静的増分荷重ケース
静的増分解析のための荷重条件を定義します。
提供される増分解析法は荷重制御方法と変位制御方法があります。
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荷重制御
構造物の予想崩壊荷重(Qud)を定義し、等差級数による荷重増分を用いて解析を実行する方法です。
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荷重条件の名称を入力します。
簡単な説明文を入力します。
非線形解析の一般的な条件を選択します。 増分数 (n増分) : 全体増分ステップ数 Note "1" 以上の定数(n増分?1)を入力して増分数は最小限20以上を 入力します。(初期値 = 20) P-デルタ効果の考慮 : P-デルタ効果の考慮可否選択 Note1 静的増分解析でP-デルタ効果を考慮するのは非常に重要です。 横荷重によって発生した横変位は重力荷重の影響でもっと増加 される可能性があり、このような影響によって構造物の横剛性を 減少させる恐れがあるからです。特に軸力が大きく作用する低層 部に塑性ヒンジが発生して剛性が非常に小さくなり崩壊される 可能性もあります。 Note2 ヒンジタイプがFEMAタイプの場合、急激な剛性低減が発生される 状態(CP=Collapse Prevention)以降では幾何剛性を無視します。
初期荷重によって発生する結果 の中で反力/層せん断力/ 変位を増分解析結果に累積出力する方法です。 初期荷重の使用 : 静的増分全体制御で定義した初期荷重 条件を用いようとする場合 初期荷重による反力/層せん断力累積出力 : 初期荷重による反力/層せん断力累積出力可否選択 Note1 PMMタイプを設定した場合初期荷重を考慮する必要があります。 Note2 静的解析（ST)、施工段階解析(CS)の場合、反力と変位の累積 出力ができません。 |
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荷重増分方法を選択します。 自動増分制御 : 荷重増分パラメータを自動計算する方法(弾性限界の90%まで1ステップで荷重載荷して、2ステップから最終ステップまで入力荷重の100％になるように等差級数による荷重増分パラメータを自動計算) Note1 弾性限界 : 最初に降伏が発生するときの荷重の推定値 Note2 このオプションに対する適用原理及び例題は左側及び下段を参照してください。
当分割 (1/n 増分) : 全体荷重を増分数に均等分割して荷重を載荷する方法
増分制御関数 (ユーザー定義) : ユーザーが定義した増分制御関数を用いる方法 |
限界剛性率を5%に入力した場合には、初期剛性に対する現在 ステップでの剛性比が0.5になったら、解析が自動的に終了されます。 |
解析終了条件を入力します。 限界剛性率 (Cs) : 毎増分解析時に限界剛性率を計算して入力した限界剛性率に到達すると解析を自動終了します。(図参照) Note 荷重制御方法を用いる場合、荷重-変位曲線の極大値(剛性が負になる時点)以降には収束値が求めないので発散して非現実な結果になります。 層間変形角の極限 : 限界層間変形角を入力し、層間変形角の最大値が指定された値に到達すると解析を自動終了します。(初期値=1/10) 垂直要素の最大変位で計算 : 垂直部材の最大層間変形で層間変形角を計算します。 - 各層に含まれている垂直要素の層間変位計算 - 垂直要素の層間変位の最大値を利用して層間変位角を計算 - 最大層間変位角が入力された値より大きくなったら自動終了 剛床重心の変位で計算 : 層中心/層平均変位で層間変形角を計算します。 - 各層に剛床重心の変位で層間変位角を計算 - 最大層間変位角が入力された値より大きくなったら自動終了 層の平均変位で計算 : 層平均変位で求めた層間変形角で最大層間変形角を計算します。 - 各層に含まれている節点の方向ごとの平均変位値で層間変位角を計算 - 最大層間変位角が入力された値より大きくなったら自動終了 |
荷重ケース(Qud)
静的増分解析に適用する荷重の形態(大きさの比)を指定します。
荷重形式 : 変位制御を用いる静的増分解析では荷重の大きさは意味がなく、相対的な比率のみ考慮された分布形状を用います。
静的荷重ケース : 静的荷重条件で指定した荷重を選択して荷重分布形状で用います。
Note
多様な静的荷重を荷重係数で組み合わせて荷重形式で使用することも出来ます。
一定加速度 : 一定な加速度を作用させた場合に構造物で発生する慣性力によって荷重を分布させます。即ち、加速度が
一定ならば、慣性力は各層に分布された質量に比例して荷重形状が決定されます。
