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Advance

KIMURA Toshiaki

    Graduate School of Design and Architecture Architecture and Urban Design　Associate Professor
Last Updated :2024/04/03

Researcher Information

URL

Research funding number

  • 60816057

J-Global ID

Research Interests

  • Structural optimization   Computational morphogenesis   Shell and spatial structures   Structural Design   

Research Areas

  • Social infrastructure (civil Engineering, architecture, disaster prevention) / Building structures and materials

Academic & Professional Experience

  • 2022/12 - Today  Nagoya City UniversityGraduate School of Design and ArchitectureAssociate professor
  • 2019/10 - 2022/11  Nagoya City UniversityGraduate School of Design and ArchitectureLecturer
  • 2017/10 - 2019/09  Kyoto UniversityGraduate School of Engineering Department of ArchitectureAssistant Professor
  • 2008/04 - 2017/09  SASAKI STRUCTURAL CONSULTANTS

Education

  • 2010/04 - 2013/04  Nagoya University  Graduate School of Environmental Studies  Department of Environmental Engineering and Architecture
  • 2006/04 - 2008/03  名古屋大学大学院  環境学研究科  都市環境学専攻

Association Memberships

  • The japan society od mechanical engineers   International Association for Shell and Spatial Structures   ARCHITECTURAL INSTITUTE OF JAPAN   

Published Papers

Books etc

  • 応用力学シリーズ14 構造最適化の最近の発展と設計への応用事例
    (Contributor第11章：構造形態創生の実践例，第15章：例題集 15.3節 例題1 鉄骨造：1層1スパンのラーメンフレームの設計)丸善 2020
  • コンクリートシェル構造設計ガイドブック
    (Contributor3章 構造設計の手法 第1節 目標性能の設定，第2節 荷重条件の設定)丸善 2020
  • Recent Advances in Analysis, Design and Construction of Shell & Spatial Structures in the Asia-Pacific Region
    Toshiaki Kimura; Mutsuro Sasaki (ContributorChapter 4. Structural design of free-curved RC surface – new crematorium in Kawaguchi)CRC Press 2019/12

