2:当該液状化層に対して各要素のガウス点毎に、鉛直土圧を地盤に合わせて計算し地震時せん断応力比Lとします。この場合、FLの入力に依らず該当液状化層のFL値は要素ごとに異なります。CADからモデルをインポートする際に、既にメッシュを設定済みでも問題無いかA2−101.プログラムとして制限は設けておりませんが、二重節点や二重線などが発見しづらくなるため推奨は致しません。おおまかなブロックでモデルを分割しメッシュの分割はプログラム側で行うのが、処理が早くミスも少ない方法です。地盤FEM解析入門』p.182において以下のような記載があり、地表面より上の橋脚上部工は自重を考慮しないとしているがその理由について教えてほしい。推進工法の立杭および推進管については、掘削時の検討のため構造体の断面は考慮しない。地表面よりも上の橋脚、上部工は自重を考慮しない。A2−102.地表面の荷重を考慮しない理由は、近接施工において深礎杭を掘削した際に地盤が取り除かれたことによる解放応力が主な影響原因である為です。深礎杭の施工が進み、地盤に代わりコンクリート打設が済み、橋脚が地表面から立ち上がる時には、深礎杭を介して良好な支持基盤に橋脚の自重が伝達されます。上部工ができあがった時点でも同様です。仮に、橋脚自重あるいは上部工で沈下が生じるようなことがあれば周辺にも影響が及びますが、それは近接施工影響の問題ではなく橋脚の設計上の不安定ということで近接施工影響とは別の問題と考えられます。従って近接施工影響検討とは施工時にどのような影響を周辺に及ぼすかが解析の主たる目的であり、掘削時が最も影響のある段階であり、出来上がった状態の自重による検討は不要と考えられる為です。同一線上に複数節点が存在する場合は繋げて一本の線としても良いかA2−103.分割のみを目的とした節点に場合、繋げても問題はないと存じます。[メッシュ分割]にて要素自体の分割数を変更することが可能ですので、節点を追加入力しなくとも調整頂けます。各節点の座標値を正確に把握し、節点荷重を入力する場合等、敢えて繋げないケースも考えられます。堤防地盤に対して被覆構を施工した場合の影響を、被覆構をFEMとしてモデル化する場合と堤防天端の各節点に節点荷重として与えていく場合ではどのような影響が考えられるかA2−104.おそらく節点荷重として設定した場合の方が変位は大きく算出されるのではないでしょうか。節点荷重荷重として再現する場合は剛性が評価されないので、被覆構による変形抑止効果がなくなります。全体安全率とひずみの関係について教えてほしい。全体安全率は、モデル全体の中で弾塑性解析の発散する箇所が発生した段階で、系全体の安全率として表示します。ひずみは、その発散するような部分では応力状態が破壊基準に接近するので大きなひずみが生じるため、言わば全体安全率に最も影響を与える領域がひずみの大きな部分となります。ひずみの大きさは剛性にもよるのでひずみが変化する割合すなわちひずみ増分が大きなところが、弾塑性解析の発散する箇所と考えられます。絶対変位は、初期解析モデルに対して、どの程度変位したのかを表示します。相対変位は、指定された対象ステージから、どの程度変位したのか(差分)を表示します。Stage1は初期応力解析用のステージとした場合に、このStage1の状態から、どの程度変位したのかを知りたい場合は、相対変位で、対象ステージをStage1とします。数値確認においても、画面で指定した変位量が出力されます。コンタ図は絶対変位のみの扱いになります。局所安全率とは、添付の式(5.2.50)に示されています。簡単に言いますと、図5.2.4に示す破壊基準とモール円の離れ率のようなもので、破壊基準がモール円より大きく外側にあれば、問題なし(破壊余裕度が大)という判断になります。通常は、地盤のゆるみの程度の評価に用います。安全率が1.0を下回るということは、その地盤が緩んでいるということを示唆します。1ステップ目の解析で鉛直変位が全くでない。該当するステージで、解析条件画面の右列左下の「解析条件の設定」ボタンを押して、入力画面を開きますと、[□本ステージ追加節点の変位をゼロにする]という設定があります。本ステージにおいて、変位が発生するとお考えの場合はOFFにして下さい。同画面の[ヘルプ]ボタンを押して表示されるヘルプの説明もご一読下さい。せん断強度低減法を用いたときには、計算過程において安全率を設定して、いわば仮想的に物性値が減少した状態で解析します。