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UC-1シリーズ 道路土工
 
UC-1   斜面の安定計算 Ver.12 Advanced

 斜面の安定計算 Ver.12 Standard 

 斜面の安定計算 Ver.12 Lite
¥440,000(税別)
レンタル ¥132,000〜(税別)
¥359,000(税別)
レンタル ¥107,700〜(税別)
¥284,000(税別)
レンタル ¥85,200〜(税別)
各種設計基準類にて規定される各種土構造物・地すべり解析・防災対策・
河川構造物の設計等に対応した斜面安定解析システム
初版リリース : '98.04.30 / 最新Ver.リリース : '15.08.10

電子納品対応SXF3.1対応3D PDF対応有償セミナー

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  プログラム概要
ライン
各種設計基準類の選択により対象とする土構造物における設定された湛水条件での土中水の状態を自動設定する斜面安定解析プログラムであり、斜面安定解析/逆解析(逆算法)の基本解析或いは法面工の景観設計を行う基本機能製品と、それらの基本機能に各種対策工の設計計算機能を付加した製品とに区分されます。

さらに、土構造物に対する性能設計化規定に備え、「ニューマーク法」及び「浸透流FEM解析」の機能を標準実装しています。

「ニューマーク法」では、従来の地震力を静的な慣性力とした破壊安全率による仕様設計に加え、地震波形を与えて地震後に残留する変位量に着目し、その大小による斜面の安定性性能評価が可能です。

「浸透流FEM解析」では、鉛直二次元飽和/不飽和浸透流FEM解析及び解析結果のアニメーション出力が行え、その解析結果を斜面安定プログラムにインポートすることによる、浸透に起因するすべり破壊の照査が可能です。


■製品種別
機能  Lite Standard Advanced
安定計算
対策工  アンカー付き抑止杭工
ジオテキスタイル工
アンカー工
切土補強土工
杭工
のり枠工
ニューマーク法
浸透流FEM解析

  関連情報
道路土工(要綱、切土工・斜面安定工指針)の改訂とフォーラムエイトの対応 ('09.07.22掲載)

新製品紹介 >>バックナンバー

論文発表

サポートトピックス

3D PDF出力例

セミナー参加申込受付中
  Ver.12.00.01 改訂内容 <2015年 9月 15日リリース> NEW
ライン
  1. 河川堤防の液状化対策工法設計施工マニュアル(案)での部分水中時の検討に対応
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  プログラムの機能と特長
ライン
斜面安定解析  対策工  ニューマーク法  浸透流FEM解析

■ 斜面安定解析

各種設計基準類の選択により対象とする土構造物における設定された湛水条件での土中水の状態を自動設定する斜面安定解析プログラム。
各種すべり面形状に対応し、常時・地震時・液状化時での解析が可能です。臨界面には最小安全率と最大抑止力とをサポートし、逆算法や間隙水圧の変更、格子範囲の変更等の二次処理機能に加え、圧密による地盤の強度増加やサンドコンパクションパイル工法、逆算法における鉛直層圧の計算、残留浸潤面の自動計算等の付加計算機能も豊富です。また、斜面安定解析で使用した標準断面形状に奥行きを与えることにより、すべり面の3D表示機能に加え、様々な法面対策工画像を貼り付けることによる三次元イメージパースを出力させる簡易景観設計を行うこともできます。

安定計算機能としては、仕様設計として安全率による照査と信頼性設計レベル1として部分係数法による耐力作用比による照査が可能です。

入力においては、地層モデル形状作成に際して、通常の数値座標の直接入力とマウスクリックによる簡易入力とが可能であり、モデルビューワによる全体表示等の操作性に優れます。また、紙(スキャナによる画像取り込み)、画像ファイル(TIF、BMP、GIF、JPEG)、CADファイル(DXF形式、SXF形式)、浸透流解析データ(当社別売「3次元浸透流解析(VGFlow)」または別製品でも可)等の様々な媒体のインポートにより簡易に地層モデル形状を作成することができます。

出力ではコンターラインの描画、全すべり面諸元のリストビューワ出力・各諸元を優先キーとしたソート機能、安全率の範囲指定による複数すべり面の同時描画、メイン画面内でのマウス操作による格子点臨界面の描画・詳細出力が可能です。


