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UC-win Series Dynamic Analysis
  UC-win/WCOMD Ver.2

RC結構的二維動力非線形分析
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軟體介紹
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東京大學混凝土研究室開發的鋼筋混凝土結構物的二維非線形動力分析/靜力分析的分析程式WCOMD,FORUM8將其產品化。
WCOMD在海外也獲得了非常高度的評價,基於混凝土相關的許多實驗和理論驗證結果,運用高精度的組成規則,可準確地進行生成裂縫的各類鋼筋混凝土結構物的二維非線形動力分析/靜力分析。分析結果中,可討論結構物的安全性評價和損壞程度,進行更加合理適合的鋼筋混凝土結構物的設計。
Ver.2中追加了鋼筋的挫屈模型和土壤非排水狀態選項,可進行更加詳細的分析。

分析模型作成是通過UC-win/MESH,可生成拓撲模型。一般性設計中使用時,準備有便利的Basic模式和用於研究時可反映研究成果等的Advanced模式。
Basic模式中,根據材料強度和鋼筋比,基於至今的研究成果內部可設定適當的推薦值。Advanced模式中,可進一步對詳細的資料項目目和值進行設定。

◆◆◆ 相關情報 ◆◆◆

新產品介紹
  
·UC-win/WCOMD Ver.2 (Up&Coming '06  秋季刊)

講習會參加辦理!
  
·「UC-win/FRAME(3D)動力分析講習會」

◆產品導入時的支援服務
  
UC-win/FRAME(3D) 分析支援服務

◆土木信息システムシンポジウム投稿論文
  -
Level2地震為物件的橋樑結構物抗震性能評價系統(PDF檔)
      土木學會主辦(第27屆 2002.10.29-30)

RC下部結構設計(UC-win/RC)與UC-win/WCOMD的相關資料
  (2002.2.26、連動功能實現的RC橋墩的抗震性能檢核例)(PDF檔)

◆土木資訊系統研討會投稿論文
 -
Level2地震為物件的地下RC結構物的抗震性能評價系統(PDF檔)
     土木學會主辦(第26屆 2001.10.30-31)



  Ver.2.02.02 修訂內容(2013年 03月 26日 發佈)
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      1. 加入平成24年日本公路設計規範V耐震設計篇相關規範


程式的功能和優點
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■分析對象
從以下各元素可對構成的結構物進行分析,包含地盤模型中各種RC結構物。
  • RC Plate(RC元素):
    使用混凝土、設置鋼筋位置、或設定鋼筋比等來進行定義。此元素作為分散裂縫模型進行處理。無筋混凝土作為鋼筋比為0的RC元素進行處理。

  • RC Joint(RC接合元素):
    斷面在動盪時(抗震壁和框架、墩柱和基礎等)對設置元素通過鋼筋比、鋼筋直徑、鋼筋搭接長度等進行定義。
  • Soil(地盤元素):
    通過定義地盤的元素,剪切彈性波速度、剪切剛性、剪切強度等進行定義。
    關於地盤的組成規則-大崎模型
    關於地盤結構物的適用


  • Universal Joint(境界元素):
    異質的元素的邊界(地盤和基礎等)設定的元素,可通過剪切剛性、接觸剛性等進行定義。此外,彈性橡膠支承、地盤底面的黏性邊界可進行表現。

  • Elastic Plate(彈性元素):
    顯示線形行為的元素。適用於沒有裂縫產生的RC部分等,可減少沒有必要的計算。
    並且,RC斷面中配筋的不均勻(周圍鋼筋多,中央少),為了樁和地盤、地盤的左右端的邊界條件等合理的模型化,也支援Overlapping元素。

■分析內容(物件載重)
WCOMD中可進行以下分析。
1. 非線形動力分析
進行非線形動力分析。作為地震加速度可對水準方向的加速度保持不變,同時作用垂直方向的加速度。
2. 靜力分析
進行自重、增量強制位移和增量載重時的分析。增量強制位移、增量載重的模式為

