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通过平板要素模型化
相对圆筒水槽的动水压

 概要
圆筒水槽作为平板要素模型化时,动水压、地基应答位移如果按照通常的平板面荷载,加载会比较困难。Engineer's Studio中具有自动算出这些的功能。那便是「平板动水压」和「平板地基位移」。两个都是根据水平面内的角度θ和高度x来决定荷载方向和强度。这次介绍「平板动水压」的概要和输入。

 动水压的强度
动水压的强度p作为θ和x的函数由下式算出。


此处,
p(θ,x) :与加速度方向逆时针的角度θ、水深x(m)地震时动水压强度(kN/m2)
γw :内水的单位体积重量(kN/m3)
kh :水平震度
H :水槽的水深

此式中,参考了文献『(社)日本水道协会、水道设施抗震工法指针、解说 2009年版 I 总论、2009年7月1日』的「3.1.7.1 作用在壁面的地震时动水压|1.水平动对地震时动水压算定式|2)具有自由液面的圆筒水槽|豪斯纳的近似式」。

 输入
输入如图1所示表的形式输入。1行代表1个动水压分布。标高(Datum)和深度H如图2所示。标高是在全体坐标系中作为Y方向坐标定义。深度H是与标高垂直下向定义。动水压作用的方向按全体坐标系X轴的逆时针方向角度定义(图3参照)。

■图1 平板动水压的输入画面

■图2 标高(Datum)和深度H ■图3 动水压的方向通过角度θ赋予

 荷载图
自动生成的动水压荷载的样子如图4、5、6所示。

■图4 自动生成的动水压的鸟瞰图 ■图5 自动生成的动水压的侧面图 ■图6 自动生成的
动水压的平面图

 变形图
动水压荷载加载时,变形状态和位移轮廓图显示如图7。

■图7 动水压荷载导致的变形和位移轮廓图
(Up&Coming '12 秋季号刊载)

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