モード形状 : 構造物のモード形状を用いて荷重分布形状を決定します。この場合に固有値解析が先に実行される必要が
あり、荷重分布形状を決定するのに適用される固有モードに対する次数はユーザーが選択することが出来ます。
ノーマライズしたモード形状*質量 ： 静的増分解析の荷重パターンは、正規化したモード形状*質量によって取得されます。
Note1 代表節点の選択
屋根の重心のファイの正規化された値が 1 になるように正規化されたモード形状になるように、代表節点を構造の重心の節点に
することをお勧めします。
Note2 「モード形状*質量」の水平荷重パターンの生成
以下は、水平方向の荷重パターンが取得される方法の例です。
Note3 荷重ケースの正規化されたモード形状のEC8 / MasonryおよびNTC2008の変換係数の計算*質量およびモード形状
ガンマは、次の2つの方法で計算できます。
1. 2D 挙動に基づく（EC8-1：2004付録B）
2. 3D 挙動に基づく
1. 2D動作に基づく（EC8-1：2004付録B）：
2D 挙動は、EC8 -1：2004 Annex B に基づいており、静的増分解析が実行される方向のみを考慮してガンマの値を決定します。
したがって、ガンマの値は次のとおりです。
2. 3D挙動に基づく：
3D挙動は、考えられるすべての方向の水平方向のたわみを考慮してガンマを決定します。
したがって、ガンマの値は次のようになります。
荷重ケース : 荷重形式による荷重条件を選択します。
Note
荷重形式に対応する荷重ケースがアクティブ化されます。
静的荷重ケース選択 静的荷重条件
一定加速度選択 - DX、DY、DZ(荷重分布方向)
モード形状選択 構造物のモード入力(この場合には固有値解析が先行される必要があります。)
変位制御
ユーザーが構造物で発生することが出来る目標変位を前もって設定し、構造物に目標変位が達成されるまで変位を増加させる方法です。
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荷重条件の名称を入力します。
簡単な説明文を入力します。
非線形解析の一般的な条件を選択します。 増分数 (n増分) : 全体増分ステップ数 Note "1" 以上の定数(n増分?1)を入力して増分数は最小限20以上を 入力します。(初期値 = 20) P-デルタ効果の考慮 : P-デルタ効果の考慮可否選択 Note1 静的増分解析でP-デルタ効果を考慮するのは非常に重要です。 横荷重によって発生した横変位は重力荷重の影響でもっと増加 される可能性があり、このような影響によって構造物の横剛性を 減少させる恐れがあるからです。特に軸力が大きく作用する低層 部に塑性ヒンジが発生して剛性が非常に小さくなり崩壊される 可能性もあります。 Note2 ヒンジタイプがFEMAタイプの場合、急激な剛性低減が発生される 状態(CP=Collapse Prevention)以降では幾何剛性を無視します。
初期荷重によって発生する結果 の中で反力/層せん断力/ 変位を増分解析結果に累積出力する方法です。 初期荷重の使用 : 静的増分全体制御で定義した初期荷重 条件を用いようとする場合 初期荷重による反力/層せん断力累積出力 : 初期荷重による反力/層せん断力累積出力可否選択 Note1 PMMタイプを設定した場合初期荷重を考慮する必要があります。 Note2 静的解析（ST)、施工段階解析(CS)の場合、反力と変位の累積 出力ができません。
全体制御 目標変位は、最大並進変位が発生する節点を基準にして設定します。 最大並進変位：最大目標並進変位を設定します。 Note 不規則な平面を持つ構造の場合、最大変位の節点と方向を増分 ごとに変更することができます。 代表節点制御 目標変位は、代表節点を基準にして設定されます。 節点：代表節点番号を入力します。 方向：全体座標系GCSにおける目標変位の3つの並進方向の1つを選択します。 最大変位：最大目標変位を入力します。 。
解析終了条件を入力します。 層間変形角の極限 : 限界層間変形角を入力し、層間変形角の最大値が指定された値に到達すると解析を自動終了します。(初期値=1/10)
静的増分解析に適用する荷重の形態(大きさの比)を指定します。[荷重制御方法参照] Note 静的増分ヒンジプロパティの定義においてスリップ型およびFEAMを 使用する場合は、[静的増分荷重ケース]の設定で[増分方法]は[変位 制御]を選択してください。 また、[制御オプション]は[全体制御]ではなく[代表節点制御]を設定 してください。変形が複雑になるため、[全体制御]を選択した場合、 ステップ毎の最大変形を追跡することができない場合あるためです。 |
