Civil Engineer's Forum-FORUM8 このページをスタートページに設定する スマートフォンサイト モバイルサイト QR

Facebook - FORUM8

Twitter - FORUM8

YouTube - FORUM8

 Powered by Google

 サイトマップ | ご利用条件 | お問い合わせ | FAQ | F8ツールバー 英語翻訳サイト | Japanese | English | Korean | CHS/CHT | Vietnam | Francais | Europe

English Korean Chinese Francais Home Back
UC-1シリーズ FEM解析
 
UC-1  地盤の動的有効応力解析(UWLC) Ver.2
  Dynamic effective stress analysis for ground (UWLC) Ver.2
 地盤の動的有効応力解析(UWLC) 英語版 Ver.2
¥630,000(税別)
レンタル ¥189,000〜(税別)
¥1,260,000(税別)
レンタル ¥378,000〜(税別)
初期応力解析・全応力法の動的解析・有効応力法の動的解析(液状化解析)プログラム
初版リリース : '04.04.05 (英語版: '06.03.28) / 最新Ver.リリース : '11.10.28 (英語版: '16.12.16)
日本語版/英語版 対応
地盤解析支援サービス
地盤解析支援サービス
 
Trial Version
Trial Version
有償セミナー
Products Guide
製品カタログ(PDF)
地盤解析カタログ
ダウンロード(PDF)
体験版
ダウンロード
操作ガイダンス
ダウンロード
Q&A
Order
製品購入

アカデミー価格
サブスクリプション
ライセンスパック
FPBポイント・バンク
レンタルライセンス/フローティングライセンス
Windows Vista/7/8/10 対応
製品詳細価格/購入サンプル画面ユーザ紹介/評価・Q&A

  プログラム概要
ライン
有効応力に基づく弾塑性理論による方法、地震時の過剰間隙水圧の発生、剛性の低下を考慮し、地盤の変形を時刻歴で計算可能です。
解析対象は、土構造物(堤防・盛土)の地震時安定性の検討、地中構造物の浮上りの検討、地盤と構造物の動的相互作用の検討等に適用可能です。
液状化パラメータ決定機能プログラムおよび最適化手法による同定解析プログラムを付属。FEMモデルの作成はCAD的な入力方法で、簡単に作成可能です。CADファイルからの読み込みにも対応しています。
弾塑性地盤解析(GeoFEAS) 2Dと入力ファイルの連動、UC-1シリーズの柔構造樋門の設計からの地形データをインポートが可能です。

本製品の解析部は郡馬大学工学部・鵜飼研究室の地盤解析プログラムを利用し、弊社がプリポスト部の開発を行う共同開発体制をとっています。

  関連情報
道路土工(要綱、切土工・斜面安定工指針)の改訂とフォーラムエイトの対応 ('09.07.22掲載)

新製品紹介

論文発表

基調講演/論文発表

新製品セミナー2004Summer配布資料

技術資料

有償セミナー参加申込受付中  地盤の動的有効応力解析(UWLC)セミナー

  プログラムの機能と特長
ライン
  ■解析の特長
  1. 要素試験シミュレーションを実施して液状化パラメータの設定が可能
  2. 最適化手法による同定解析プログラムを付属し、実験データから入力パラメータの決定が可能
  3. 標準貫入試験結果N値から砂の構成モデル(PZ-sand)の入力パラメータを推定可能
  4. 1次元モデルと2次元モデルの選択が可能
  5. 全応力法の動的解析と有効応力法の動的解析(液状化解析)が可能
  6. 全応力法適用要素(水圧非考慮)と有効応力法適用要素(水圧考慮)の混在が可能
  7. 地盤の透水現象を考慮した土/水連成の動的解析が可能
  8. 地盤の構成則モデルは全8種類を適用でき、それらを自由に混在させることができる
  9. 収束計算の高速化法であるラインサーチ、BFGSを採用
  10. 動的解析の時間ステップを自動調整することにより、解析の安定化を実現
  11. 鉛直方向と水平方向の同時加振対応