●機能概要
項目 機能
検討ケース 計算種別 常時、地震時、液状化時(制限あり)
臨界面種別 最小安全率臨界面、最大抑止力臨界面
すべり面の操作 すべり円中心 固定、格子範囲、自動追跡範囲
すべり円半径 固定する、固定しない
対応計算 すべり面 円弧すべり、
複合すべり(円弧-円弧)
複合すべり(円弧-円弧-円弧)
複合すべり(円弧-直線-円弧)
任意すべり
湛水状態 空虚、施工直後、部分水中時
定常浸透時(浸透流解析の考慮の有無)
水位急低下時、被圧地下水作用時
計算法 Fellenius法、修正Fellenius法
簡易Bishop法、簡易Bishop(β=1/3.5)法
簡便法、基準水面法
付加計算 付加属性・すべり面の
コントロール機能
集中荷重・分布荷重の考慮
ネバーカットラインの考慮
マストカットポイント・ラインの考慮
等ポテンシャル線による間隙水圧の計算
テンションクラックの考慮
引張補強材のせん断抵抗への考慮
表層すべりの制御
二次処理機能 必要抑止力の計算、押え盛土の計算、c-φ変更・逆算法
間隙水圧値変更・間隙水圧倍率変更、格子範囲変更
土性に関する計算機能 粘着力の深度による増加、圧密による強度増加
サンドコンパクションパイル工法
逆算法における鉛直層厚の計算
残留率の入力による残留浸潤面の計算
土質ブロックごとの震度の変更/過剰間隙水圧比の変更
3D表示 すべり面表示 解析モデル形状に奥行きを与えた、地中のすべり面の3D表示
簡易景観設計 解析モデル形状に奥行きを与えた、地表面の法面工画像の張替えによる、イメージパース出力
インターフェイス 入力機能 基準別制御による簡易条件入力、マウス操作による簡易形状入力
形状・属性入力時モデルビューワ機能
紙面上の印刷画像のスキャニング
画像ファイル(TIF、BMP、GIF、JPEG)の読込み
DXF/SXFファイル読込み
浸透流解析結果の取込み
モデル作成補助ツール(読込んだCADファイルの編集・属性設定)
出力機能 検討格子内コンター描画(安全率・抑止力)
全すべり面及び諸元のリストビューワ出力・諸元によるすべり面のソート機能
安全率の範囲指定等の条件指定による複数すべり面の同時描画/複数データファイル出力
メイン画面中でのマウスによる格子点臨界面の描画・詳細出力
斜面安定比較表作成/DXFファイル・HTML形式・Excel形式出力
計算書のWord形式・HTML形式・TEXT形式出力・禁止文字チェック
計算書の一太郎形式・pdf形式(しおり機能)出力
(別売F8DocServ(¥30,000(税別))購入による有償)
図面のDXFファイル出力/作図サイズの変更


  1. 各種設計基準類の選択により対象とする土構造物における設定された湛水状態での土中水の状態を自動設定します。
    以下に挙げる設計基準以外での計算は、設計基準として任意を選択することによりあらゆる計算が可能です。

    ●対応基準一覧
    設計基準類名 対象
    道路土工 切土工・斜面安定工指針[(社)日本道路協会] 切土工・地すべり
    道路土工 盛土工指針 [(社)日本道路協会] 道路盛土
    道路土工 軟弱地盤対策工指針 [(社)日本道路協会] 軟弱地盤対策
    設計要領第一集 土工編
    [東日本高速道路株式会社、中日本高速道路株式会社、西日本高速道路
    株式会社]
    道路盛土、軟弱地盤対策
    切土工・地すべり
    鉄道構造物等設計標準・同解説 [(財)鉄道総合研究所] 鉄道盛土、軟弱地盤対策
    切土工・地すべり
    宅地耐震設計指針(案) [住宅・都市整備公団都市開発事業部] 宅地造成
    港湾の施設の技術上の基準・同解説 [(社)日本港湾協会] 港湾施設
    建設省河川砂防技術基準(案) 設計編[ II ] [(社)日本河川協会編] 港湾施設
    多目的ダムの建設 設計編 [(財)ダム技術センター] ダム
    建設省河川砂防技術基準(案) 設計編[ I ] [(社)日本河川協会編] ダム、普通堤防、高規格堤防
    (第二次)改訂ダム設計基準 [(社)日本大ダム会議] ダム
    土地改良事業計画設計基準 設計「ダム」 [農林水産省農村振興局] 貯水池周辺地すべり、ダム
    土地改良事業計画設計基準 計画「農地地すべり防止対策」
    [農林水産省農村振興局計画部資源開発課]
    切土工・地すべり
    土地改良事業設計指針 ため池整備 [農林水産省 構造改善局] ため池
    土地改良施設 耐震設計の手引き [農林水産省農林振興局整備部設計課] 軟弱地盤対策
    防災調節池等技術基準(案) [(社)日本河川協会] 防災調節池
    河川堤防の構造検討の手引き [財団法人 国土技術研究センター] 軟弱地盤対策、普通堤防
    高規格堤防盛土設計・施工マニュアル [(財)リバーフロント整備センター] 高規格堤防
    河川堤防の液状化対策工法設計施工マニュアル(案)
    [建設省土木研究所 耐震技術研究センター]
    普通堤防、高規格堤防
    新版 地すべり鋼管杭設計要領 [(社)地すべり対策技術協会] 切土工・地すべり
    多目的ダムの建設 調査編 [(財)ダム技術センター] 貯水池周辺地すべり
    貯水池周辺の地すべり調査と対策 [(財)国土開発センター] 貯水池周辺地すべり


