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更生複合管の構造計算 SPRana−地震時 鉛直断面の検討(非線形FEM解析)

 地震時の鉛直断面の検討では、SPR工法(製管工法)により更生された複合管に対して、常時の荷重のほかに、地震動による深さ方向の相対変位を地盤バネを介して外力に変換した地震時水平土圧および外周面に作用する地震時周面せん断力の荷重条件をもとに、 常時荷重に対する検討時と同様に非線形FEM解析を行い、限界状態設計法(使用限界状態または終局限界状態)により、常時で設定した断面の照査を行うことが可能です。

 

     

               円形・矩形・馬蹄形・蓋掛けの複合管の地震時計算用モデル図

 

   

   

・ 対象断面形状として円形、矩形、馬蹄形および蓋掛けの4タイプの照査が可能(更生後の複合管の内面形状は既設管き
  ょと同一形状)。
・ レベル1地震動の照査基準値は使用限界状態、レベル2地震動の照査基準値は終局限界状態で照査。
・ 使用限界状態に関する指標として、「鉄筋が降伏するか」の他に、無筋コンクリートの照査用に「ひび割れが発生するか」
  の選択が可能。
・ 既設管きょのみの照査が可能。
・ 既設部材と更生部材との接触面に滑りを考慮することが可能。
・ 曲げ挙動が支配的な場合は軸力の照査を省略することが可能。
・ せん断耐力の算出方法として、更生部(モルタルとプロファイル一体)のせん断強度を直接指定する場合を追加。
・ 埋設条件、既設条件および更生条件は、基本的に「常時の検討」と同様な設計条件を設定することが可能。
・ 部材の劣化状態として、「常時の検討」と同様に各部位毎の腐食量(部材厚および鉄筋量)を考慮可能。
   また、コンクリートおよび鉄筋の劣化状態を材料強度により設定可能。

  

  

・ 変形係数の推定方式は、「平板載荷試験」、「孔内水平載荷試験」、「一軸・三軸圧縮試験」または「標準貫入試験(N値)」よ
  り選択可能。
・ 地盤反力係数の推定に用いる係数αは、「日本下水道協会」または「日本道路協会」より選択可能。また、係数αを直接入
  力することも可能。
・ せん断弾性波速度Vsは、「N値より算出」または「実測値を入力」から選択可能。
・ 固有周期TSを算出する時の地盤の特性値TGに乗じる係数を地震動毎(レベル1・レベル2)に設定可能。また、固有周
  期TSを直接入力することも可能 なため、地盤の動的解析等で得られた結果を反映することも可能。
・ 設計応答速度を地震動毎(レベル1地震動・レベル2地震動)に直接入力することが可能なため、地盤の動的解析等で得
  られた結果を反映することが可能。
・ 円形では、「下水道施設の耐震対策指針と解説 -2006年版- (社)日本下水道協会」 および「下水道施設耐震計算例 -管
  路施設編- 2001年版 (社)日本下水道協会」
等に記載されている周面せん断力を考慮することが可能。
・ 周面せん断力に使用する動的せん断変形係数は、「せん断弾性波速度により計算」または「地盤の変形係数により計算」
  より選択可能。
   また、動的せん断変形係数を直接入力することも可能。
・ 地盤歪みの大きさに基ずく補正係数Cvを地震動毎(レベル1・レベル2)に設定可能なため、地盤の動的解析等で得られ
  た結果を反映することが可能。
・ 既設管の周面地盤に埋設時の埋戻し土を考慮することが可能。

    

・ 入力条件(荷重条件)、断面力、クラック図(ひび割れ)および照査結果を画面により確認可能。
・ 断面力は、終局限界時の設計荷重時および最大荷重時を確認することが可能。
・ クラック図(ひび割れ)は、終局限界時の設計荷重時、ひび割れ発生時および最大荷重時を確認することが可能。


                

     矩形きょサンプル動画        馬蹄きょサンプル動画      円形きょサンプル動画   蓋掛けきょサンプル動画

・ 地震時での破壊に至るまでのひび割れの進展をアニメーションにより確認することが可能(AVIファイル等に保存可能)。
 

      

   

・ 照査結果は、報告書形式で出力することが可能で、Microsoft Office Wordへの出力も他のCivilPlazaシリーズと同様にサ
  ポート。

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