■適用範囲/検討事例
  1. 全応力法を用いた地盤と構造物の動的相互作用の検討
  2. 土構造物(河川堤防など)の液状化時を含む地震時安定性の検討
  3. 液状化地盤内の構造物の浮上がり検討
  4. 液状化対策工の効果評価(構造物による工法、固結工法、サンドコンパクションパイル工法など)
  5. 過剰間隙水圧消散工法(グラベルドレーン工法など)に対応
  6. 遠心振動実験や大型振動台実験など実験のシミュレーション
  7. 1次元地震応答解析による詳細液状化判定

検討可能な液状化対策工の例
  1. 構造物による工法
  2. 固結工法
  3. サンドコンパクションパイル工法
  4. グラベルドレーン工法

解析機能

解析モデルの作成手順
  • CAD的な操作で簡単に2次元FEMモデルを作成
  • CADデータ(SXF)読込みに対応
  • メッシュ分割(ブロック分割法)
  • 1次元解析モデルの簡易作成機能
  • メッシュデータ出力機能
  • 材料パラメータの表入力

■解析理論

1.要素ライブラリ

(1) 平面ひずみ要素
3節点3角形要素、6節点3角形要素、4節点4角形要素、8節点4角形要素の4種類を定義することができます。

(2) 梁要素
1次の梁要素を定義することができます。

(3) 軸方向バネ要素
2つの節点で定義します。なお、バネの長さは10-5m以上必要です。

(4) せん断バネ要素
2つの節点で定義します。なお、バネの長さは10-5m以上必要です。

(5) 節点集中質量要素
1つの節点に対して定義するものとします。

(6) ダンパー要素
2つの節点で定義します。また、軸方向とせん断方向の減衰を指定します。


2.構成モデル

(1) 平面ひずみ要素モデル
  • 線形弾性モデル
  • 積層弾性モデル
  • 弾・完全塑性モデル(MC-DPモデル)
  • 修正Ramberg-Osgoodモデル(ROモデル)
  • 修正Herdin-Drnevichモデル(HDモデル)
  • 鵜飼・若井モデル(UW-Clayモデル)
  • 砂のPastor-Zienkiewiczモデル(PZ-Sandモデル)
  • 粘土のPastor-Zienkiewiczモデル(PZ-Clayモデル)

(2) 梁要素モデル
梁要素の復元力特性として、線形弾性モデルまたはバイリニアモデルを適用することができます。

(3) バネ要素モデル
軸方向およびせん断バネ要素の復元力特性として、線形弾性モデルまたはバイリニアモデルを適用することができます。また、本製品の軸方向およびせん断バネ要素では、バネの両端節点に節点集中質量を定義することができます。


3.質量マトリックスと減衰マトリックス

(1) 集中マトリックスとコンシスタントマトリックス
質量マトリックスおよび減衰マトリックスとして、それぞれ集中マトリックスを適用するか、コンシスタントマトリックスを適用するかを選択することができます。
  • 質量マトリックス・・・集中質量マトリックス or コンシスタント質量マトリックス
  • 減衰マトリックス・・・集中減衰マトリックス or コンシスタント減衰マトリックス
ただし、粘性減衰としてRayleigh減衰を考慮する場合には、コンシスタント減衰マトリックスを適用しなければなりません。

(2) Rayleigh減衰
エネルギー減衰としては、履歴減衰の他に粘性減衰と逸散減衰があります。
本製品では、系の粘性減衰としてRayleigh減衰を考慮することができます。


4.運動方程式と連立方程式

(1) 運動方程式の離散化と積分法
  • 陽解法・・・前進差分法
  • 陰解法・・・Newmark-β法/HHT-α法/WBZ-α法/Generalized-α法

(2) 連立方程式の解法 本プログラムでは、スカイライン法により全体剛性マトリックスを記憶します。
連立方程式の解法として、ガウス消去法の変形であるLDLT分解法を採用しています。


■材料パラメータの同定解析

同定解析プログラムは、付属のプログラムとして利用できます。同定解析プログラムで得られた最適なパラメータは、UWLC本体で材料プロパティの設定に読み込むことができます。また、土の構成モデルUW-Clayについては、決定されたパラメータを従来からの要素試験シミュレーションプログラムで読み込み、応力ひずみ曲線等をシミュレーションすることができます。