MISC

  • Shape optimization for free-form reticulated shell structure with regularized joint pattern
    T. Kimura; H. Takeuchi  Proc. Asian Congress of Structural and Multidiciplinary Optimization 2022 (ACSMO2022)  48  2022/05
  • CLTシェルにおける多軸の接合部剛性を有する連結要素の位相最適化
    野田賢; 木村俊明  第26回計算工学講演会  Paper No. F-08-01  2021
  • 接合部剛性を変数とするCLT円筒シェルのひずみエネルギー最小化
    野田賢; 木村俊明  東海支部研究集会  149  -152  2021
  • 接合部の種類を制御した自由曲面鉄骨ラチスシェル構造の形状最適化
    竹内大貴; 木村俊明  東海支部研究集会  153  -156  2021
  • 引きボルト式モーメント抵抗接合部を持つ木質骨組の最適設計
    磯村優斗; 木村俊明  東海支部研究集会  161  -164  2021
  • Reverse-engineering for Crystal Palace Part 2. A study for the structural design of cast iron girder
    Toshiaki KIMURA; Yosuke KOMIYAMA  日本建築学会大会学術講演梗概集  977  -978  2020/09
  • Reverse engineering for Crystal Palace Part 1. Introduction of the Remained Contemporary Drawings
    Yosuke KOMIYAMA; Toshiaki KIMURA  日本建築学会大会学術講演梗概集  975  -976  2020/09
  • A report of the Computational Morphogenesis Contest 2019 "Morphology Generated by Biomimicry"
    Toshiaki KIMURA  建築雑誌2020年6月号  14  -15  2020/06
  • 木村俊明  建築討論web043｜202005｜特集：構築と分解 終わり方から考える建築デザイン  2020/05
  • 澄川 有矢; 木村 俊明; 大崎 純  構造I  (2019)  893  -894  2019/07
  • 佐藤 耕平; 木村 俊明; 大崎 純  構造I  (2019)  215  -216  2019/07
  • 沈 旭; 大崎 純; 木村 俊明  構造I  (2019)  213  -214  2019/07
  • 阪口 一真; 大崎 純; 木村 俊明  構造I  (2019)  195  -196  2019/07
  • Shape and topology optimization of shear wall consisting of latticed blocks for seismic retrofit of existing building and its prototype model using additive manufacturing
    T. Kimura; M. Ohsaki  The Second International Conference on Simulation for Additive Manufacturing (Sim-AM 2019)  2019
  • Shape optimization of masonry arch against static seismic loads
    T. Kimura; S. Fujita; M. Ohsaki; T. Michels; S. Adriaenssens  IASS Annual Symposium 2019 -Structural Membranes 2019 Form and Force, Barcelona, Spain, Int. Assoc. Shell and Spatial Struct.  2019
  • 山岡 祐貴; 大崎 純; 木村 俊明  構造I  (2018)  383  -384  2018/07
  • 大塚 陽汰; 大崎 純; 木村 俊明  構造I  (2018)  373  -374  2018/07
  • 田村 拓也; 大崎 純; 木村 俊明; 高木 次郎  構造I  (2018)  375  -376  2018/07
  • 木村 俊明; 大崎 純  日本建築学会近畿支部研究報告集. 構造系  (58)  237  -240  2018/06
  • 21世紀の空間構造の現状と展望 第8回IASS2016東京シンポジウム報告(8)
    吉中 進; 田村 淳一; 田川 浩之; 細見 亮太; 木村俊明  鉄構技術  31-  (358)  23  -27  2018/03
  • Machine Learning for Layout Optimization of Braces of Building Frames
    M. Ohsaki; T. Tamura; J. Takagi; T. Kimura  Proceedings of ACSMO 2018  221  2018
  • Computational Morphogenesis of Free-form Shells through Optimization with Respect to Shape and Distribution of Thickness
    T. Kimura; H. Ohmori; M. Ohsaki  Proceedings of ACSMO 2018  249  2018
  • なかまちテラス 小平市中町公民館・仲町図書館：透明でオープンな建築空間を実現させる構造体
    木村俊明; 佐々木睦朗  (783)  25  -27  2015/04
  • 木村 俊明  建築雑誌  (1661)  85  -85  2014/08
  • 特集 鉄骨造建築の柱材・柱形式：建築空間の立体的なつながりを作り出す架構
    木村俊明  鉄構技術  25-  (295)  57  -59  2012/08
  • Maene Ayako; Ohmori Hiroshi; Kimura Toshiaki  NCTAM papers, National Congress of Theoretical and Applied Mechanics, Japan  59-  (0)  21  -21  2010
  • MAENE Ayako; KIMURA Toshiaki; OHMORI Hiroshi  Summaries of technical papers of Annual Meeting Architectural Institute of Japan. B-1, Structures I, Loads, reliability stress analyses foundation structures shell structures, space frames and membrane structures  2009-  (2009)  827  -828  2009/07
  • 形状・厚さ・位相の同時最適化による自由曲面シェル構造の形態創生に関する研究 (Tachira Club 計画案への適用)
    前根文子; 木村俊明; 大森博司  コロキウム「構造形態の解析と創生」２００９  81  -86  2009
  • TANABE Masaki; KIMURA Toshiaki; OHMORI Hiroshi  Summaries of technical papers of Annual Meeting Architectural Institute of Japan. B-1, Structures I, Loads, reliability stress analyses foundation structures shell structures, space frames and membrane structures  2008-  (2008)  757  -758  2008/07
  • KIMURA Toshiaki; TANABE Masaki; OHMORI Hiroshi  Summaries of technical papers of Annual Meeting Architectural Institute of Japan. B-1, Structures I, Loads, reliability stress analyses foundation structures shell structures, space frames and membrane structures  2008-  (2008)  759  -760  2008/07
  • FUJITA Shinnosuke; OHMORI Hiroshi; KIMURA Toshiaki  Summaries of technical papers of Annual Meeting Architectural Institute of Japan. B-1, Structures I, Loads, reliability stress analyses foundation structures shell structures, space frames and membrane structures  2008-  (2008)  761  -762  2008/07
  • 形状と厚さの同時最適化法の構造位相決定問題への応用～自由曲面シェル構造の構造形態創生手法の提案～
    桜井克頼; 木村俊明; 大森博司  コロキウム「構造形態の解析と創生」２００８  25  -30  2008
  • アルミニウム押出形材の最適断面算出システムの開発
    田邉昌基; 木村俊明; 大森博司; 飯嶋俊比古; 上村和男; 松橋雅彦  コロキウム「構造形態の解析と創生」２００８  591  -598  2008
  • 自由曲面シェル構造の形態創生手法への構造安定性評価の導入
    藤田慎之輔; 大森博司; 木村俊明  コロキウム「構造形態の解析と創生」２００８  97  -102  2008
  • KIMURA Toshiaki; HAMADA Hideaki; OHMORI Hiroshi  Summaries of technical papers of Annual Meeting Architectural Institute of Japan. B-1, Structures I, Loads, reliability stress analyses foundation structures shell structures, space frames and membrane structures  2007-  (2007)  821  -822  2007/07
  • 木村 俊明; 浜田 英明; 大森 博司  Proceedings of the conference on computational engineering and science  12-  (1)  233  -236  2007/05
  • 設計者の選好と力学的合理性を勘案する自由曲面シェル構造の構造形態創生法の開発
    木村俊明; 浜田英明; 大森博司  コロキウム「構造形態の解析と創生」講演論文集 ２００７  65  -70  2007
  • KIMURA Toshiaki; OHMORI Hiroshi  Summaries of technical papers of Annual Meeting Architectural Institute of Japan. B-1, Structures I, Loads, reliability stress analyses foundation structures shell structures, space frames and membrane structures  (2006)  699  -700  2006/07

