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新製品紹介

●橋脚の設計 Ver.5 震度法・保耐法による橋脚の耐震設計・補強設計、図面作成プログラム

 「橋脚の設計 Ver.5」では、1.補強設計機能の拡張(フーチング補強時における許容応力度法によるフーチングの照査、異なる材質を用いた繊維補強)、2.UC-win/FRAME(3D)エクスポート機能の拡張などを行います。以下にその概要をご紹介いたします。

●補強設計機能の拡張
 現行バージョンでは、既設フーチング上面の増厚や張出し部の拡幅を行うことが可能ですが、フーチングの照査はレベル2地震時の保有水平耐力法による照査のみの対応としておりました。「橋脚の設計 Ver.5」では、H.12年2月「既設道路橋基礎の補強に関する参考資料(社)日本道路協会」を参考に、常時,レベル1地震時における許容応力度法によるフーチングの照査に対応します。

 また、連続繊維巻立て補強設計について、補強の目的(曲げ補強、せん断補強、じん性補強)に応じて異なる材質の繊維シートを用いた照査に対応します。

(1)フーチング補強時におけるフーチングの許容応力度法による照査
 基礎形式が杭基礎の場合、弊社「基礎の設計計算,杭基礎の設計」の仕様に準じ、既設死荷重による応力度と補強後の荷重の増分による応力度より引張応力度の合成を行い、合計値が許容応力度以内となることを確認します。
また、基礎形式が直接基礎の場合は、補強後の形状より、既設部および補強部それぞれの応力度が許容応力度内となることを照査します。

(2)異なる材質を用いた繊維補強
 連続繊維巻立て補強では、一般的な補強の目的として以下の3タイプがあります。
   (1)段落し部の曲げ補強(軸方向主鉄筋方向に貼り付け)
   (2)せん断補強(帯鉄筋方向に巻立て、または貼り付け)
   (3)じん性補強(帯鉄筋方向に巻立て)



従来の入力では、上記全ての補強について、一つの材質しか選択できませんでしたが、それぞれの補強に応じて、材質(厚さや設計引張強度、ヤング係数等)を指定できるように拡張を行います。ただし、補強の目的が同じである場合は異なる材質を適用することはできません。



●UC-win/FRAME(3D)エクスポート機能の拡張
 現行バージョンで対応済みの「M-φTakedaモデル」および「ファイバーモデル」に加えて、新たに「M-θモデル」への対応を行います。また、橋軸方向と橋軸直角方向の個別モデルエクスポート、部材長の決定に用いる塑性ヒンジ長の選択機能等とあわせて、震度算出(支承設計)との連携についてもサポートを行います。

 なお、本機能追加により、エクスポート時のファイルフォーマット(*.F3D)が最新版へと更新されるため、UC-win/FRAME(3D)のVer.2.00.00より前のバージョンでは読み込みを行えなくなりますので予めご了承ください。

(1)RC橋脚のM-θモデル
基本的に以下のモデル化に従ってエクスポートを行います。
[1] 基部から塑性ヒンジ長Lpの高さまでの部材については、剛域と同等となるように剛性の非常に大きな数値断面を割り当てた非線形部材とし、Lp/2の位置に弾塑性回転バネ要素を設けます。
[2] 弾塑性回転バネ要素に割り当てるM-θ関係は「橋脚の設計」側で算定したM-φ関係より計算し直接指定値として設定します。
[3] 基部から塑性ヒンジ長Lpの高さより上の部材については非線形部材として、M-φ特性を割り当てます。
[4] 弊社「震度算出(支承設計)」と連携することで、M−φモデルと同様に全体系のモデルを生成することが可能です。
※「震度算出(支承設計)」は、「橋脚の設計」と同時期にリリース予定のM-θモデルによる連動に対応したバージョン(Ver.4.01.00以降)をご利用いただく必要があります。






(2)橋軸方向、橋軸直角方向個別の検討モデル
 現在のエクスポート仕様は、3次元動的解析を行うことも想定し作成されたモデルであるため、道路橋示方書や設計要領等に記載されている検討方向ごとの塑性ヒンジ長や横拘束効果を用いたデータファイルを作成するには、エクスポート後にUC-win/FRAME(3D)側で大幅な編集を行う必要がありましたが、ファイバー、M−φ(Takeda)、M−θ全てのモデルについてエクスポート時に塑性ヒンジ長の選択を行えるようにしました。本機能の追加により、エクスポート後の作業量を大幅に軽減することができます。また、付加機能として、塑性ヒンジ長の考え方を次の4タイプより選択できるようにしています。なお、下記の[4]を選択した場合に方向毎に個別のファイルがエクスポートされます。
   [1] Lp=0.5×D(橋軸方向)
   [2] Lp=0.2×h−0.1×D(橋軸方向)
   [3] Lp=0.2×h−0.1×D(min(橋軸方向,橋軸直角方向))
   [4] Lp=0.2×h−0.1×D(方向毎)※方向毎に個別ファイル生成
   h:基部から上部工慣性力作用位置までの高さ、D:( )内に記載している方向の断面高さ

●今後の予定
 「橋脚の設計 Ver.5」では、今後、補強設計機能の拡張項目として、RC巻立て補強主鉄筋の全定着/全非定着時におけるP−δ算定モデルの選択(基部断面モデルを全高に適用or実断面)やH.17年4月「既設橋梁の耐震補強工法事例集(財)海洋架橋・橋梁調査会」に準じたけたかかり長の拡幅設計(付属設計)への対応を予定しています。
また、新設設計機能についても矩形面取り形状における配筋設定拡張(矩形と同レベルの配筋)などの対応を行い順次リリースを行う予定です。
恐れ入りますが、製品への対応へお時間をくださいますようお願いいたします。


■橋脚の設計 Ver.5 リリース予定日:2007年5月上旬



(Up&Coming '07 新緑の号掲載)
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