  2. 以下に示すすべり面形状での斜面安定解析をサポートしています。

    ●対応すべり面一覧
    すべり面 形状図 安全率の定義
       円弧すべり  




    円弧-円弧
    不静定力Zの作用位置は地表面から
    地表面とすべり面の距離dの2/3の位置
     
    円弧-円弧-円弧
    不静定力Zの作用位置は地表面から
    地表面とすべり面の距離dの2/3の位置
     
    円弧-直線-円弧
    不静定力Zの作用位置は地表面から
    地表面とすべり面の距離dの2/3の位置
     

    (複合すべり(直線−円弧)の計算も含む)
       任意すべり  


  3. 過剰間隙水圧の有無、浸透流の有無、残留間隙水の有無等により以下の6通りの湛水状態での計算が可能です。

    対応湛水状態一覧
    湛水条件 概要
    空虚時 堪水が行われていなく、また、地下水位が低く、すべり面と交差しない状態。
    施工直後 盛土の施工が急激で、非排水状態が保たれ、過剰間隙水圧が発生する状態。
    部分水中時 斜面の一部が水中に没し、通常は浸潤面が外水位と同一レベルにある状態。
    また、浸潤面が外水位とレベルではないが、側方の水の流れがなく、静止している状態。
    定常浸透時 浸潤面が外水面と同一レベルでなく、側方に水が流れている状態。
    水位急低下時 堤体の透水性が低い場合に、外水位の急低下による残留間隙水圧が土塊に作用する状態。
    水位の急激な下降のため、堤体内に水が残留し、水位急降下前の水位(旧水位線)から水位急降下後の水位線までの間に残留間隙水が存在する計算となります。
    被圧地下水による
    揚圧力作用時
    すべり土塊自体には間隙水圧がないが、すべり面下に被圧されてた地下水があり、被圧地下水頭がすべり面より高い状態。


  4. 計算法として、Felenius法、修正Fellenius法、簡易Bishop法、簡便法に対応し、貯水池周辺地山における斜面安定計算手法に対し、基準水面法をサポートしています。

    ●対応計算法一覧
    計算法区分 概念図 仮定条件
    a簡便
    分割法
    Fellenius法
    簡便法
    ・スライス側面に作用する断面力(純土圧:水平力E,鉛直力X)を無視
    (スライス側面に作用する不静定力は、スライス底面に平行であると仮定)
    水圧を考慮した
    Fellenius法簡便法
    ・スライス側面に作用する断面力(純土圧:水平力E,鉛直力X)を無視(スライス側面に作用する不静定力は、スライス底面に平行であると仮定)
    ・間隙水圧はすべり面の方線方向に作用する。
    ・通常は水の流れのある定常浸透時に適用する。
    修正Fellenius法 ・スライス側面に作用する断面力(純土圧:水平力E,鉛直力X)を無視(スライス側面に作用する不静定力は、スライス底面に平行であると仮定)
    ・通常は水の流れのない部分水中時に適用する。
    ・スライス側面に作用する断面力(純土圧:水平力E,鉛直力X)を無視(スライス側面に作用する不静定力は、スライス底面に平行であると仮定)
    ・間隙水圧は土槐重量Wを打ち消す方向に作用する。
    ・通常は水の流れのない部分水中時に適用する。
    一般
    分割法
    簡易Bishop
    (β=1/3.5)法
    ・スライス側面に作用する断面力(純土圧:鉛直力X)を無視