ついては参考にする程度であり、応力解析結果の方を選択すれば、入力した本来の物性値に対する局所安全率を表示します。モールの応力円は、ガウス点ごとに応力σx、σyおよびτxyの数値を出力しますので、それらの成分を用いて描きます。せん断強度低減法を用いた場合の変形がつぶれている。せん断強度低減法は、安全率を少しづつ下げて解析が発散する直前の安全率と最大せん断ひずみ増分を検出する方法であり、変形としては発散直前であるため本来の物性値を入れた値とは異なります。変形計算としては、通常の解析結果を参照してください。最大ひずみ増分はひずみの変化を意味しています。ひずみの変化は、せん断強度を低減させている過程で発生し、モデルの中でどの部分が大きな変化を生じているかを見て「すべり線」を検出します。局所安全率で2つのボタンがありますが、実質的な意味をもつのは「応力解析結果」です。局所安全率は、入力した生の土質物性値に対する要素ごとの安全率ですから、モデルの中で不安定領域を判定するのに使用します。「せん断強度低減法」は全体安全率を1を初めとして仮想的に徐々に上げ最終的にすべりが発生する全体安全率を求める計算であり、派生的に求めた局所安全率は計算上の参考値にすぎません。両者ともモデルに発生する応力と強度との関係を表しています。せん断強度低減法は有限要素法の弾塑性解析における破壊基準と解析上の応力状態で判定します。分割法は、すべり円を仮定してその面上における力の釣り合いから求めています。既往の研究から、両者はほぼ等しいとされています。入力したモデルの中に一部空白あるいは材料プロパテイ設定がされていない要素(メッシュ)がある可能性があります。画面上で小さすぎて見分けがつかない要素が設定されている場合に発生します。入力データファイルを弊社サポート窓口<ic@forum8.co.jo>までお送りください。※データファイルをお送りいただく場合は、圧縮してメールに添付くださいますようよろしくお願いいたします。新しくステージを追加して解析する場合、解析実行時に[全ステージ]を選び全て実行させてください。stage-1では、自重による変形を求めます。stage-2で、液状化によるせん断剛性の低下をした状態の自重変形を求めます。stage-3では、液状化後の体積圧縮による変形を求めます。変形は必ず相対変位、たとえば最終stage-3とstage-1との間の相対変位を見ることで液状化による変形が求まります。GeoFEAS2D出力マニュアルp.3に説明がありますが、梁要素と連結されているソリッド要素について出力しています。Y方向の変位だけです。梁要素の場合はそれらに加え回転角があります。梁要素の回転角は周辺の地盤を考慮して計算されます。梁要素の回転角とは、梁の始点i端と終点j端の変位差をその距離で割った値です。梁理論で曲げモーメントによって発生する曲率のたわみ角を回転角ということもありますが、GeoFEAS2Dでは部材間の変位差を部材長で割った角度を回転角のことを回転変位としています。回転の符号は時計回りに正です。i端、右をj端としてi端で時計回りに回転する方向に正の方向です。スパン中央に集中荷重が下向きに作用するなら、i端では正の曲げモーメントが発生します。j端で見ると反時計回りが正の方向です。この場合、必ず左手にi端から右手にj端を見て曲げモーメントの符号と回転する向きを整合させる必要があります。解析実行中に以下のメッセージが表示され収束しない=========================「各荷重ステージの細分割数を入力した値の25倍にしても、計算は収束しませんでした。収束誤差を大きくするように調整いただくか、設定している地盤の全体安全率が1以下になっているかをご確認下さい。弾塑性解析の場合は、ある部分で破壊規準で既定された応力以上が発生した場合には、塑性状態となり変形の増大と、周辺要素に超過応力を再配分します。周辺要素も負担できなくなると、収束しなくなります。その場合は、収束誤差の許容値を緩める、材料プロパティを見直す、他の構成モデルに切り替えることなどが考えられます。収束しにくい応力状態が発生するのは、盛土の法尻部などせん断応力が大きくなる部分なので、該当部分だけ材料プロパティを変更することも考えられます。N値=0としている場合、液状化に対するせん断強度が震度にかかわらず0となります。安全率の計算で分子に相当する部分が0なので、震度にかかわらずFL値としては極めて小さくなります。