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土木構造物の設計成果チェック支援システム New
NEDO事業採択プログラム

リリース予定 ● 2011年 4月

 設計成果チェック支援システムの概要
本システムは、『土木構造物の設計において重大な瑕疵が有るか否かのチェックを正確かつ単時間で実現する』ことを目的としており、独立行政法人新エネルギー・産業技術総合開発機構(NEDO)より公募された、平成21年度 第2回「イノベーション推進事業(産業技術実用化開発助成事業)」に採択されています(2009年8月)。本システムは、表1に示す4種類のシステムで構成されており、今回はシステムC、Dをメインに説明します。なお、Up&Coming No.87(2010 年9月) 新製品プレビュー「設計成果チェック支援システム」も合わせてご覧いただければ幸いです。

システム名 対象構造物
A:設計成果照合システム 上部工/橋台/橋脚/擁壁/BOXカルバート
B:概算値チェックシステム 上部工反力/擁壁/BOXカルバート
C:耐震性能静的照査システム 上部工/下部工/基礎工
D:耐震性能動的照査システム 上部工/下部工/基礎工
▲表1

項目 橋台 橋脚 SYSTEMC
設計条件 重要度区分
地域区分
地盤種別
鉛直死荷重反力
慣性力作用位置 × 直角のみ
橋軸方向/橋軸直角方向 L1 設計振動単位 × ×
上部工分担重量 × ×
固有周期T
設計水平震度Kh
地盤面の設計水平震度Khg ×
慣性力H × ×
L2(T) 設計振動単位 × ×
免震化 ×
上部工分担重量 ×
固有周期T ×
設計水平震度Khc ×
Cz・Khco ×
地盤面の設計水平震度Khg ×
慣性力H × ×
L2(U) 設計振動単位 × ×
免震化 橋軸のみ
上部工分担重量 橋軸のみ
固有周期T 橋軸のみ
設計水平震度Khc ×
Cz・Khco 橋軸のみ
地盤面の設計水平震度Khg 橋軸のみ
慣性力H × ×
▲表2

 システムC(耐震性能静的照査システム)
(1)主な照査項目について
システムCは「道路橋示方書IV下部構造編」および「道路橋示方書V耐震設計編」に基づいて、静的解析により下部構造の耐震性能照査を行うシステムです。本システムでは、当社の「震度算出」のイメージで、橋梁区間毎に、上部構造データ、下部構造(橋台、橋脚、杭基礎)データを設計図書に従って入力し、計算を実行することで、下表に示すとおり下部構造毎に当該下部構造が分担する上部構造重量と固有周期の算定は無論のこと、下部構造についてはレベル1、レベル2の耐震性能照査チェックを行います。
システムCでは、後述のシステムD用データを作成します。その際、図1に示すとおり橋脚のM-θモデル化の指定などが必要となります。
▲図1 システムD用エクスポートイメージ図

エクスポート画面では、地震動タイプ、地盤種別、モデル(橋脚)、Ld算出方法、質量マトリックス、免震支承モデル決定した上で、システムD用データのエクスポートを行います。図2にシステムCからシステムDへのデータ流れとシステムDの処理の流れを示します。

▲図2 システムC、Dの処理フロー

 システムD(耐震性能動的照査システム)
(1)システムDの概要
システムDは、システムCから得られる構造骨組み解析モデルを用いて、当社の非線形動的解析プログラムを利用し、「道路橋示方書IV下部構造編」および「道路橋示方書V耐震設計編」に基づいて、動的解析により下部構造の耐震性能照査チェックを行います。

(2)主な照査項目について
システムDでは支承変形量、残留変位、最大応答曲率、せん断に対する照査を行い、各橋脚ごとに判定結果をまとめて表示します。

▲図3 システムDメインウィンドウイメージと
計算処理フロー  
▲ 図4 システムD結果表示イメージ画面 
 おわりに
本製品は、チェックする側の立場で開発したまったく新しいシステムです。既往の設計用プログラムと本チェック支援システムを上手く活用することで、設計ミスが少なくなるように貢献していきたいと思います。
(Up&Coming '11 新年掲載)
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