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弾塑性地盤解析(GeoFEAS2D)のなぜ? 解決フォーラム
弾塑性地盤解析(GeoFEAS2D)による
応答震度法の解析例
 
 概要

シールドトンネルと周辺地盤の影響解析を行うことが目的です。検討断面はP1橋脚(下図の右側橋脚)で橋梁基礎の杭とシールドが近接しており、この状態でのシールドトンネル本体への影響を解析しました。シールドトンネルはフレーム要素でモデル化して、応答震度法でFEMモデルから断面力を算出後、その断面力を用いてRC計算を行い断面照査をしました。

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■図1 解析モデル

全4ステージ(段階)に分けて解析しました。このような施工段階に分けて解析をマルチステージ解析と称します。各段階は次の段階に応力および変位量を引き継ぎ、各施工の影響を考慮した解析を行うことができます。

ステージ1 初期応力解析 既設橋梁と地山に対して初期応力解析を行う(シールド部分は未施工)
ステージ2
シールド掘進時 シールド断面の掘削(応力解放 0.1)
ステージ3 履工完了 セグメント履工が完了した状態(残りの解放 0.9)
ステージ4 応答震度法 FDELで計算した深さ方向の水平加速度を入力した応答震度法
 解析結果
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■図2 ステージ4 L1地震時の変形 ■図3 シールド断面に発生するモーメント
L2耐震照査として曲げについては曲率判定を行い、せん断についてせん断耐力で照査して、安全性を確認しました。
 許容曲率の判定式 画像をクリックすると大きな画像が表示されます。
ここに、 画像をクリックすると大きな画像が表示されます。 :許容曲率、  画像をクリックすると大きな画像が表示されます。 :終局曲率、  画像をクリックすると大きな画像が表示されます。 :初降伏曲率、 画像をクリックすると大きな画像が表示されます。 :安全係数
許容曲率に対して、各部位で発生する曲率の最大値が下回ればよいことになります。
画像をクリックすると大きな画像が表示されます。
■図4 シールド断面のMφ曲線
 最後に

本件では、静的解析である弾塑性地盤解析GeoFEAS2Dを用いた応答震度法により、地震時における地盤と構造物の変形挙動や、既設の地中構造物に対する影響を断面力についてレベル2の耐震照査を行った解析事例を紹介しました。



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