すべりや分離が発生しえる異質的または同質的な材料のジョイントを作成します。剛性差が相対的に大きな地盤と構造部材間の界面挙動を描写する際に主に適用します。ジョイントの作成手法は作業環境(2D/3D)と対象によって分類されます。ジョイント要素を作成する為には必ずプロパティが定義される必要があります。直接プロパティを使用したり、隣接した要素のプロパティからジョイントのプロパティを自動計算するウィザードを適用することができます。

ジョイント材料は以下のような関係式を利用して定義することができます。隣接要素の剛性及び非線形パラメータを利用して仮想厚さ係数(tv)と強度低減係数(R)を適用します。周辺地盤、または構造部材の相対的な剛性差によってジョイント材料の剛性及びパラメータは異なるように適用されてウィザードを利用して簡単に設定することができます。

Ex) K_n = E_oed、 i / t_v

K_t = G_i/t_v

C_i = R x C_soil

ここで、 E_oed、i = 2 x G_i x (1-ν_i)/(1-2 x ν_i)

(ν_i =ジョイントのポアソン比=0.45 、ジョイントは非圧縮性摩擦挙動を描写するためのもので数値エラーを防止する為に0.45を利用して自動計算します。)

t_v = 仮想厚さ (一般的に0.01~0.1範囲の値を持ち、隣接勝訴間の剛性差が大きいほど小さい値を入力)

G_i = R x G_soil (G_soil = E/(2(1+ ν_soil))、 R = 強度低減係数

作業環境と構成要素および形状によって以下の様な手法で作成することができます。

      <ラインジョイント>                                <シェルジョイント>                              <平面ジョイント>

• 要素境界から

選択した要素と隣接した要素間の境界位置にジョイント要素を作成します。下側の図のように選択された要素境界と隣接した要素間にジョイント要素を作成します。全体要素を全て選択した場合は隣接した要素がないためジョイント要素が作成できません。作成されたジョイント要素がメッシュの内部に存在する場合、ジョイント要素は図の様なくさびの形になります。

<要素境界から>

• 節点ID 入力

節点 IDを直接入力してジョイント要素を作成します。節点をSide1とSide2の二グループに分けて入力してジョイント要素の形状を決定します。Side1とSide2に入力された節点数は同じでなければならなく、各寸法別形状は次の通りです。

• 要素から変換

一般的な1D、 2D、 3D要素をジョイント要素に変換します。一般的な要素は節点の順序が一定でないので対を成す節点の中からBaseを成す基準節点を追加的に選択しなければなりません。

       <要素変換>

• フリーエッジ/フリーフェイスから

向き合う互いに異なるフリーエッジ/フェイスからジョイント要素を作成します。節点連結されていない両側全てのフリーエッジ(3Dの場合にはフリーフェイス)を選択しなければならなく、フリーエッジ

(フリーフェイス)が無い場合には節点連結> 分割機能を利用して予め分離しておきます。

• トラス/梁から (板要素を利用)

トラス / 梁要素を選択してジョイント要素を作成する方式です。3Dの場合、板要素を用います。トラス/梁/板の様な構造要素にフェイス要素を作成すると以下の図のように両側方向へ全てジョイント

要素が作成されます。したがってジョイント要素の作成方式がトラス/梁要素である場合、ジョイント要素のメッシュセットを独立的に登録オプションを使って各方向のジョイント要素が分離作成できるよ

うにします。

<構造要素利用>

また、ジョイント要素と連結された地盤要素が施工ステージ中に除去される場合、要素は自動的に除去されて解析上のエラーを防止します。

• 節点から

選択された節点の連関性を利用して隣接した要素間にジョイント要素を作成します。3Dの場合、ジョイント要素の作成が正常的に行われないと分節点を選択するのが望ましいです。

• メッシュセット利用 (T/X-交差タイプ)

メッシュセットを選択してT或いはX字形で交差するメッシュセットでジョイント要素を作成します。造積式構造のようにジョイント要素が交差する場合、メッシュセットで作成方式を通じでジョイント要素が作成できます。

        <T/X 交差タイプ>