概要

Engineer's Studio® Ver.10では下記の機能を追加しました。

1. 軸力変動を考慮したＭ－φ要素
2. 軸力変動を考慮したＭ－θモデル（ばね要素）

いずれも適用範囲は、一軸曲げ問題です。二軸曲げ問題には適用できません。二軸曲げ問題にはファイバー要素を採用してください。

軸力変動を考慮したＭ－φ要素

断面から自動的に作成するＭ－φ特性の場合は、ナビゲーション「モデル特性｜Ｍ－φ特性」のＭ－φ特性表またはＭ－φ特性サムネイルにおいて、変動する軸力の最大最小の値と個数を入力します。そして「プレ処理」ボタンを押すと軸力の個数分のＭ－φ特性が算出されます（図1）。

断面から自動算出しない任意設定のＭ－φ特性の場合は、軸力の個数分のＭとφを直接入力します。

図1　軸力変動を考慮したＭ－φ特性の入力

FEM解析を実行すると、各軸力のＭ－φ特性が複数同時に考慮されます。図2は、軸力が3つの場合の例です。軸力がN1、N2、N3の場合のＭ－φ特性が用意されています。

図2　3種類の軸力に応じた複数Ｍ－φ特性の例

荷重が載荷されると、あるステップでは、図3のように3つのＭ－φ特性がすべて同時に更新され、A点、B点、C点にきます。たとえば、そのステップで得られた新しい軸力がN1とN2の間にある場合は、A点とB点の間を線形補間して新しい曲げモーメントと剛性が作成されます。

図3　単調増加時の複数Ｍ－φ特性の応答

荷重が除荷される場合も同様に処理します。あるステップでは、図4のように3つのＭ－φ特性がすべて同時に更新され、D点、E点、F点にきます。たとえば、そのステップで得られた新しい軸力がN1とN2の間にある場合は、D点とE点の間を線形補間して新しい曲げモーメントと剛性が作成されます。

図4　除荷時の複数Ｍ－φ特性の応答

軸力変動を考慮したＭ－θモデル（ばね要素）

前述の軸力変動を考慮したＭ－φ要素の場合と同様に処理されます。

その他

曲率照査、塑性率照査（H24道示）、残留変位照査、変位照査（H29道示）についても軸力変動を考慮した応答値と照査値が算出されます。