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■            FORUM8 News 【イエイリ・ラボ版】Vol.5
■■■                                                    2010年 7月21日
■ Design・Analysis/CAD&VR
http://www.forum8.co.jp (株)フォーラムエイト & イエイリ・ラボ
 

  ●─────────< イエイリ・ラボの目 >────────●
 
  建設ITジャーナリストの家入です。7月8日に東京・浜松町で開催
  された「平成22年度 橋梁耐震実験研究成果発表会」で、フォーラム
  エイトの技術力が注目を集める場面がありました。
 
  兵庫県三木市にある実大三次元震動破壊実験施設「E−ディフェン
  ス」で行った実物大橋脚の破壊実験結果を予測する「平成21年度ブ
  ラインド解析コンテスト」で、ナント、フォーラムエイトが最優秀
  賞を受賞したのです。
 
  今回は、このニュースを中心にお伝えしましょう。
 
  ●─────────────────────────────●
 
=◆ トピックス ◆=
■重力を超える加震力! 世界最大の震動台「E−ディフェンス」
■複雑な非線形挙動を「Engineer's Studio(TM)」で見事、再現
■審査員も驚く精度! 変位波形、最大値とも実験結果とよく合致
 

=◆ トピックス ◆=
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
■重力を超える加震力! 世界最大の震動台「E−ディフェンス」
http://www.bosai.go.jp/hyogo/profile/facilities/facilities.html
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
  「ブラインド解析コンテスト」を主催しているのは、防災科学技術
  研究所です。同研究所の兵庫耐震工学研究センターには、実大三次
  元震動破壊実験施設「E−ディフェンス」という、世界最大級の震
  動台があります。
 
  20m×15mの震動テーブルには、水平のX方向、Y方向に水平加震機が
  5台ずつ、鉛直のZ方向に鉛直加震機が14台もついており、その加震
  力は水平方向に最大加速度900cm/s2、鉛直方向には重力加速度を上
  回る1500cm/s2という強力なパワーを発揮します。
 
  平成21年度のコンテストでは、この震動台に全高9.3mの高じん性モ
  ルタルを用いた実物大の矩形断面RC橋脚を置き、三次元入力破壊実
  験の前後に数値解析を行い、実験結果を最も高精度で予測した者を
  表彰する、というルールで行われました。
 
  このコンテストに、フォーラムエイトからは社員の甲斐義隆さん、
  松山洋人さん、Brent Flemingさん、安部慶一郎さんと、東京都市
  大学総合研究所教授の吉川弘道さんらが、合同チームとして参加し
  たのです。
 
 
▼ブラインド解析コンテストの実施要領(防災科学技術研究所)
  http://www.bosai.go.jp/hyogo/research/project/bridge_compe_09.html
▼実大三次元震動破壊実験施設「E−ディフェンス」(防災科学技術研究所)
  http://www.bosai.go.jp/hyogo/profile/facilities/facilities.html
 
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■複雑な非線形挙動を「Engineer's Studio(TM)」で見事、再現
http://www.forum8.co.jp/forum8/press/press100708.htm
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
  課題となった「高じん性モルタルを用いた実物大の矩形断面RC橋脚」
  は、基礎フーチングの上に長さ6m、縦横1.8mの矩形断面の橋脚が載っ
  たもので、橋脚の下半分と基礎との接続部分に「高じん性繊維補強
  セメント複合材料(HPFRCC)が使われています。
 
  力学的には非常に複雑な挙動を示します。単なる鉄筋コンクリート
  とは異なり、引っ張り側にも強度を持つ複雑なヒステリシスカーブ
  の非線形の弾塑性を示すからです。
 
  フォーラムエイトチームは、動的非線形解析ソフト「Engineer's
  Studio(TM)」を用いて、この複雑な構造物をモデル化しました。解析
  に使ったモデルは節点数が586、弾性梁要素が735、そしてファイバー
  要素が7、バネ要素が8というものです。
 
  しかし、HPFRCCの複雑なヒステリシスカーブの弾塑性特性は製品版
  にはありませんでした。そこで、急きょ圧縮側を「Hoshikuma」、
  引っ張り側を「バイリニア」で表現した簡易モデルをソフトに実装
  したのです。
 
  ソフトを自社で開発しているフォーラムエイトならではの強みが、
  発揮されたわけです。
 
▼橋脚試験体の実物写真とEngineer's Studioで作成した解析モデル
  http://www.forum8.co.jp/forum8/press/gamen/100708-1.htm
▼橋脚試験体の図面(PDF、防災科学技術研究所)
 http://bit.ly/d0Hbpo
 
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
■審査員も驚く精度! 変位波形、最大値とも実験結果とよく合致
http://www.forum8.co.jp/forum8/press/press100708.htm
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
  こうしてフォーラムエイトの技術陣が苦労して作った解析モデルは、
  驚くべき精度で、実験結果と合致していました。
 
  例えば、橋脚天端の変位時刻歴は、実験結果と解析結果では、主要
  部分の波形がピッタリと重なり、変位の最大値も2割程度の誤差で
  よく合致していました。
 
  また、橋脚天端が水平2方向に描く軌跡は、有名人のサインの筆跡
  を思わせる複雑な曲線ですが、これも見事に再現されました。
 
  表彰式で講評を述べた防災科学技術研究所兵庫耐震工学研究セン
  ター長の中島正愛さんも、「これだけ実験結果と解析結果が合うの
  はすばらしい」と驚きを隠せない様子でした。
 
  シミュレーション結果が実際の現象とどれだけ合っているのかは、
  なかなか検証する機会がありません。今回、実大三次元震動破壊
  実験施設「E−ディフェンス」と、非常に複雑な非線形挙動を持
  つ構造物でこれだけの結果が出たことは、フォーラムエイトの高
  度な解析技術を実証したものと言えそうです。
 
▼橋脚天端の変位時刻歴、最大値の比較図
  http://www.forum8.co.jp/forum8/press/image/100708-2.jpg
▼荷重変位曲線の比較図
 http://www.forum8.co.jp/forum8/press/gamen/100708-3.htm
▼驚異の精度!橋脚動的解析コンテストの優勝者とは(ケンプラッツ)
 http://kenplatz.nikkeibp.co.jp/article/it/column/20100712/542245/
 
  ●───────────< あとがき >───────────●
 
  フォーラムエイトでは、地震や洪水、交通渋滞など様々な現象をシ
  ミュレーションし、その結果をビジュアルに表現するソフトをライ
  ンアップしています。
 
  今回のE−ディフェンスでのブラインド解析コンテストで、フォー
  ラムエイトが最優秀賞を受賞したことは、ビジュアルに表現された
  内容が、工学的にも精度が高いことが裏付けられたことになります。
 
  実際の構造物に対する建築、土木的なセンスと、それをモデル化し
  バーチャルに解析する力の両方を備えたフォーラムエイト技術陣の
  実力に、改めて驚かされました。
 
        イエイリ・ラボ/家入龍太 (http://www.ieiri-labo.jp
 
  ●─────────────────────────────●
 

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