Soil Plus 解析 Soil Plus 解析

Chapter 2
Soil Plus 解析
解析アプローチ
■ 解析モデル
■ 土のモデル
全応力
<全応力モデル>
Chapter 2
Page 2
有効応力
間隙水圧
<有効応力モデル>
応力変形解析
線形弾性解析
・D-min法（JR法/電中研法）
非線形弾性解析
σ
・Duncan-Chang法
・Mohr-Coulomb Bi-Linear法
ε
・Mohr-Coulomb法
弾塑性解析
σ
σ
・Drucker-Prager法
・Von Mises法
ε
ε
不連続解析
σx
・ジョイント要素
σy
Ux
Uy
No-Tension解析
Chapter 2
Page 3
Soil Plus静的解析基本モジュール
圧密解析
非線形弾性解析
・D-min法（電中研法）
不連続解析
・Duncan-Chang法
σy
σx
・粘性土過圧密領域
弾塑性解析
Uy
・Cam-Clayモデル
・関口・太田モデル
弾・粘塑性解析
・関口・太田モデル
土木構造物を建造
■ 長期圧密沈下予測シミュレーション
■ 対策工の効果検証
強度小さく、圧縮しやすい軟弱な
土層からなる地盤。
Chapter 2
Page 4
Soil Plus応力浸透連成解析モジュール
Ux
耐震解析
静的解析手法
骨組み・ばねモデル
・応答変位法
動的解析手法
ＦＥＭモデル
応答スペクトル解析
・FEM応答変位法
・固有値解析の実施
・修正FEM応答変位法
・モード法
・応答震度法
時刻歴応答解析
・周波数領域
等価線形解析
・時間領域
逐次非線形解析
（全応力/有効応力解析）
Soil Plus動的解析基本モジュール
Chapter 2
Page 5
応答変位・震度法／全応力非線形動的解析／有効応力非線形動的解析モジュール
浸透流解析
飽和・不飽和浸透流解析
・定常解析
移流分散解析
・非定常解析
・非定常解析
Chapter 2
Page 6
Soil Plus浸透流解析基本モジュール
Soil Plus移流分散解析オプション
対応要素
■ 線要素
・ロッド
・バー
・剛塑性回転バネ付きバー
・群杭
・軸対称シェル
・PlotOnly（Dummy For Modeling）
■ 平面要素
・平面ひずみ
・軸対称
・板
・平面応力
・PlotOnly（Dummy For Modeling）
■ 立体要素
・ソリッド
Chapter 2
Page 7
■ バネ・ジョイント要素
・面ジョイント
・節点ジョイント
・バネ
・軸対称バネ
・マトリックスバネ
■ ダンパー要素
■ 伝達境界要素
■ 液体要素
物性値
■ 物性値のデータ構造
属性
材料
特性
・弾性係数、ポアソン比、単重…
・透水係数、間隙比…
・減衰比…
不飽和特性
P
Kr
1.0
1.0
・断面積、断面2次モーメント…
・厚さ
・バネ値…
ひずみ依存性
非線形特性
G/ Go
1 .0
M
ｈ
Pi
Ki
Sri
Chapter 2
Page 8
1.0
Sr
γ
φ
材料
■ 材料の種類
・構造
・地盤
・液体
弾塑性の設定
非線形弾性の設定
Chapter 2
Page 9
・全応力（静的）
・有効応力（静的）
・全応力（動的）
・有効応力（動的）
・浸透流・移流分散
便利な機能
■ DBファイルの読み込み
■ MS-Excelとの連動
MS-Excel Sheetに出力
MS-Excel Sheetから値を取り込む
Chapter 2
Page 10
特性
■ 特性の種類
・ロッド
・バー
・群杭
・厚さ
・面ジョイント
・節点ジョイント
・バネ
・マトリックスバネ
・ダンパー
Chapter 2
Page 11
・線要素
・平面要素
・バネ、ジョイント
・ダンパー
・伝達境界要素
非線形特性
■ 変動軸力を考慮しない履歴特性
・バイリニア型
ﾉｰﾏﾙﾊﾞｲﾘﾆｱ型,非線形弾性型
・トリリニア型
ﾉｰﾏﾙﾄﾘﾘﾆｱ型,非線形弾性型,劣化型etc
・テトラリニア型
非線形弾性型,修正武田型
・スリップバイリニア型
・ギャップ型
・関数型（修正R-O/修正H-D）
・免震型
LRB型,HDR型
■ 変動軸力を考慮できる履歴特性
・曲面を設定するタイプ