    ●すべり面と計算法との対応表
    すべり面   計算法
    円弧すべり
    複合すべり(円弧-円弧)
    複合すべり(円弧-円弧-円弧
    )複合すべり(円弧-直線-円弧)
    ←→ Fellenius法
    修正Felenius法
    簡易Bishop(β=1/3.5)法
    基準水面法
    任意すべり ←→ 簡便法
    基準水面法


  5. ネバーカットライン、マストカットライン等を複数定義でき、最小すべり幅、テンションクラックを考慮した計算ができます。

    ●すべり面の照査機能一覧
    諸元 概念図 機能
    マストカットライン
    (MCL:切断すべき線)
    特定の線分を指定することより、線分あるいは線分延長線上を通るすべり円のみを検討したい場合に利用する機能です。
    マストカットポイント
    (MCP:切断すべき点)
    特定の点を通るすべり面のみを検討したい場合に利用する機能です。
    ネバーカットライン
    (NCL:不可切断線)
    任意な折れ線を指定することより、当該線通るすべり面を計算の対象外とする機能です。
    表層すべりの制御最小すべり幅 臨界面が表層すべりとなる場合に、検討すべり面から表層すべりを除外したい場合に使用する機能です。
    テンションクラック すべり抵抗を無視してよい(積分しなくてもよい)と考えられる深さを指します。テンションクラック深さの指定により、その深さより上側のすべり面についてはすべり面を鉛直として計算します。


  6. 上載荷重の考慮、等ポテンシャル線による間隙水圧の計算を行うことができ、二次処理機能として間隙水圧値の変更やc-φ逆解析等が行えます。また、付加計算として、サンドコンパクションパイル工法や圧密に伴う強度増加を考慮した安定計算、逆算法における鉛直層厚の計算、基準水面法における残留浸潤面の計算を行うことができます。

    ●対応付加計算一覧
    付加計算 概要
    付加属性 集中荷重・分布荷重の
    考慮
    地表面に載荷される荷重を考慮した安定解析が計算が可能です。
    等ポテンシャル線による
    間隙水圧の計算
    定常浸透状態における等ポテンシャル線の入力により、静水圧以外の間隙水圧の計算も可能です。
    弊社別売「3次元浸透流解析(VGFlow)」や他プログラムのによる解析結果の取込みが可能です。
    二次処理 必要抑止力の計算 各種すべり面形状に対する必要抑止力の計算が可能です。
    押え盛土の計算 のり尻への押え盛土形状の概略検討が可能です。
    c-φ変更
    逆算法
    臨界面に対するc-φの処理機能により、地すべり解析における逆算法の検討が可能です。

    マウスにより土質ブロックの指定が、ビジュアルかつ容易にできます。
    逆算法において、c=h/10法として鉛直層厚の出力が可能です。



    逆算法において、c−tanφ図の出力が可能です。

    間隙水圧値変更
    間隙水圧倍率変更
    臨界面に対し間隙水圧値を変更した状態での安全率の計算が可能です。

    間隙水圧値の変更はマウスでのスクロール操作により容易にスライスの指定がビジュアルかつ容易にできます。
    コンタ−間隔の変更 検討格子内コンタ−に対し、安全率及び抑止力のピッチを任意に変更可能です。
    格子範囲変更 検討格子範囲を変更した場合での臨界面を再計算します。
    付加計算 粘着力の深度による
    増加
    設定した深度を基準とした粘着力の単純増加値でのせん断抵抗の計算が可能です。
    サンドコンパクション
    パイル工法
    サンドコンパクションパイル工法施工時のせん断抵抗の計算が可能です。
    圧密による強度増加 基礎地盤の圧密に伴う強度増加を考慮した全応力法の計算が可能です。
    逆算法における鉛直層厚の計算 逆算法における粘着力cの経験値による計算に際し、cの決定根拠としてすべり土塊の鉛直層厚を計算・出力します。

