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Engineer's Studio® Ver.4
許容応力度法、限界状態設計法による鉄筋コンクリート断面計算プログラム

最新版製品価格 ●リリース 2014 年 5 月
UC-win 動的非線形解析

 Engineer's Studio® 活用セミナー
●開催日 : 2014年4月11日(金)9:30〜16:30
●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 (税別)

 構造解析入門セミナー  CPD
●開催日 : 2014年4月16日(水)13:30〜17:00
●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 \9,000

 概要
Ver.4では下記3項目の機能を追加しました。
・多点入力(複数波形入力、時刻歴荷重など)
・保存対象の選択(節点、フレーム要素、ばね要素)
・動的解析の粘性減衰拡張(節点直接入力)
 多点入力
多点入力では以下の入力が可能です。
(1)節点時刻歴加速度の複数同時入力
(2)節点時刻歴強制変位の複数同時入力
(3)節点時刻歴荷重の複数同時入力

(1)の用途としては、図1のように、1つの橋梁がI種地盤、II種地盤、III種地盤の3種類の地盤に渡って架かっている場合に、地盤種別毎に異なる地震波形を複数同時に入力できます。道路橋示方書V耐震設計編ではこのような解析は十分解明されていないとされていますが、検証のために、地震波形が1種類の場合と3種類同時入力の場合とで比較が可能になります。

(2)の用途としては、別途実施された地盤応答解析の結果から地下構造物の各節点位置での時刻歴変位を得て、それを強制変位として与えることが考えられます。

(3)の用途しては、構造物の特定部位に対して時刻歴荷重(kN)を入力できます。

(1)〜(3)のいずれも節点に対して与えます(図2)。(3)の時刻歴荷重は支点が不要ですが、(1)と(2)を入力する節点はその方向(成分)を固定とする支点にしておく必要があります。

計算結果は絶対変位で得られます。従来は相対変位で得られていました。節点の結果には、速度、加速度、反力もあり、これらも絶対量として得られます。図3は、多点入力の入力画面です。(1)〜(3)を一度に与えることができます。従来の地震波形入力も可能です。この場合は、モデル内の全支点に対して自動的に入力され、結果は従来どおり、相対変位で得られます。各行では載荷対象の節点を半角カンマ区切りで指定します。また、用意した時刻歴データの全範囲を解析対象とすることや、部分的に開始時刻と完了時刻を指定して範囲指定も可能です。図3には、範囲指定された領域がピンク色で表示されています。ピンク色以外の時刻歴データはゼロとみなして解析されます。
断面力ケース毎に計算結果の表示が可能です。

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▲図1 多点入力の例─節点時刻歴加速度の複数同時入力
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▲図2 多点入力の例─節点時刻歴荷重等の入力 
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▲図3 多点入力の入力画面
 保存対象の選択
大規模モデルに対応するために、保存する対象データを解析前の段階で指定するように改良しました。指定が必要な保存対象データは、節点・フレーム要素・ばね要素です。図4は節点に関する設定画面です。平板要素は、従来どおり自動的に保存対象が決定されます。

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▲図4 節点に関する保存対象の入力画面

各項目について以下に詳細を解説いたします。

保存するグループを指定
従来からモデルが大きくなるとモデル全体をあるまとまりのある単位でグループ化しておくことがデータチェックや結果確認のために便利です。節点・フレーム要素・ばね要素は、グループに属していることが重要になります。Ver.4以降は、グループ内にある複数の節点や複数の要素が保存対象として認識されます。

抽出キーの拡張と時刻歴結果の指定
抽出キーは、たとえばシーケンス載荷の場合、全ステップの結果から何かに着目して、それが最大または最小となる値を取り出すキーです。Ver.4以降は、各グループで異なる種類の抽出キーを指定できるように拡張されました。また、全節点や全要素の時刻歴結果を保存する従来の方法を改良し、保存対象とする節点や要素を指定できるようになりました。不要な結果を保存しないことでファイルサイズ低減を実現できます。

保存する解析ステップの範囲指定(間引き保存可能)
従来は全ての解析ステップを保存していました(節点・フレーム要素・ばね要素)。Ver.4以降は保存する解析ステップの範囲を指定できるように拡張しました。従来どおり全ステップ保存も可能です。さらに、ステップ数が多い場合には数ステップ飛ばしで結果を保存することも可能になりました。解析自体は厳密に実施されます。

保存する成分を指定(6成分)
3次元解析では各結果は6成分あります(並進3成分+回転3成分)。結果を保存する成分を個別に指定できます。

保存する結果を指定(変位、反力、速度、加速度、断面力など)
解析結果には節点の変位、節点の反力、節点の加速度、要素の断面力、要素の曲率など種類が数多くあります。従来は全ての種類を保存していましたが、個別に保存する結果種類を指定できます。

グループ内の空間的視点による最大最小
グループ内に存在する複数の節点や要素の中で、どの場所において最大最小が発生しているかを保存する指定が可能です。空間的な最大最小指定と言えます。最大最小の数値とその節点名称や要素名称が保存されます。

グループ内の時刻歴視点による最大最小
グループ内に存在する各節点や各要素の時刻歴結果から最大最小を保存する指定が可能です。
 動的解析の粘性減衰拡張
動的解析時の減衰モデルがRayleigh減衰の場合に、各節点に対してαを直接指定することができるようになりました(図5)。αは質量行列に乗じる係数です。減衰モデルが要素別剛性比例型の場合は設定がありません。(図6)。

画像をクリックすると大きな画像が表示されます。
▲図5 Rayleigh減衰のαとβを各節点に与える画面
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▲図6 要素別剛性比例型減衰では設定不可 

従来は、フレーム要素、ばね要素、剛体要素、支点に対してαやβ、あるいは振動数を指定できました。それらに加えて節点に対して直接αを指定できるようになります。
(Up&Coming '14 春の号掲載)
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