・複数のスケルトンを乗り移るタイプ
Chapter 2
Page 12
不飽和特性
不飽和特性の自動算定機能
12
1
0.95
0.9
0.85
0.8
0.75
0.7
0.65
0.6
0.55
0.5
0.45
0.4
0.35
0.3
0.25
0.2
0.15
0.1
0.05
0
11
10
負の圧力水頭　P（m）
9
8
7
6
5
4
3
2
1
0
0
0.1
0.2
圧力水頭 P
Chapter 2
Page 13
0.3
0.4
0.5
0.6
飽和度　Sr
0.7
0.8
0.9
比透水係数 κ
1
比透水係数　κ
・Van Genuchtenの式
・河川堤防の浸透に関する調査要領より
ひずみ依存特性
ひずみ依存特性の自動算定機能
・土木研究所の式/港湾施設の技術に基づく方法/安田らの方法
・わかりやすい土質力学原論より
1
0.3
0.275
0.9
0.25
0.8
0.225
0.2
0.6
0.175
0.5
0.15
0.4
0.125
0.1
0.3
0.075
0.2
0.05
0.1
0
0.000001
0.025
0
0.00001
0.0001
0.001
せん断ひずみ　γ
剛性低下率 G/G0
Chapter 2
Page 14
0.01
減衰 h
0.1
減衰 h
剛性低下率　G/G0
0.7
荷重
荷重
■ 静的荷重
・自重
・物体力（慣性力）
・集中荷重
・分布荷重
・強制変位
・温度荷重
・プレストレス
■ 動的荷重
・地震荷重
・時刻歴節点荷重
・スペクトル
・周波数
・パワースペクトル
Chapter 2
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サーフェス上に分布荷重を載荷
サーフェス上
要素の表面に分布荷重を載荷
要素の表面
境界条件
境界条件
・拘束条件
・線形結合条件
・浸透に関する境界条件
・水頭
・流量
・濃度
・溶質
・降雨
・浸出
・物性変更
・境界条件変更
Chapter 2
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施工段階の設定
■ 施工段階の種類
・応力変形解析用
・圧密解析用
・浸透流・移動分散解析用
・要素 / 境界条件 / 荷重の設定
・各施工段階で、全て同じオペレーション
シートへのDrag＆Drop / Copy＆Paste
・応力解放率、荷重倍率の設定
Tree
Tree 構造
構造
Chapter 2
Page 17
Drag
Drag &
& Drop
Drop
施工段階のプレビュー
Chapter 2
Page 18
ウィザードを用いた施工段階の設定１
■ メッシュセットのリネーム
y
Head #1, Head #2, …
Bench #1, Bench #2, …
施工段階名称の定義
名称 / 開始番号の入力
メッシュのリネーム機能
Chapter 2
Page 19
XXX# １、XXX＃2、・・・
ウィザードを用いた施工段階の設定２
■ ステージの設定
支保： RockBolt001
RockBolt001, RockBolt002,
RockBolt002, …
設定される施工ステージ
Stage
1
2
3
4
5
6
7
8
・・・・・
Core003
・・・・・
自重
掘削： Core001,
Core001, Core002,
Core002, …
要素
Core
要素
RockBolt
荷重
Load
Core001
Core002
RockBolt001
RockBolt002
Load001
● 施工段階をGUI制御によって自動的に定義することができます。
Chapter 2
Page 20
・・・・・
Load002
・・・・・
解析ケース
■ 解析の種類
・固有値解析
・動的解析
・静的線形解析
・PushOver解析
・施工段階解析
応力変形解析
圧密解析
浸透流解析
移流分散解析
解析モデル
Drag
Drag &
& Drop
Drop
Tree
Tree 構造
構造
Chapter 2
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