と復習（課題含む）をそれぞれ本学の学修規程で定められた時間を目安に行う。

教科書

【構造力学実験】三木千壽著『鋼構造（テキストシリーズ土木工学10）』，出版社：共立出版（2000/07），ISBN-13: 978-4320073913
【水理学実験】日野幹雄『明解水理学』, 出版社: 丸善 (1983/01),　ISBN-13: 978-4621027783

参考書、講義資料等

【構造力学実験】『JISハンドブック鉄鋼１』，編さん：日本規格協会（2015/01），ISBN-13: 978-4542183018
【水理学実験】禰津家久・富永晃宏著『水理学』、出版社: 朝倉書店 (2000/04)、ISBN-13: 978-4254261394

成績評価の方法及び基準

構造力学実験の評点と水理学実験の評点を平均して本科目の評点とする．
【構造力学実験】各実験についてレポート（100%)により評価する。
【水理学実験】各実験についての「前試問」、「実験」、「後試問」において理解度と取組姿勢を評価する。水理学実験の配点は、前試問(20%)、実験(20%)、後試問(30%)、レポート(30%)

履修の条件・注意事項

水理学第一（CVE.B201）(左記の科目を履修していない場合、下記の水理学担当教員に相談すること)

その他

水理学実験の前試問（各班2回）は木曜9-10限に実施する（実験本番が月曜の場合）．そちらも，参加のこと．