その結果、液状化後のせん断剛性G1が低く設定され、せん断剛性を決めるグラフ上は震度の違いがなくなり、変形量が同じ結果となります。せん断強度低減法では、土の構成モデルとして弾塑性モデルを使用します。せん断強度低減法は、土の強度を変化させて繰り返し弾塑性解析を行い、収束もしくは発散を判定条件に最大せん断ひずみ増分と全体安全率を計算します。せん断強度低減法では、まず低減係数Fで土の強度を割って低減させて、弾塑性解析を行い収束状況を確認します。(ここで、Φ:入力の内部摩擦角)弾塑性解析の性質上、初期応力(応力経路の開始点)を必要としています。初期応力解析を弾塑性解析で実施する際に最初から全体安全率がFs≦1.0となるような物性値を与えると計算ができません。弾塑性解析では、強度の上限値以上のせん断力が発生するように荷重(自重や地震力等)を入力すると、解は求まりません。物性値を変えない限り、それ以上の荷重に耐えられないことを意味します。したがって初期応力解析から弾塑性の物性値を用いて、何ら物性値の変更なしにせん断強度低減法を適用すると計算はできません。そこで、解析を2段階すなわち2つのステージに分けて実行します。物性値にして計算しておいてから、次のステージで物性値を弾塑性の設定に切り替え、せん断強度低減法を適用することで、全体安全率がFs≦1.0となるような物性値について計算することが可能です。ライナープレートと換算する断面積を一致させ、換算断面の肉厚を求めます。換算断面の肉厚から断面2次を求め、ライナープレートの曲げ剛性EIと一致させるようにヤング率を変えます。)はメッシュを作成するときの要素の幅で厚さが決まります。ポアソン比を入力します。曲げ剛性EIを等しくするという考え方は、ライナープレートは断面2次が大きいので、鋼板(メッシュの厚さを持つ)として入力したのでは剛性が低く評価されます。そこでライナープレートの断面2次の倍率をヤング係数に掛けてあげることで、曲げ剛性EIの値を一致させる考え方です。FL値の分布を表示したい場合は、[Stageの選択]でプルダウンから載荷ステージ2を選びます。コンター図か分布図(要素ごと)の[液状化安全率(FL)]を選択すれば表示します。液状化している部分の表示を暖色系にしたい場合は、[凡例の変更]で色の「反転表示する」にチェックを入れます。Mar.1992の文献にあるFig.10が該当のグラフです。X方向の変位量、Y方向の変位量の+、-の符号の向きは?A3−21.変位量は全体座標系で表示されます。GeoFEAS2Dのポスト処理では右側に向かう方が正です。横軸にX軸とし、右手に向かって+縦軸にY軸を取り、上に向かって+とします。したがって正方向は隆起量、負方向は沈下量となります。液状化解析後をした結果、Post部で液状化安全率(FL)のコンタ図が地表面付近で波状となっているが何故か?A3−22.FL表示に地表面付近で波状となるのは、コンタ表示をするポスト処理の過程で地表面付近ではなだらかなグラディエーションがうまくいかないことがあるためです。申し訳ありませんが、[分布図]にも液状化抵抗率を表示する機能があります。こちらはグラディエーションをかけず要素ごとの色分けとなりますので波状の表示を回避できます。液状化解析を行った時、N値が極端に小さい液状化対象層の変位が甚だ大きくなる(見た目が不自然な変形となる)場合があるが理論的にあり得る現象なのか。条件によりあり得る現象ならばそうしたときこれを避けるための設定方法はあるか。A3−23.N値が低いと液状化FL値が小さくなります。FL値が小さく、かつ拘束圧が小さいと非常に小さな液状化時のせん断剛性G1となり、不自然な変形(例えば、メッシュが巻き込む形になるような変形)も発生します。プログラムは理論どおりの解析となりますが、上記のように現実的ではない変形となる場合があり、このような変形を回避する方法は指針にも示されていません。液状化はある程度の進行すると、それ以上は剛性が低下するのではなく剛性が再び増加する(大きくなる)という現象があります(サイクリックモビリティ)。それを表現する値としては以下の2項目です。入力値として仮定して解析をお試しください。[γL(%)]微小抵抗限界せん断ひずみ(単位:%)を入力してください。0.0を入力した場合は、プログラム内部で自動計算します。[G2:液状化時の回復せん断剛性(仮数部)]液状化時の回復せん断剛性を入力してください。0.0を入力した場合は、プログラム内部で自動計算します。