画像をクリックすると大きな画像が表示されます。
▲最適化手法による同定解析

■N値から砂の構成モデルパラメータを推定

UWLCには液状化の土のモデルとして弾塑性モデル、PZ-Sand(Pastor-Zienkiewicz)モデルが用意されています。従来はパラメータを決定するために内部摩擦角や変形係数を事前に求め、変相線を定義するパラメータの計算が必要でした。変相線とはモールの応力円が変相線以内の応力状態であれば砂は収縮し、変相線以上の応力状態であれば膨潤する砂のダイラタンシーを応力空間で定義する境界を定義する線です。今回の推定機能によってN値からパラメータを推定することが可能となりました。

画像をクリックすると大きな画像が表示されます。
▲PZ-sandのパラメータ推定

■解析結果表示機能

モデル図、変形図、時刻歴図(変位、速度、加速度、応力、ひずみ、過剰間隙水圧、梁断面力)、復元力特性図、応答スペクトル図、フーリエスペクトル図、コンタ図、断面力図、主応力/主ひずみ図 、アニメーション表示対応、数値出力(節点、要素、梁断面力)


UWL紹介文献

動的変形解析の概要と適用例(各種動的変形解析の方法)として紹介されています。
「高規格堤防盛土設計・施工マニュアル(平成12年3月)」 リバーフロント整備センター


■地盤解析シリーズのCIM機能強化
地盤解析シリーズの各種製品は、CIM(Construction Information Modeling)機能をより一層強化し、地形データやUC-1の各種地盤関連製品とのスムーズなデータ連携にも対応しています。
地形データ*.GF1ファイルを使用したデータ連携
弾塑性地盤解析(GeoFEAS)2D Ver.3

柔構造樋門の設計 への変位量連携
「弾塑性地盤解析(GeoFEAS2D)」で解析した地盤変形解析結果(沈下・水平変位分布)を「柔構造樋門の設計」にインポートし、函体縦方向のレベル2耐震照査が可能。
画像をクリックすると大きな画像が表示されます。 画像をクリックすると大きな画像が表示されます。
GeoFEAS2D 柔構造樋門

土留め工の設計 における周辺地盤影響解析地盤のみをモデル化し、壁体変位を強制変位で与えて地盤変形の計算が行える。
地盤の動的有効応力解析(UWLC)Ver.2

斜面の安定計算 への加速度連携
高さ30m程度以上の高盛土におけるニューマーク法の適用に際しては、すべり土塊の応答加速度波形を入力地震動とする必要がある。「地盤の動的有効応力解析(UWLC)」と「斜面の安定計算」のデータ連携により、UWLCでの2次元FEM地震応答解析から求められるすべり土塊の、応答加速度波形によるニューマーク法解析に対応。高盛土・大規模盛土安定計算レベル2地震動の安定計算が行える。
画像をクリックすると大きな画像が表示されます。 画像をクリックすると大きな画像が表示されます。
UWLC 斜面の安定計算
2次元浸透流解析(VGFlow2D)Ver.3

GeoFEAS2D への水位線連携
画像をクリックすると大きな画像が表示されます。 画像をクリックすると大きな画像が表示されます。
VGFlow2D GeoFEAS2D

UWLC への水位線連携
斜面の安定計算 への水位線・ポテンシャル線連携
連携ファイル(*.PRS【水位線】、*.PTN【等ポテンシャル線】)によって、飽和/不飽和浸透流FEM解析結果の反映が可能。 
GeoFEAS Flow3D(浸透流解析限定版)

LEM3D への水位面連携
「GeoFEAS Flow3D(浸透流解析限定版)」の解析結果や、他社製品の解析結果を定型テキストファイルとして「3次元地すべり斜面安定解析(LEM3D)」に取り込むことで、地すべり解析に必要な地下水面を生成し、これを用いた3次元斜面安定解析が可能。
画像をクリックすると大きな画像が表示されます。 画像をクリックすると大きな画像が表示されます。
VGFlow3D LEM3D
Page Top Page Top