    残留率の入力による残留浸潤面の計算 貯水池周辺地山の地すべりにおける基準水面法での計算に際して、残留率の入力により、残留浸潤面を自動計算します。


  7. 従来の設計(解析)機能に加え、設計(解析)で入力した形状に奥行きを与え、各種のり面工画像を貼付することにより、標準断面に対する三次元イメージパースを作成できます。

    ▲簡易景観設計における三次元イメージパース出力


  8. 形状・属性の部分拡大による入力に際して、全体モデルをスケルトンで同時表示させる便宜を図っています。

    ▲モデルビューワ画面を常駐させた 形状・属性の部分拡大の入力

  9. スキャナから取り込んだ画像、または読み込んだ画像ファイル(TIF、BMP、GIF、JPEG)をベクトル化して線情報に変換することによるラスタイメージをインポートできます。
    画像をクリックすると大きな画像が表示されます。
    ▲SXF生成ツールによるスキャンした画像のベクトル化   
    >> F8 SXF生成ツール ダウンロード


  10. SXFファイルの読込みに対応しており、モデル作成補助ツール機能によりCAD図面情報から斜面安定計算モデル化が容易にできます。
    画像をクリックすると大きな画像が表示されます。
    ▲モデル作成補助ツールによる
    SXFファイル(またはDXFファイル)の斜面モデル化


  11. 浸透流解析データ変換ツールにより当社別売「3次元浸透流解析(VisualFEA-VGFlow)」の結果をモデル作成補助ツールにインポートできます。
    画像をクリックすると大きな画像が表示されます。
    ▲モデル作成補助ツールによる
    浸透流解析結果の斜面モデル化


  12. 全すべり面諸元のリストビューワ出力、及び各諸元を優先キーとしてリストのソートや、安全率の範囲指定による描画させたいすべり面の自動チェックを行えます。
    さらに、チェックした複数のすべり面を、すべり円中心固定・半径固定の設定とした複数のデータファイルとして保存することが可能です。
    画像をクリックすると大きな画像が表示されます。
    ▲全すべり面のリストビューワ出力


  13. 指定範囲内の複数すべり面のみの出力や、あらゆる諸元別にチェックした複数すべり面の出力が可能です。


    ▲臨界面以外の複数すべり面の同時出力


  14. 出力イメージを画面上で確認でき、必要な項目または、ページのみを印刷することができる出力プレビュー機能を有しています。

  15. 複数の計算結果を表に出力できる比較一覧表出力機能。

  16. 図面および計算結果の比較一覧表のDXFファイル出力に対応。

  17. 河川堤防の液状化対策工法の設計施工マニュアル(案)対応
    『河川堤防の液状化対策工法設計施工マニュアル(案)平成9年10月』への対応を行います。
    本基準は地震時による液状化の検討として間隙水圧Δuを考慮した円弧すべり法(Δu法)を行うものです。

    画像をクリックすると大きな画像が表示されます。
    ▲計算条件(河川堤防の液状化対策工法の設計施工マニュアル(案))

  18. 河川堤防の構造検討の手引きにおける液状化検討対応
    『河川堤防の構造検討の手引き 平成24年2月における液状化時の検討への対応を行います。
    今回の拡張対応では『過剰間隙水圧のみを考慮した安定計算(Δu法)』および『慣性力のみを考慮した安定計算(kh法)』をサポートします。

    画像をクリックすると大きな画像が表示されます。 画像をクリックすると大きな画像が表示されます。
    ▲設計基準(河川堤防の
    構造検討の手引き)
    ▲液状化時の設定
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■ 対策工

対策工対応版は、上記斜面安定解析機能に加え、のり面に対策工区(最大5工区同時計算)を設定し、対策工の設計計算あるいは、対策工施工後の斜面安定計算を行うことが可能です。
対策工法としてはジオテキスタイル補強盛土工法、グラウンドアンカー工、切土補強土工、ロックボルト工、のり枠工、杭工をサポートし、各種対策工法での数量計算にも対応しています。

●対応対策工法概要
対策工法 種別
ジオテキスタイル工 設計計算、補強斜面の安定
グラウンドアンカー工 設計計算、補強斜面の安定
切土補強土工 設計計算、補強斜面の安定
のり枠工 設計計算
杭工 設計計算
※) 各工法とも数量計算出力に対応。

