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SUPPORT TOPICS  ラーメン橋脚の設計計算のなぜ? 解決フォーラム 保守・サポートサービス
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UC-1 Series

躯体部の保耐法面内計算において、終局変位算出エラ−(Mu算出で軸力が適用範囲外)が発生しますが、どのように対処すればよいか?
↓
■原因について
 終局変位を算出するために、終局時の軸力における終局曲げモーメントMuを算出する必要があります。終局時の軸力におけるMuが算出できない場合に、このエラーが発生します。なお、画面上での確認は以下の手順で行います(「確認方法図」参照)。
  (1) 塑性ヒンジ場所を選択します。
  (2) いずれかの塑性ヒンジで、終局ステップの軸力がN-Mu相関関係図の最小軸力を下回っているかを確認します。

<Muが求まる最小軸力の算出方法>
 断面のMuが求まる最小軸力の算出方法は、最圧縮側鉄筋は鉄筋の圧縮降伏ひずみに達し、これ以外の鉄筋が全て引張降伏ひずみに達したとき軸力が最も小さくなるため、次式のようになります。

  Nmin= −(全鉄筋量−2 × 最圧縮側鉄筋量) × σy
  σy:鉄筋の降伏点

■対策について
 1つの方法として、Muを算出できる最小軸力を小さくする方法が考えられます。Muが算出できる最小軸力は、側面鉄筋が大きく影響します。
これ以外の方法としては、
  ・橋脚全体の耐力を下げる  ・塑性ヒンジ点の発生位置を変更する
 などが考えられ、これらの方法についてはいろいろな要因が関係するため一概に明確にはできません。これらを考慮し、はりや柱の形状、鉄筋配置などを再検討してください。



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SUPPORT TOPICS VRのなぜ? 解決フォーラム 保守・サポートサービス関連情報
UC-win/Road

常時左折可の交差点での信号制御設定
↓
 UC-win/Roadでは、交差点に進入する道路の信号が赤の場合は車は停止しますが、実際には赤信号でも左折できる常時左折可の交差点が存在します。UC-win/Roadで常時左折可の交差点を再現する場合は以下の方法をとります。なお、これらの作業は交差点構造の作成や信号フェーズの設定の後で行います。


1.青矢印で設定する

 「信号フェーズ」タブで左折可の道路が赤信号となるフェーズを選択し、左折可の道路に左折矢印を設定します。この場合、左折矢印を持つ信号機モデルを配置してしまうと矢印が表示されてしまうため、モデルを配置する場合は左折矢印の無いものを選択します。

2.点灯状態で制御しない設定にする

 「信号フェーズ」タブで左折可の道路が赤信号となるフェーズを選択し、「点灯状態で制御する」のチェックを外します。信号機モデルはフェーズの設定通りに点灯しますが、走行ルートごとに個別に赤と青の設定を行うことができます。左折の走行ルートをクリックし、色が赤から緑に変われば設定完了です。

3.走行ルートを制御しない設定にする

 「交通コントロール」タブで左折可とする走行ルートを選択し、右側のメニューの一番下の「上書きする」にチェックを入れ、「制御しない」を選択します。これによって選択した走行ルートのみ信号制御が行われなくなり、赤信号でも車は左折していきます。「停止する」を選択した場合は停止ポイントで一時停止しますので、必ず一時停止させたい場合はこの方法をとります。この設定は「交通コントロール」タブで走行ルートを選択しないと設定が確認できないため、注意が必要です。


 以上の3パターンの方法によって、常時左折可の交差点での車の動きを再現することが可能です。いずれの場合も右から来る直進車が優先となるため、左折車は実際と同様に直進車が来ないタイミングで左折していきます。



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SUPPORT TOPICS 動的解析のなぜ? 解決フォーラム 保守・サポートサービス関連情報
UC-win/FRAME(3D)

すべり系支承を用いた橋梁の動的解析を行うにはどのようにしたらよいか?
↓
 すべり系支承とは,主に上部構造からの鉛直成分の死荷重のみを支持し,地震時に上下部構造間に生じる水平力を遮断する支承です。上部構造による死荷重を受けているため,すべる際に摩擦力を生じ,エネルギー吸収を図ることができます。すべり系支承のみでは地震時の水平力を支持することができないため,通常ゴムバッファなど過度な応答変位が生じないようなデバイスが併用されます。今回は,このような構造物に対して時刻歴応答解析を行う際のモデル化,注意点をご紹介します。
 今回,5径間の連続桁橋を対象に解析を行います。支承はすべり支承とゴムバッファを併用したものです。すべり支承はバイリニア型,ゴムバッファは線形バネでモデル化します。すべり支承をモデル化したバイリニア型のバネは初期剛性が高く,橋梁の時刻歴応答解析でよく用いられる下記のRayleigh型の減衰を適用すると,β[K]が大きくなり結果として減衰力[C]を過大に評価する恐れがあります。

    [C]=α[M]+β[K]

 このような場合には,β[K]を任意で設定できる要素別Rayleigh減衰を用いるのがよいとされています。その手順を以下に示します。
 まず,履歴減衰のみ考慮したいすべり支承のバネは設けずに固有値解析を実施します。ここで,構造物の振動特性を把握したうえでRayleigh減衰のパラメータαおよびβを決定します。次に,すべり支承のバネを追加した応答解析用のモデルを作成します。αおよびβは任意設定にし,上記固有値解析で得たαおよびβを入力します。さらに,要素別減衰パラメータのタブを開き,すべり支承に該当するバネ要素のタイプを任意設定にし,βを0とします。こうすることで,すべり支承に対して粘性減衰の影響を無視することができます。

 以下は要素別Rayleigh減衰を用いて解析した結果(A)と,通常のRayleigh減衰を用いて解析した結果(B)を比較したものです。一例として,P1橋脚天端における変位の時刻歴結果を示します。

 Bの方が,過度に減衰が作用し応答値が小さくなっていることが分かります。
今回のようなケースでは,減衰のとり方で結果が大きく左右されてしまうため,注意が必要です。UC-win/FRAME(3D)では今回ご紹介したふたつの減衰と,要素別剛性比例型を実装しています。解析対象の構造特性に応じた減衰を選択するよう,注意してください。

  
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(Up&Coming '09 盛夏の号掲載)
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