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通常のFEMによる地盤解析は、掘削や盛土あるいは荷重の影響で発生する変形や応力状態の変化を求めますが、別の計算で求めた変位量を利用する解析もしばしば行われます。土留施工による背面への影響解析が代表的な事例ですが、この際に使用する機能が「強制変形」です。「強制変形」を使用する場合の利点や注意点について説明します。下記に「強制変形」を用いた土留の影響解析の事例を示します。
1.強制変形は荷重の中にあります。モデル→荷重→強制変形 を選択します。
2.節点を選択し、強制変位量を入力して行きます。
3.強制変形はテーブルを介しての入出力が可能ですので、excelとのコピー＆ペーストが可能です。土留計算の出力点とFEMのメッシュの位置がずれていることがありますが、業務ではexcelで補間してこれをコピー＆ペーストして使っています。
4.土留背面への影響だけに着目する場合は、土留内側の部分はモデル化しなくてもよい場合もあります。
5.土留計算の結果は最終状態の変位のみを使用することが多いですが、線形弾性解析で変形だけに着目する場合は自重解析の必要がないので１ステップだけの計算で済みます。この場合は施工ステージの設定も必要なく、下記のように解析ケースを指定します。
6.物性値も弾性係数とポワソン比のみで、他は必要ありません。
7.自重解析がないため下記のメッセージが表示されますが、解析を継続します。
8.複数のステップを追って解析を行う場合、同一節点の強制変位量はステップを重ねると加算されてしまいますので、前のステップの強制変位は次のステップで非アクティブにする必要があります。
9.3D解析での使用例です。背面の沈下が良くわかります。