以下の設計基準に準拠した対策工の設計計算に対応。補強材設置後の斜面の安定計算を行うことも可能です。

●対応対策工法適用基準
対策工法 適用基準
ジオテキスタイル工 適用基準 ジオテキスタイルを用いた補強土の設計・施工マニュアル 改訂版、平成12年2月、財団法人 土木研究センター
参考文献 道路土工 のり面工・斜面安定工指針、平成11年3月、(社)日本道路協会
グラウンドアンカー工 適用基準 グラウンドアンカー工設計指針、平成4年11月、日本道路公団
参考文献 道路土工 仮設構造物工指針、 平成11年3月、(社)日本道路協会
グランドアンカー設計・施工基準 同解説、平成12年5月、(社)地盤工学会
のり枠工の設計・施工指針、平成7年10月、(社)全国特定のり面保護協会
切土補強土工 適用基準 切土補強土工法設計・施工指針、平成14年7月、日本道路公団
参考文献 道路土工 仮設構造物工指針、 平成11年3月、(社)日本道路協会
グラウンドアンカー工設計指針、平成14年7月、日本道路公団
のり枠工 適用基準 のり枠工の設計・施工指針、(社)全国指定法面保護協会、平成7年10月
フリーフレーム工法設計・施工の手引き、フリーフレーム協会、平成10年7月
杭工 適用基準 地すべり鋼管杭設計要領、2003年6月、(社)地すべり対策技術協会
参考文献 建設省河川砂防技術基準(案)同解説 設計編 II 、平成9年10月、(社)日本河川協会
砂防・地すべり設計実例、 1991年2月、(社)砂防・地すべり技術センター
地すべり鋼管杭設計要領、平成13年2月、(社)地すべり対策技術協会


●対応対策工法適用範囲
計算区分 対策工法 サポート概要
設計計算 ジオ
テキスタイル工
工法 補強盛土(1:1.0緩)h≦8.0m、補強盛土(1:1.0緩)h>8.0m  ○
補強盛土(1:0.6〜1.0)、補強土壁(1:0.6急)  ×
設計項目 内的安定
(破断の検討、/引抜けの検討:簡便設計法/設計法)
 ○
全体安定(すべり破壊)  ○
安定計算 引張力そのものが抵抗する (Mr+ΣRT)/Md  ○
引留め効果と締付け効果とで抵抗する
Fs={Mr+ΣR(Tsinθtanφ+Tcosθ)}/Md
 ○
グラウンド
アンカー工
設計区分 のり枠工本体の設計を含む場合、アンカー材のみを設計する場合  ○
工法 CCL工法、フレシネー法、VSL工法、SEEE工法
ストロングホールド工法
 ○
設計項目 補強材の断面照査、アンカー自由長、アンカー体定着長
全体安定
 ○
切土
補強土工
補強材タイプ 異径棒鋼、ロックボルト  ○
目的 仮設、永久  ○
設計項目 補強材の断面照査、補強材長、内的安定計算、外的安定計算  ○
のり枠工 のり枠種類 プレキャスト枠工、吹付枠工、場所打枠工  ○
設計項目 横枠の設計(RC断面)、縦枠の設計(RC断面)
アンカー時(支圧応力度/地盤支持力度)
 ○
杭工 杭設計位置 Ru-Lx曲線  ○
杭種 鋼管杭、H鋼杭、鋼矢板  ○
工法 くさび杭、せん断杭、抑え杭  ○
補強杭  ×
設計項目 安定計算(杭形式の判定/不動層の根入れ長検討/地盤の降伏・破壊/最大変位量/杭間隔)  ○
安定計算(杭谷側すべりFd検定)  ×
断面照査(曲げ照査/せん断照査)  ○
杭前面の受働崩壊に対する検討  ○
補強斜面の
安定計算
補強盛土 ジオテキスタイル工  ○
引張材抑止 グラウンドアンカー工、切土補強土工  ○


画像をクリックすると大きな画像が表示されます。 画像をクリックすると大きな画像が表示されます。 画像をクリックすると大きな画像が表示されます。
▲ジオテキスタイル補強盛土工法 ▲グラウンドアンカー工法 ▲切土補強土工法