(1)Simple                   : 單調增加
(2)Cyclic                    : 單調增加,單調減少
(3)Reversal Cyclic     : Cyclic+反轉Cyclic
(4)Increasing Cyclic   : Cyclic+2*Cyclic+3*Cyclic+…
(5)Reversal Increasing Cyclic: Rev.Cyclic+2* Rev.Cyclic+3* Rev.Cyclic+…

各模式中載重被衝擊載入的情況(時間間隔從0.01秒到1000秒之間可以設定),共準備了10種模式。設計者可通過適當利用這些功能進行各種載荷狀態的分析。
這些分析可同時進行,按照「自重」、「靜力載重」、「動力載重」的順序實行。由此,作用了垂直土壓和水準土壓的狀態作為初始狀態,輸入地震波可進行動力分析。

■分析結果
基於設定的破壞基準進行破壞判定。關於全元素及全節點在各計算步驟中求解以下內容。
  • 裂縫狀態(與裂縫方向直交及平行方向的變形)
  • 平均應力(X、Y方向的應力、主應力、偏差應力、主應力方向)
  • 降伏應力、反應位移、反應速度、反應加速度、反力、斷面力
全部均可在畫面中確認,所有資訊均可保存,並可自由利用在報告書的作成。此外,根據變形的大小,可對損傷程度進行評價。Advanced模式中設計者可設定用於判定的變形。
並且,各步驟裂縫的發生狀況、位移狀況、應力狀態等可通過動畫進行確認。靜力分析結果的確認中載重狀態、動力分析結果的確認中同時顯示輸入波形,便於把握反應狀況。動畫的速度、位移的倍率可進行選擇。

■MESH的優點
MESH不僅是元素的幾何學形狀,還可以簡單地定義分析中必要的元素特性、邊界條件等,均可直接應用WCOMD進行分析。
MESH中支持元素的刪除、元素的再分割、節點的移動、群組定義、群組刪除等功能,分析模型可在短時間內作成。因為在畫面上便可進行全部編輯,在確認結構模型形狀的同時,可進行作業。並可在三維確認是否做成了正確的結構模型。此外,如前所述因為準備了Basic模式輸入,更加簡化了通常RC結構物的分析模型作成。
MESH中之前提到的元素的基礎材料(Concrete、Steel、Rc Joint、Universal Joint、Soil、Elastic)合計可以定義61個種類。

■RC下部結構的設計計算及連動,可進行一系列的性能檢核
  RC下部結構的設計計算中作成的單柱橋墩、及剛架橋墩的網格資料可進行載入。搭配資料為形狀·材質·鋼筋配置·鋼筋量·地層資料等。單柱橋墩的情況,橋軸及橋軸直角兩個方向模型的網格均自動生成。剛架橋墩的情況,僅限橋軸直角方向。RC下部結構的設計計算中作成的資料是樁基礎的話,也會生出樁及地層資料。通過利用此功能,可進行從保耐法到動力分析的一系列性能檢核。

■地震加速度歷時
以神戸、開北、板島為首,準備了若干強震波形。此外,WCOMD中的指定格式在説明中有記載,設計者所持有的強震波形也可以通過轉換為指定的格式進行利用。這些強震波形可以乘以倍率設定適用範圍,編輯後的波形登錄還可再利用。此外,還準備了幾個用於製作加速度波形的函數,對於簡單的加速度波形可確認結構物會產生怎樣的反應,作為教育用也可得到廣泛應用。

■關於性能檢核
「性能檢核型」的設計與設計的標準相連。評價破壞基準、損傷的程度的基準考慮結構物的形式和周圍環境,通過進行適當的設定可以判斷是否滿足該結構物所求的性能。
此外,通過適當地設定載重模式、強震波形的計算範圍,可以求得殘留變形和殘留位移。

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