Q2-42に、「非液状化層の最下端に引張応力が発生しないような試行錯誤を行う必要がある」とあるが、引張応力が発生しているかどうかをチェックできるような出力方法があれば教えてほしい。A3−24.ポストプロセッサーで[コンタ図]-[X方向応力]をステージ3(液状化後)を選択して表示します。わかりやすいように凡例を絶対値の最大値に正負を設定します。範囲を2分割すると、マイナスの領域が浮き彫りになります。応力はマイナスを引張と定義しているので、X方向の応力が引張部分を表示したことになります。この場合、液状化層の上にある層が水平方向(X方向に)引張応力があるどうかを確認しています。液状化層が水平方向に押しつぶした変形をするので、その上にある盛土層は水平方向の応力を確認するためです。強制変位を設定したが、解析結果を見ると、与えた強制変位が一致しないのは何故か?強制変位と結果の変位は一致するはずでは?A3−25.お考えの通り、例えばある節点に強制変位のみが与えられている場合、その節点における強制変位量と結果の変位は一致します。「Stage1:自重」と「Stage2:強制変位」の2ステージ設定した場合、強制変位はステージ2で与えておりますので、結果はステージ2のみの変位を見る必要があります。(絶対変位ですとステージ1での自重変形が含まれてしまいますので、ステージ1との相対変位を見る必要があります)一致しない場合は、上記のように強制変位を与えたステージのみの変位を見ているかご確認ください。解析結果で安全率1を示す領域はどう解釈すればよいか(GeoFEAS)A3−26.地盤の緩みと考えていいでしょう。安全率1の分布が連続的にすべり線を形成する場合は、破壊の恐れがあります。一部だけの場合は地盤の緩みと考えます。ひずみがマイナスの場合はどう解釈すれば良いかA3−27.ひずみのプラスは「圧縮」、マイナスは「引張」を表しております。変位図とひずみ図の相違なのですが、Y方向変位図とY方向ひずみ図の違いは、GLに対する相対的な変化量を示すのと個々のメッシュ内の変化量の割合示すのとの違いである、という解釈でいいでしょうか。A3−28.図の解釈はその通りです。変位図は節点の移動を表します。初期の位置からどれだけ各節点が変位したかを示します。ひずみはメッシュ(要素)内の変化率を示しています。割合で表すので長さに対する変位を表します。解析実行を行ったところ「弾塑性解析データファイル(*.sta)のデータカード~に誤りがあります。データをご確認下さい。」とのメッセージがでたA3−29.プロパティ設定の名称等に空白やカンマ、スラッシュなどが含まれていないかどうかをご確認下さい。それら文字が含まれていますと、計算時に区切りと判断されてしまうためエラーとなります。本不具合はVer.3.1.2以降では入力確定時にチェックをするように改善しておりますので、Ver.3.1.1以前で作成されたデータを解析する際には、改めて名称等をご確認いただくようお願いします。貯水池の変形解析において対象の構造物築堤後に湛水させると地盤が膨張するような変形となった。Y方向の応力が低減されているような結果となるのはなぜか?A3−30.本プログラムでは、水の影響を水圧荷重として考慮します。1mの深さで土の単位体積重量が20kN/m3であれば、上載圧は20kN/m2です。水圧荷重は、等方等圧にかかりますが上載圧だけに着目するならば、地表面に水位があると仮定すれば1mの水圧がかかることになります。単純に水の単位体積重量を10kN/m3とすれば、水圧荷重がかかると10kN/m2となります。10kN/m2となります。水圧荷重がかかると応力が減少するようになります。応力が減少すると、リバンドすなわち当初は大きな荷重があった土の要素が荷重がなくなる(除荷)と収縮していたものが膨潤するような変形となります。解析結果の変形図で表示される線分は梁の変形を表しているのでしょうか。それとも梁の変形とは無関係な線分を表しているのでしょうか。A3−31.梁の変形を表しています。節点位置の変位量を計算で求めているので、節点と節点の間は繋いだ線が変形図として表現されます。液状化解析後のFL値が他の液状化判定プログラムで計算した値と大きく異なる場合があるがなぜかA3−32.FL値を検算する場合、上載圧の計算がFEMと異なる場合があります。FEMでどのような平均値を計算するかをご確認ください。検算する場合はモデルを単純化するのがよいでしょう。VRシステム・パーキングソリューション・ECOソリューション>>その他ソリューション。