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■ ニューマーク法

地震による盛土斜面の安定性評価を行うための手法として、レベル I 地震動を想定した地震力を静的な慣性力として破壊・非破壊の評価を行う従来の仕様設計機能に加え、地震後に残留する変位量に着目し、その大小により斜面の安定性を評価する性能設計手法として、地震時のすべり土塊の滑動変位量を回転モーメントの釣合い式から算出するレベル II 地震動を想定したニューマーク法による耐震性能照査を行う機能です。
本機能により、盛土の耐震照査として、レベル I 地震動を想定した極限平衡法での破壊安全率による照査と、レベル II 地震動を想定したニューマーク法による簡易動的解析による性能照査との同時出力することができます。
過圧密粘土や密な砂に対するひずみ軟化に伴う盛土材の強度劣化を考慮した解析も可能であり、出力は各種時刻歴図に加え、入力地震波形に連動する滑動変位量のアニメー ション機能も備え、地震応答を視覚的に捉えることができます。

●耐震検討ケース
  • レベル I 地震動
    地震力を静的な慣性力として破壊・非破壊の評価を行う極限平衡法による従来の仕様設計

  • レベル II 地震動
    地震後に残留する変位量に着目し、その大小により斜面の安定性を評価 するニューマーク法による性能設計


●対応耐震照査概要
耐震照査手法 機 能
ニューマーク法 地震波形の読込み/サイン波形の新規作成
地盤の動的有効応力解析UWLC解析結果をデータ連携した等価加速度波形の計算 
地震動の方向の同時計算 
ひずみ軟化に伴う盛土材の強度劣化の考慮
設定範囲に存在し得る全てのすべり線に対する降伏震度Kyの計算
すべり線の設定に対する照査
入力地震波形に対応する滑動変位量の時刻歴解析
刻歴図への降伏震度描画/各種時刻歴図出力/滑動変位アニメーション出力
降伏震度の直接入力
対策工施工時、震度の方向考慮した解析
土工指針平成21年6月対応
NEXCO設計要領平成21年7月改定対応


ニューマーク法による簡易動的解析
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▲ニューマーク法
滑動変位アニメーション出力
▲ニューマーク法
地震波形時刻歴図出力
▲ニューマーク法
滑動変位量時刻歴図出力

  1. 従来の強度軟化を考慮しない一般ニューマーク法に加え、過圧密粘土や密な砂におけるひずみ軟化に伴う盛土材の強度劣化を考慮した修正ニューマーク法による解析も可能です。


    ▲ひずみ軟化による強度劣化の考慮

  2. 地表面波形での照査の場合、すべり面の設定に際して、降伏震度Kyを含むあらゆる諸元についてソートすることにより、降伏震度が最小となるすべり面に対して瞬時にサーチでき、盛土天端を切っているか否か適宜形状の確認が可能です。
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    ▲適用すべり面の検討(地表面波形適用の場合)

    等価加速度波形での照査の場合、残留変位についてソートすることにより、残留変位が最大となるすべり面をサーチでき、地盤の動的有効応力解析UWLCでの解析結果から連携して算出した等価加速度波形の確認が可能です。
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    ▲適用すべり面の検討(地表面波形適用の場合

  3. 入力地震波形〜角加速度〜角速度〜角度〜滑動変位量までの一連の時刻歴図の出力が可能です。
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    ▲滑動変位時刻歴図

  4. 強震観測網 K-NETの地震波への対応
    NIED 独立行政法人防災科学技術研究所 強震観測網 K-NETの地震波に対応します。
    従来はご自身にて当該波形データを加工いただく必要がありましたが、本バージョンンでは波形データを先方よりダウンロードし、必要最低限の設定を行うだけでニューマーク法への適用が可能となります。これにより、より多くの地震波にて解析いただけます。
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    ▲地震波形の設定

  5. 日本道路協会 H24版地震波形への対応
    公益社団法人 日本道路協会 H24版地震波形へ対応します。
    従来は既存のサンプル波形もしくはご自身にて当該波形データを加工いただく必要がありましたが、本バージョンンでは先方よりダウンロードした波形データを製品付属の専用変換ツール『加速度波形コンバータ』にて変換し、最低限の設定を行うだけでニューマーク法への適用が可能となります。これにより、より多くの地震波にて解析いただけます。
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    ▲加速度波形コンバーターを地震波形設定
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■ 浸透流FEM解析

<関連ページ>斜面の安定計算 浸透流FEMオプション (Up&Coming '07 新緑の号掲載)

