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土留め工の性能設計計算(弾塑性解析II+)Ver.2
斜め切ばり等に対応した土留め工の弾塑性解析プログラム

最新版製品価格 ●リリース 2014年1月
UC-1 仮設工

 ●土留め工の性能設計計算体験セミナー
●開催日 :2014年5月23日(金) 13:30〜16:30
●本会場 : 東京本社 品川インターシティA棟セミナールーム
 ※TV会議システムにて東京・大阪・名古屋・福岡・仙台・札幌・金沢 にて同時開催
●参加費:1名様 \18,000

 はじめに
本製品は、長年に渡り多くのお客様にご愛用いただいております弊社製品『土留め工の設計』における解析法II ES(『Engineers Studio®』の計算部を用いた弾塑性解析)をさらに拡張させた弾塑性解析専用のプログラムです(図1)。

『土留め工の設計』では検討することができない「斜め切ばり」や「切ばり+アンカー併用工での両壁一体解析」などの検討を行うことができます。主な機能および特長は表1の通りです。

Ver.2の改訂では、以下に挙げた機能の対応を予定しております。
 (1)両壁一体解析において、左右の掘削深さが異なる場合の検討に対応
 (2)各検討ケースにおける任意荷重の設定に対応
 (3)切ばり+アンカー併用工の両壁一体解析において、左右のアンカー段数が異なるケースに対応
 (4)盛替え支保工の撤去に対応
 (5)各検討ケースごとの形状バネの変更に対応
 (6)その他要望対応

計算方法 弾塑性解析(解析法II)
※計算には当社「Engineer's Studio®」のソルバーを使用
解析種別 単壁解析、両壁一体解析
支保工 切ばり、アンカー、切ばり+アンカー併用工
※支保工の入力方法として「鋼材指定」か「バネ値または剛性を直接入力」か選択することができます。
計算結果 支保工反力、壁体変位、壁体断面力
(曲げモーメント、せん断力)
主な計算機能 「土留め工の設計」では検討できない以下の検討を行うことができます。
 ・斜め切ばり
 ・切ばり+アンカー併用工での、両壁一体解析
 ・支保工撤去順序の自由な設定が可能
 ・両壁一体解析の場合、左右の掘削深さが異なる場合の検討
 ・各検討ケースにおける任意荷重の設定
 ・併用工での両壁一体解析において、左右のアンカー本数が異なる場合の検討
▲表1 主な機能および特徴(赤字はVer.2で対応予定)

画像をクリックすると大きな画像が表示されます。
▲図1 メインウィンドウ

なお、本製品では各検討ケースの側圧などを直接入力する必要がありますが、『土留め工の設計』から「側圧・地盤バネデータ」や計算条件が等価となる「土留め工の性能設計計算データ(*.f5L)」をエクスポートすることができますので、すでに同製品をご使用の方は本機能を活用することによりデータの作成が容易となります。
 左右の掘削深さが異なるケースに対応
両壁一体解析の場合、左右の掘削深さが異なるケース(図2)の計算に対応しました。斜め切ばりや後述する切ばり+アンカー併用工で左右のアンカー段数が異なる場合などと組み合せて使用することにより、今まで以上に様々な検討を行うことができるようになりました。

▲図2 左右の掘削深さが異なるケース
 各検討ケースにおいて任意荷重の載荷に対応
各検討ケースにおいて、任意荷重(分布荷重)の載荷に対応しました。任意荷重は各検討ケースの各壁ごとに分布荷重として最大20まで登録することができます。任意荷重は、掘削時はもちろん支保工撤去時にも載荷することができます。

▲図3 任意荷重
 両壁一体解析において左右のアンカー段数が異なるケースに対応
本プログラムでは切ばり+アンカー併用工での両壁一体解析が可能ですが、その時、段ごとに片側の壁のアンカーの設置状態を「設置しない」と設定できる機能を追加しました。本機能により併用工での両壁一体解析において、左右のアンカー段数が異なるケース(図4)に対応することができます。なお、アンカーの設置状態として、例えば図5のように設置する場合と図6のように設置する場合などが考えられますが、本プログラムではどちらの設置状態の検討も行うことができます(「右1段目→左1段目→右2段目」のように3段階に分けることもできます)。

▲図4 左右のアンカー段数が異なるケース

▲図5 アンカーの設置ケース1

▲図6 アンカーの設置ケース2
 盛替え支保工の撤去に対応
前バージョンまでは、ある撤去ケースで設置された盛替え支保工は最終撤去時ケースまで設置されているとして、設置した後の盛替え支保工の撤去には対応していませんでしたが、本バージョンより盛替え支保工を撤去できるようにしました。例えば、図7は三段設置されている支保工を最下段から順番に撤去し、合わせて下から盛替え支保工を設置するケースですが、三次撤去時で最下段の盛替え支保工を撤去した(無効とした)例です。支保工の撤去と同様に、盛替え支保工の撤去についても撤去順序などに特に制限はありませんので、今まで以上に撤去ケースの自由な設定を行うことができます(図8)。

することができます。任意荷重は、掘削時はもちろん支保工撤去時にも載荷することができます。

▲図7 盛替え支保工の設置と撤去

画像をクリックすると大きな画像が表示されます。
▲図8 [撤去条件の変更]画面
 各検討ケースにおいて形状バネの変更に対応
本プログラムでは、壁体背面に形状バネ(図9)を一律または任意区間で設定することができますが、本バージョンより各検討ケースでの形状バネの変更に対応しました。

▲図9 形状バネ
 おわりに
これまでにご紹介した以外にもVer.2では、(1)側圧の入力が壁体先端以深であっても計算できるように機能を改善、(2)地表面より上にある側圧の描画方法の改善、などの対応を行う予定です。

本製品では今後も『土留め工の設計』では対応することが難しい機能について対応していきたいと考えております。また、製品名の通り、土留め工の設計における性能規定化の流れに柔軟に対応していきたいと考えておりますので、今後とも本製品をよろしくお願いいたします。
(Up&Coming '14 新年号掲載)
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