ダム

想定を超える地震を経験し、将来もそれを上回る規模のものが発生するだろうとの予測もあり、ダムをはじめとする大規模構造物を保有、維持管理する国土交通省、経済産業省、農林水産省、および各都道府県等の公的機関においては、その耐震性に関し、多大な関心が寄せられています。
大規模土木構造物の代表としてのダムですが、その形状や使用材料、止水方法等により幾つかの種別に分類されます。使用材料で見ると、コンクリートを主材料とする重力ダムやアーチダム、自然材料と主とするアースフィルダムやロックフィルダムなどに区分されています。したがって、対象とするダムの形式等により、それぞれの特徴に合わせた解析手法を用いることになります。
例として重力ダム等のコンクリート構造においては、ひび割れ進展のシミュレーション、継ぎ目ジョイントの動きの再現や貯水池を圧縮性流体でモデル化しての伝搬速度を考慮した解析などが必要となってきます。
また、フィルダム等の自然材料を多く使用する構造では、解析方法や、材料物性値設定等が解析結果に大きく影響することになるため、解析経験や実績が問われることになります。 C&Tでは、解析対象の特性を考慮し、最適な解析手順、手法を提案いたします。構造解析のスペシャリストとして、お客様の様々なニーズやご要望にお答えしてまいります。

フィルダム 重力ダム

重力ダム

実固有値解析

ダム全体での振動特性を把握するために、実固有値を求めます。

固有モード図

固有値リスト

実固有値解析に対応しています。
ダムの貯水を連成質量として付加させることも可能です。

静的解析

ダムに作用する常時荷重(自重、静水圧、泥圧etc)や、静的の動的な荷重(動水圧、地震慣性力)を与えて解析します。

静的荷重時 最大主応力コンター図

静的荷重の設定

インターフェイス
ダムに特化した、インターフェイスにより直感的に荷重を設定することができます。
動水圧荷重には、westergaard・zangarの両対応。

時刻歴応答解析

実際に地震波形を与えて、時間的に変化する動的な荷重を定義して解析します。
実現象に近い状態を解析で再現させることが出来ます。

入力波形の選択

減衰の設定

減衰条件には、建物の解析で一般に指定される剛性比例型やRayleigh型のほか、各部別に減衰定数を指定することや減衰係数を直接指定することも可能です。

最大ひび割れ進展時の変形進展図

分散ひび割れモデル(Smeared Clack)を使用することにより、時刻歴的にひび割れを追跡すること可能です。

フィルダム

初期応力解析

Duncan-Changの方法を使った逐次盛立解析を行います。

初期応力解析結果(合成変位、最小主応力σ3)

浸透流解析の結果を連成(最小主応力σ3)

また、浸透流解析の結果を連成させ応力を算出することができます。

浸透流解析

水位と透水係数、不飽和特性を設定して解析します。

浸透流解析結果(圧力水頭)

不飽和特性の設定

不飽和特性はExcelで作成した数値表から簡単に作成することができます。 また、河川局より提案されている不飽和特性(※)を用意しており、任意に選択する事により自動でグラフが作成されます。

(※)河川局砂質土、河川局礫質土、河川局粘性土 「河川堤防の構造検討の手引き」((財)国土技術研究センター)より

等価線形解析

複素応答法による繰り返し計算を行い、剛性低下を考慮した解析をします。

初期剛性G0、ポアソン比νの設定

ひずみ依存特性の設定

初期剛性、ポアソン比の設定では「沢田式」「初期応力解析結果より算出」「弾性波速度より算出」など、様々な設定方法を選択できます。
また、ひずみ依存特性はExcel上で作成した数値表から作成することができます。

剛性低下率

水平方向加速度 最大値

初期応力結果を連成させ応力を算出することも可能です。

すべり安定解析

強度定数、円弧形状を設定し等価線形解析の結果から安全率、すべり変位量を求めます。

スライス情報の作成(ニューマーク法)

スライス情報はインターフェイスから、物性値の設定(Cφ法、Ab法両対応)、計算条件(水位有り・無し)などを設定し、視覚的に作成することができます。
すべり安定解析では、ニューマーク法、渡辺・馬場法に対応しており、同時に計算することも可能です。

すべり安定解析の結果

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