浸透流は土構造物の安定において、様々な問題となっています。
止水を目的とした土構造物では、堤内、基礎および周辺地山を通じて絶えず浸透が生じます。
そして浸透水の作用によって間隙水圧や揚圧力が発生して、浸透破壊及びせん断抵抗力の低下等、安定性をそこなわれ、堤体決壊の素因となることもあります。
また、一般土工においては、盛土は豪雨時に崩壊することが極めて多く、このような崩壊は地すべりのように前兆現象があるわけでなく瞬時に起こる危険な崩壊であり、盛土内への降雨や表流水(河川水や貯留水)の浸透を予測し、それに起因する間隙水圧の変化を的確に把握することは、盛土の安定を検討する上で極めて重要です。
更に、地すべり解析は上部からの降雨浸透によるものだけでなく、周囲からの集水や下部の岩盤内へ一端浸透した地下水が風化層内に流出して発生するパイプ流型の崩壊等の様々な浸透流の影響が挙げられ、あらゆる斜面安定問題において浸透流に対する安全性の検討は極めて重要となります。

このような経緯から、斜面崩壊をシミュレートする際に、降雨等に起因する間隙水圧の経時的変化もしくは最大水位での定常浸透状態における間隙水圧の評価が重要であり、有限要素法による飽和/不飽和浸透流解析は、これらの斜面安定問題での間隙水圧の評価に対する有用なツールとなります。
「斜面の安定計算」浸透流FEM解析は、主に以下に示す浸透流を考慮した斜面安定解析を行う機能です。

  ■ 地すべり解析
  ■ 河川堤防
  ■ ため池
  ■ フィルダム
  ■ 土留め工
  ■ 河川締切工  等

●対応対策工法適用範囲

照査手法 機 能
浸透流FEM解析 対応浸透問題 鉛直二次元定常問題
鉛直二次元非定常問題
鉛直二次元平面(重力項を考慮)における定常・非定常浸透問題
対応境界条件 水頭既知境界
(定常解析、非定常解析)
水位が一定の境界
浸出面境界
(定常解析、非定常解析)
浸出可能となる境界
降雨境界
(定常解析、非定常解析)
降雨を与える境界面
流量境界
(定常解析、非定常解析)
流量が既知である境界
水位変動境界
(非定常解析)
経時的に水位が変位する境界
浸出禁止境界
(非定常解析)
計算結果により水が地盤内に流入すれば水頭既知境界となり、水が地盤外に流出すれば不透水境界となります。
対応初期値 圧力水頭の静水圧分布
対応出力 モデル図(メッシュ分割図)
コンタ図 等ポテンシャル線、等間隙水圧線
水平方向動水勾配、鉛直方向動水勾配、飽和度
対応検討項目 すべり破壊の検討 浸潤面のデータ連携、等ポテンシャル線のデータ連携
パイピング破壊の検討 局所動水勾配(水平方向、鉛直方向)値の出力
各種コンタ図のアニメーション出力
出力時刻の指定による斜面安定へのFEM結果のインポート


  1. 「斜面の安定計算」で入力した形状に対して、浸透流FEM解析PreProcessorでの直感的インターフェースによる簡易な入力追加により有限要素法のモデル化ができます。
    画像をクリックすると大きな画像が表示されます。
    ▲浸透流FEM解析PreProcessor


  2. FEM解析結果をアニメーション出力によりビジュアルに確認することができます。
    画像をクリックすると大きな画像が表示されます。
    ▲浸透流FEM解析PostProcessorによる
    アニメーション出力

  3. FEM解析結果を取り込んだ斜面安定解析が行えます。
    画像をクリックすると大きな画像が表示されます。
    ▲浸透流FEM解析オプションを用いた斜面安定解析

  4. 流解析結果より最も厳しい時刻の自動選出機能の追加
    浸透流FEM解析結果より最も厳しい時刻の自動選出機能を追加します。非定常解析においては、各時刻歴毎に数多くの地下水位データおよび等ポテンシャル線データが出力され、どの時刻歴に対して安定解析を行うべきか悩まれたことと思います。
    本バージョンではこの悩みを解消すべく、各時刻歴における地下水の平均水位を求め、最も水位が高い時刻をインポート対象の指標としてお知らせすると同時に、ガイド図を採用することでビジュアル的に状況が把握できるよう機能を追加・改善します。
    画像をクリックすると大きな画像が表示されます。
    ▲水平線のインポート
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