境界面要素
SoilWorks
機能
- 異なる材料物性や剛性を持つ部材間での相対挙動を考慮します。
- 通常、解析時は地盤と構造物の間を完全結合し解析します。
しかし、実際の地盤-構造物の間は完全結合ではなく相対挙動をしていて、境界面要素ではその相対挙動を考慮します。
ﾓｼﾞｭｰﾙ
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地盤変形 |
斜面 |
浸透 |
圧密 |
動解析 |
呼出
リボンメニュー:
モデル> 要素> 境界面要素 
コマンドライン: "InterFaceElement" を入力
<境界面要素>
方法
境界面要素の生成方法を選択します。
要素の外郭境界から境界面要素を生成します(メッシュを選択)。
要素の外郭境界から境界面要素を生成します(2D要素を選択)。
節点を直接に選択して境界面要素を生成します(節点を選択)。
トラス/梁要素を選択して境界面要素を生成します(1D要素を選択)。
レンガ構造のように境界面要素が交差する場合はメッシュセットから生成します(メッシュセットを選択)。
構造特性
境界面要素の剛性を定義します。
属性ウィザード
境界面要素の剛性を自動計算します。
属性定義
境界面要素の剛性を直接に定義します。
ウィザードの定義
境界面要素の特性を専用のウィザードから定義します。
属性
仮想厚さ係数(tv)
仮想要素の厚さを入力します。通常は’1’’を使用します。
ただし、境界面要素の隣りの弾性係数がとても小さい場合、境界面で要素が貫入する可能性があり、この場合は’r;0.01’ 程度の値を使用してください。
強度減少係数(R)
境界面要素の挙動は完全に異なる法線方向の挙動(Kn)と接線方向の挙動(Kt)に両分されます。
法線方向の挙動(Kn)には接触面の両側の材料から小さい方の弾性係数を使用し、接線方向の挙動(Kt)にはKnに強度減少係数を掛けた値を使用します。
さらに、剛性係数の単位に合わせるために仮想厚さという概念を導入します。一般的に仮想厚さは’r;1～0.1’の値を使用し、弾性係数を仮想厚さで割って剛性係数の単
位に変換します。
膨張角
膨張角を入力します。
要素サイズ考慮
剛性計算時に要素サイズを考慮します。
引張切削
引張強度
境界面での引張強度を定義します。
モードII-モデル
脆性
ひび割れ発生後にせん断に対しては抵抗しないと仮定します。
一定のせん断を維持
境界面でのせん断剛性が一定に減る様子を表現します。つまり、ひび割れ後は入力した値をせん断剛性の値に切り替えます。
減少したせん断剛性
減少したせん断剛性の値を直接に定義します。
メッシュセット
境界面要素の名称を入力します。新たにメッシュセットを追加、修正する場合は右側のメッシュセットの定義
ボタンをクリックします。
剛体リンク要素の自動生成
境界面要素の生成で分離される節点に自動で剛体リンク(X, Z拘束)を生成します。
境界面要素のメッシュセットを別途追加
境界面要素を別途のメッシュセットで登録します。
ダイアログを初期状態に戻します。
クリックして境界面要素を生成した後、ダイアログを閉じます。
ダイアログを閉じます。キーボードのESCキーをクリックしてもダイアログを閉じることができます。
クリックして境界面要素を生成した後、初期状態に戻ります。
参考事項
* 境界面要素の生成方法 - 【要素境界で生成】は、要素の外郭境界から境界面要素を生成します。下図のように選択した要素境界と隣接した要素の間に境界面要素を生成します。全ての要素を選択した場合、隣接した要素がないため境界面要素が生成できません。生成した境界面要素がメッシュ内部に存在する場合はその端部が下図のようにくさび状態となります。
* 【境界面要素の生成方法 - 節点選択で生成】は、節点を直接選択して境界面要素を生成します。端部の節点がくさび状態で地盤上の節点と共有できるように、最低限2つ以上の節点を選択します。
* 【境界面要素の生成方法 - トラス/梁要素で生成】は、トラス/梁要素を選択して境界面要素を生成します。この方法では下図のように１D要素の両側に境界面要素が生成されます。この場合は、「境界面要素のメッシュセットを別途追加」オプションを利用して、両側の要素をそれぞれ別途のメッシュセットに登録します。
さらに、施工段階によって境界面要素と連結した地盤が除去されると、連結した境界面要素も自動的に除去されて解析上のエラーを防ぎます。
* 【境界面要素の生成方法 - メッシュセット（T/X-交差タイプ）で生成】は、租積式構造のように境界面要素が交差する場合に使用します。
