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地盤動態有效應力解析(UWLC)英語版 Ver.2
初期應力解析・全應力法的動態解析・有效應力法的動態解析程序

  ●發行 2016年7月
FEM解析
 前言
本程序為基於有限要素法的地盤動態有效應力解析、表層地盤的地震應答、結構物和地盤之間的動態相互作用,以及沙地盤液化狀的分析軟體。透過分析土層構成模型的彈塑性,非線性模型可以求解出大規模地震下地盤的變形情況。

本版本強化了參數決定功能,從以往的附屬本體的液狀化參數決定功能加入要素實驗模擬,使用最合適的方法作為附屬程序追加了同定解析功能。同時,也新增了本體程序的材料參數設定可以實現從標準貫入試驗值來推定砂石的參數的新功能。
 主要改訂內容
材料參數的同定解析
砂石以及黏土,在地震發生時作為動態變形特性有應變依存性。這是因為,隨著線斷應變r的增加,線斷剛性G低下,減衰經歷h會增加的這一屬性。全應力法以及 有效應力法,在地震發生時反復承重的情況下,伴隨線斷應力的增加線斷剛性會低下,表示能量相非的減衰值會增大。這個特性,對於振動三軸實驗或者是中空扭曲 實驗這些室內試驗來說,反復的承重使土層的線斷應力值在G-r之間。這次,作為UWLC的最有效手法的同定解析程序(圖1)。從室內試驗得到的G-r的 值,有土的構成模型最合適的參數決定功能。適用的土的構成模型為RO(Ramberg- Osgood)、HD(Hardin-Drnevich)以及UW(Ugai-Wakai)-Clay。

本同定解析程序,相對於本體獨立,是作為一個附屬的程序使用。同定解析求的的最合適參數,可以在UWLC本體的材料屬性的設定中進行讀取。同時,土的構成 模型UW-Clay中,可以讀取各種要素模擬程序,對應力變力曲線等模擬。

從N值推定砂石構成模型參數
從N值推定砂石的構成模型參數時,將一般的地震現象精密的模型化,需要詳細的輸入以及高度的技術判斷。

特別是,對於有可能發生液化的沙土構成模型,這次的版本追加了從標準貫入實驗N值來推定參數的功能,由此,從N值推定內部摩擦角和變形係數,並且可以推定 沙土的構成模型參數。
從附屬要素實驗模擬可以詳細的對土層的構成模型做探討。

UWLC作為液狀化土層的彈性模型,配有PZ-Sand (Pastor-Zienkiewicz)模型。原來的版本在求解決定參數的內部摩擦角和變形係數之前,必須要定義變相線等各個參數。(變相線:mall 的應力圓在變相線以內的應力狀態下時則砂石收縮,變相線以上的應力狀態下則砂石膨脹。)這次升級的版本,可以實現從N值到參數的直接推定(圖2)。

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▲圖1 基於最合適方法的同定解析

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▲圖2 推定PZ-Sand的參數

對應垂直方向和水平方向同時加振
此版本可實現垂直方向和水平方向兩個方向的同時地震波的輸入。(圖3)

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▲圖3 設定地震波

模型製作功能的強化
加入閉口檢查(圖4)以及近旁節點的檢查等檢查功能等,並強化各類命令使操作性向上。

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▲圖4 閉口檢查
 結語
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(Up&Coming '16 盛夏號刊載)
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