Awards & Honors

  • 2023/10 ARCHITECTURAL PRIZE FOR HOUSING PROJECTS, JIA TOKAI ARCHITECTURAL PRIZE FOR HOUSING PROJECTS 2023
     
    受賞者: Yoko Kumazawa;Toshiaki Kimura
  • 2021/11 令和3年度 名古屋市立大学 学長表彰（研究領域）
     
    受賞者: 木村俊明
  • 2020 awa もくよんプロジェクト設計競技 特別賞
     
    受賞者: 上設計;スタジオ山;エムロード環境造形研究所;建築エネルギー研究所;KKuma
  • 2015/06 Maeda Engineering Award
     
    受賞者: KIMURA TOSHIAKI
  • 2014/09 The Encouragement Prize of Architectural Institute of Japan
     
    受賞者: KIMURA TOSHIAKI
  • 2008/10 The 6th IASS Hangai Prize
     
    受賞者: KIMURA TOSHIAKI

Research Grants & Projects

  • Japan Society for the Promotion of Science：Grants-in-Aid for Scientific Research
    Date (from‐to) : 2023/04 -2026/03 
    Author : 小見山 陽介; 木村 俊明; 木村 智
  • Japan Society for the Promotion of Science：Grants-in-Aid for Scientific Research Fund for the Promotion of Joint International Research (Fostering Joint International Research (B))
    Date (from‐to) : 2021/10 -2025/03 
    Author : 青木 孝義; 湯淺 昇; 濱崎 仁; 張 景耀; 木村 俊明
     
