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UC-1 Series Geotechnical Analysis
 
UC-1  地基动态的有效应力解析(UWLC) (英文版)
包含初期应力解析、全应力法的动态解析、有效应力法的动态解析
(液状化解析)程序。
Windows NT/2000/XP対応
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  程序概要
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此程序是使用有限要素法(FEM)进行地基动态变形解析的程序。
基于有效应力而建立的弹塑性理论的方法,考虑到地震时发生过剩间隙水压、刚性的降低等,可以利用时间关系图计算地基变形。解析对象可以适用于土构造物(堤坝、填土)地震时稳定性的研究、地层中构造物浮起的研究、地基和构造物的动态相互作用的研究等。并附有液状化参数确定功能程序。对应CAD输入方法可以简单地制作FEM模型,也能对应读取SXF文件。
本产品是由本公司与「群马大学・鹈饲研究室」组成的共同开发体制设计完成的。产品的解析部分是利用具有高度解析理论及丰富实践经验的「群马大学・鹈饲研究室」的地基解析程序,以及本公司开发的后处理(Pre-post)程序。
 程序的功能和特长
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  解析的特长
  1. 实施要素模拟试验时,可以设定液状化参数。
  2. 进行1维及2维的解析。
  3. 可以进行全应力法的动态解析和有效应力法的动态解析(液状化解析)。
  4. 可以混合使用全应力法适用要素(不考虑水压)和有效应力法适用要素(考虑水压)。
  5. 考虑地基透水现象的土/水关联动态解析。
  6. 能适用丰富的地基构成模型(8种),并能自由混合。
  7. 采用收敛计算高速化法的LINE SEARCH、BFGS。
  8. 通过自动调整动态解析时间进程,实现解析的稳定化。

适用范围
本程序主要能适用于以下研究
  1.  用全应力法研究地基和构造物的动态相互作用。
  2. 液状化的土构造物(例如:河川堤坝)在地震时的稳定性研究。
  3. 液状化地基内构造物浮起的研究。
  4. 液状化对策工程的研究。
  5. 离心振动实验和大型振动台实验等模拟实验
  6. 依据1维地震应答解析,详细判断液状化。
另外,作为液状化对策工程可以研究:构造物的建筑工法/凝固工法/压实沙桩工法/过剩间隙水压消除工法等。

解析理论

1.要素库
  1. 平面应变要素
    可以定义3节点3角形要素、6节点3角形要素、4节点4角形要素、8节点4角形要素等4种。


  2. 梁要素
    可以定义初步梁要素

  3. 轴方向弹性要素
    用2个节点定义

  4. 剪切弹性要素
    用2个节点定义

  5. 节点集中的质量要素
    对1个节点定义
  6. 缓冲要素
    用2个节点定义。指定轴方向和剪切方向的衰减


2.构成模型
  1. 平面应变要素模型
    • 线形弹性模型
    • 积层弹性模型
    • 弹性・完全塑性模型(MC-DP模型) 
    • 修正Ramberg-Osgood模型(RO模型)
    • 修正Hardin-Drnevich模型(HD模型)
    • 鹈饲・若井模型(UW-Clay模型) 
    • 砂石Pastor-Zienkiewicz模型(PZ-Sand模型) 
    • 粘土Pastor-Zienkiewicz模型(PZ-Clay模型)
  2. 梁要素模型
    梁要素的复原力特性可以适用线形弹性模型或双线性模型。
  3. 弹性要素模型
    轴方向及剪切弹性要素的复原力特性能适用线形弹性模型或双线性模型。并且本产品的轴方向及剪切弹性要素可以定义弹性两端节点上的节点集中质量。

3.质量基质和衰减基质
  1. 集中基质和坚实基质
    本程序作为质量基质以及衰减基质程序,可以分别选择应用于集中基质或坚实基质。
    • 质量基质・・・集中质量基质或坚实质量基质
    • 衰减基质・・・集中衰减基质或坚实衰减基质
    但是,考虑Rayleigh粘性衰减时,必须用于坚实衰减基质。
  2. Rayleigh衰减
    能量衰减除滞后衰减外,还有粘性衰减和逸散衰减。在本程序中,可以考虑到作为系统粘性衰减的Rayleigh衰减。

4.运动方程式和联立方程式
  1. 运动方程式的离散化和积分法
    • 阳解法・・・前进差分法
    • 阴解法・・・Newmark-β法/HHT-α法/WBZ-α法/Generalized-α法
  2. 联立方程式的解法
    本程序根据空中轮廓法,记忆全部刚性基质。作为联立方程式的解法采用高斯消去法的变形LDLT分解法。

解析结果表示功能
模型图、变形图、时间关系图、复原力特性图、响应频谱图、傅立叶频谱图、轮廓图、断面力图、主应力/主应变图,并且对应动画显示。 
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