  適用基準及び参考文献
ライン
  • マトリックスと有限要素法[改定新版] (O.C.ツェンキーヴィッツ,R.L.テイラー著  科学技術出版社)
  • 地盤技術者のためのFEMシリーズ 1 はじめて学ぶ有限要素法 (社団法人 地盤工学会)
  • 地盤技術者のためのFEMシリーズ 2 有限要素法がわかる (社団法人 地盤工学会)
  • 地盤技術者のためのFEMシリーズ 3 弾塑性有限要素法をつかう (社団法人 地盤工学会)
  • 地盤液状化の科学(岡二三生著  近未来社)
  • 動的解析と耐震設計[第2巻] 動的解析の方法(社団法人 土木学会)
  • Chung, J. and G.M. Hulbert, A Time Integration Algorithm for Structural Dynamics with Improved Numerical Dissipation: The Generalized-α Method, ASME, Journal for Applied Mechanics, 60, 371-375, 1993.
  • Hilber, H.M., T.J.R. Hughes and R.L. Taylor, Improved Numerical Dissipation for Time Integration Algorithms in Structural Dynamics, Earthquake Engineering and Structural Dynamics, 5, 283-292, 1977.
  • Hughes, T.J.R., Analysis of Transient Algorithms with Particular Reference to Stability Behavior, Computational Methods for Transient Analysis, North-Holland, 67-155, 1983.
  • Hulbert, G.M. and I. Jang, Automatic Time Step Control Algorithms for Structural Dynamics, Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering, 126, 155-178, 1995.
  • Newmark, N. M., A Method of Computation for Structural Dynamics, ASCE, Journal of the Engineering Mechanics Division, 85, EM3, 67-94, 1959.
  • Wood, W.L., M. Bossak and O.C. Zienkiewicz, An Alpha Modification of Newmark's Method, International Journal for Numerical Methods in Engineering, 15, 1562-1566, 1981.
Page Top PageTop

FORUM8


お問合せ窓口




[ ユーザー紹介 ]
パイオニア株式会社 川越事業所
[ イベントレポート ]
デザインフェスティバル 2016






>> 製品総合カタログ


>> プレミアム会員サービス
>> ファイナンシャルサポート

最近リリースした製品
UC-1 for SaaS FRAME(面内)
マネージャ Ver.2
電子納品支援ツール Ver.15
UC-win/Road Ver.12
Allplan 2017
配水池の耐震設計計算 Ver.7

キャンペーン実施中
UC-win/Road Ver.12リリース
記念、VRサポートサービス
グレードアップ
リバイバル
TV番組放映期間特別価格

セミナー・イベントカレンダー
開催間近のセミナー
4/5  EXODUS・SMARTFIRE体験
4/6  斜面の安定計算
4/7  スイート積算体験
4/11  UAVプラグイン・VR体験

ソフトウェア/支援サービス
VRソフト(バーチャルリアリティ)
《UC-winシリーズ》
・道路・シミュレータ
・ドライブ・シミュレータ
・マイクロ・シミュレーション
・避難解析・シミュレーション
>>その他VRソフト
FEM解析ソフト
・3次元プレート動的非線形解析
・2次元動的非線形解析
・総合有限要素法解析システム
>>その他FEM解析ソフト
土木・建築・設計ソフト
《UC-1シリーズ》
・構造解析/断面
・橋梁上部工
・橋梁下部工
・基礎工
・仮設工
・道路土工
・港湾
・水工
・地盤解析
・CALS/CAD
・維持管理・地震リスク
・建築/プラント
・船舶/避難
>>その他土木・建築・設計ソフト
SaaS/クラウド
《スパコンクラウド®》
・スパコンクラウドサービス
《VR-Cloud®》
・リアルタイムVRシステム
《UC-1 for SaaS》
・FRAME面内
・FRAMEマネージャ
・RC断面計算
・UC-Draw
・電子納品支援ツール
・グループウェア/事務処理
・ファイル転送サービス機能
・UC-1 クラウドサービス
解析支援サービス/サポート
・UC-win/Roadサポートシステム
・設計成果チェック支援サービス
・Engineer's Studio®解析支援
・地盤解析支援サービス
・EXODUS/SMARTFIRE解析支援
・xpswmm解析支援サービス
・建物エネルギーシミュレーション
・3Dレーザスキャン・モデリング
・3D模型サービス
・3D報告書・図面サービス
>>その他支援サービス
各種ソリューション
・耐震診断/解析
・鋼橋設計
・橋梁新工法
・建築設計
・自治体
・医療系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