    本研究は、2009年と2016年に発生したイタリア中部地震、2012年に発生した北部地震により被害を受けた被災地をテストフィールドとして、現地の構造工学、地盤工学、建築保存学、建築構法の研究者と協働して調査研究を実施することで、土や煉瓦、石を建築材料とする脆弱な建築（伝統住宅や文化遺産建築）の保存再生のための非破壊・微破壊検査法の確立、解析法と最適設計法を取り入れた保存再生法に関する提案を探ることを目的としている。 R3年度は、新型コロナウィルス感染症の影響により渡航できなかったため、一部対面、一部オンラインによる打合せを行いながらテストフィールドでの調査・実験を除く以下の研究課題を実施した。 ①日本で開発してきた各種微破壊検査技術（版築圧縮強度推定法、煉瓦簡易吸水法、小径ドリル型削孔試験機による煉瓦、石、目地の強度・劣化推定）の実験室実験により改良を進めた。②3Dレーザースキャナやフォトグラメトリーによる3次元モデル化を行った。③イタリア北部地震後に実施している世界遺産であるモデナ大聖堂とギルランディーナの塔の、中部地震後に実施している被災建物のモニタリング結果の分析を行った。④煉瓦や石の外観を変えない補修方法の検討のため、劣化環境再現装置を購入して実験を行い、親水性樹脂による凍害に対する補修および予防の有効性を確認した。⑤過去の実験結果が再現できる数値解析法の開発、最適化手法を用いた引張力に弱い土や煉瓦、石を建築材料とする脆弱な建築を安全にするための新たな技術開発に着手した。また、R4年3月に開催された非破壊検査協会のシンポジウムで、「歴史的建造物の非破壊検査はどうすすめるか」に関するPDを行った。
  • Japan Society for the Promotion of Science：Grants-in-Aid for Scientific Research
    Date (from‐to) : 2021/04 -2024/03 
    Author : 木村 俊明; 青木孝義
     
    本研究は自由曲面ラチスシェル屋根構造物を対象とし，高耐震性能と省資源を両立させるシェル形状の設計法の構築を目的としている。本年度は省資源化可能な形状最適化法の構築を主目的として研究を実施した。 構築した最適化手法では，ラチスシェル屋根の形状をNURBS曲面でモデル化し，NURBS曲面の曲率を評価指標としてクラスタリングを行う。また，クラスタリングしたデータセットの偏差の最大値とひずみエネルギーの最小化を目的とした多目的最適化問題を定式化し，クラスタリング数に応じた接合部のパターンの形状を求めている。本年度の研究にて，単純なシェル屋根を例題として数値解析を行い，得られる解の特徴を考察し，有効性を検証している。 一般的にラチスシェルの形状最適化を行った場合，節点で取りつく部材角度が様々となる。実際の建設を想定すると，節点の制作難易度が上がり，コストが増大する傾向にある。本研究にて，形状の他に，節点の接合パターンを導出する必要があることを示した。さらに，本手法により，ラチスシェル節点の接合角をパターン化したシェル形状が導出可能となった。今後，手法の高度化を図ることにより，施工性の改善等が期待でき，省資源化につながることが期待される。
  • 鋼構造骨組と免震支承の性能設計と最適化のための詳細有限要素解析システムの開発
    Japan Society for the Promotion of Science：Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
    Date (from‐to) : 2019/04 -2022/03 
    Author : 大崎 純; 宮村 倫司; 山下 拓三; 木村 俊明; 山本 雅史
  • 構造最適化を用いた大スパン木質構造物の構造設計法の構築
    日比科学技術振興財団：令和3年度研究助成次号
    Date (from‐to) : 2021/04 -2022/03 
    Author : 木村俊明
  • 自由曲面コンクリートシェルの形状・型枠一貫設計支援システムの開発
    前田記念工学振興財団：令和3年度 研究助成 (i-construction分野)
    Date (from‐to) : 2021/04 -2022/03 
    Author : 木村俊明,権藤智之,林 盛
  • 自由曲面シェル構造の形状決定支援ツールの開発とその応用
    科学研究費助成事業：若手研究
    Date (from‐to) : 2018/04 -2021/03 
    Author : 木村 俊明
  • Japan Society for the Promotion of Science：Grants-in-Aid for Scientific Research Challenging Research (Exploratory)
    Date (from‐to) : 2018/06 -2020/03 
    Author : Ohsaki Makoto
     
    A machine learning method has been developed for extracting the features related to decent mechanical performances of steel building frames. Using the proposed metod, meta-level knowledges are obtained for locations and cross-sectional properties of members, and decent designs are found with small computational cost. Furthermore, the sequential process of design update is modeled as a Markov decision process and an agent is trained using reinforment learning. As a result, an agent is developed to find designs that satisfies various design requirements. It has also been shown that the optimization method often used machine learning has better performancs for a certain type of optimum design problem than the conventional methods.

Committee Membership

  • 2023/04 - Today   日本建築学会   構造最適化と統合設計小委員会

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