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 サポートトピックス・CAD / UC-1シリーズ
土留め工の設計・3DCADのなぜ? 解決フォーラム
鉄道・土木基準での自立時の収束計算について
保守・サポートサービス関連情報
はじめに
土留め工の設計・3DCADでユーザー様からよくあるご質問から、知っていると役に立つ対応方法などを幾つか紹介いたします。


支保工反力等の採用値が編集できない

従来バージョンでは計算途中の画面上で支保工反力等の採用値を入力修正できたが、Ver.15では採用値が表示のみで変更できない場合、どのように対処したらよいかをご紹介します。

Ver.15の追加機能として、支保工反力等の内部計算値を採用値欄に自動設定・表示のみとする機能を追加しています。採用値を修正したい場合は、[基準値]−[設計用設定値]−[採用値自動更新設定] 画面内に各項目ごとのチェックボックスが用意されていますので、採用値を編集したい項目のチェックを外していただくことで、その項目が編集可能となります(図1)。

旧データ(Ver.14以前のプログラムで作成したデータファイル)を読み込む際は、初期値は全てチェックなしの状態で読み込まれますが、Ver.15で新規作成されたデータでは、初期値は全てチェック有りの状態となりますので、採用値を編集したい場合は上記画面内を、ご確認いただくようお願いいたします。

画像をクリックすると大きな画像が表示されます。
図1 採用値自動更新設定
鉄道・土木基準での自立時の収束計算について
適用基準が「鉄道標準」もしくは「土木学会」で自立時の収束計算で『警告:力のつりあいによる必要根入れ長の計算で、1次掘削時において、検討可能な最下層位置まで根入れ長を延ばしましたが、安全率が#.##となり必要安全率を満足していません。』というメッセージが表示される場合、どのように対処したらよいかをご紹介します。

土木学会・鉄道標準の自立時の根入れ長の計算は、収束計算により算出しておりますが、水平力のつり合いとモーメントのつり合い(安全率土木:1.00、鉄道:1.20)を同時に満足しなければならない計算処理としています。

根入れ長を少しずつ増加させながら繰り返す収束計算におきまして、主働側圧と受働側圧の水平力比、もしくは、モーメント比のどちらか一方もしくは両方が、瞬時に安全率を超過する現象が発生し、安全率とほぼ同値となる根入れ深さを特定できない場合があります。

安全率を超過しているために、安全率になる深さの検索に失敗しているという状態となります。結果的に入力されている地層下端まで検索し、ほぼ一致する安全率となる位置が検索できなかったために、収束計算のエラーという形をとっております。

上記収束計算で水平力とモーメントがそれぞれ完全につり合う事(両者がそれぞれぴったり一致するという意味)は殆ど不可能なため、本プログラムは、収束精度(判定用収束値)を考慮できるように配慮し、ある程度、幅を持たせて、一致したか否かを判断するようにしています。

画像をクリックすると大きな画像が表示されます。
図2 掘削自立時(土木学会、鉄道標準)の計算方法

入力画面の[基準値]−[設計用設定値]−[慣用法]画面内に、「自立状態の根入れ長判定用収束値」という項目で対処方法を用意しており、初期値を「1.01」としております。1.01はかなり高い精度であると考えられますので、少々大きくして(収束精度は粗くする)、収束するように設計者様のご判断で適宜変更して頂きたいと思います。



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