3次元FEM解析

立体的な剛性差や偏心、開口配置が効く構造物では、断面方向の解析だけでは説明できない応力状態が生じます。3次元化が必要な理由を明示したうえでモデルを構築し、結果を照査に使える形で整理します。

SCOPE & ISSUES

対象と、よくある課題

対象となる構造物

池状構造物の躯体複雑な耐震壁配置をもつ構造物分岐部・特殊部上部建築＋下部土木の連成地盤〜構造物連成モデル積層シェルモデル

ご相談の多い課題

▸ 3次元化が必要な理由を発注者に説明する根拠が要る

▸ 要素分割と境界条件の設定方針が案件ごとに揃っていない

▸ 出力される応力から部材照査用の断面力へ変換する手順が定まらない

▸ 計算負荷が大きく、ケース数を絞る判断ができない

MODELING NOTE

要素種別（ソリッド・シェル・積層シェル）、分割幅、境界条件の設定が結果を左右します。断面力への積分方法まで含めて、照査に接続できる形でモデルを設計します。

ANALYSIS PROCESS

条件整理から成果品の整理まで、実際の進行順に整理しています。各工程で判断の根拠となる考え方は、技術資料にまとめています。

STEP 01 3次元化の必要性の整理

2次元で説明できない要因（偏心・開口・剛性差）を特定し、モデル範囲を決めます。

DOC3次元FEMモデルの作成と断面力の抽出

STEP 02 モデル構築

要素種別、分割幅、材料特性、境界条件を設定します。

DOC3次元FEMモデルの作成と断面力の抽出

STEP 03 荷重ケースの設定

常時・地震時の荷重組合せと、水位などの可変条件を整理します。

DOC動水圧を考慮した水槽構造物の耐震検討

STEP 04 解析と断面力の抽出

応力コンターから照査断面の断面力を抽出し、抽出位置と積分方法を記録します。

DOC断面力整理・部材照査で起きやすい問題

STEP 05 照査と結果整理

抽出した断面力で部材照査を行い、支配ケースと弱点部位を整理します。

DOC断面力整理・部材照査で起きやすい問題

DELIVERABLES

解析報告書

モデル化の根拠、解析条件、結果の評価をまとめます。

断面力一覧表

照査断面ごとの断面力と抽出位置を整理します。

解析結果図

変形図、応力コンター図、モデル図を整理します。

照査結果表

部材ごとの照査結果と支配ケースを一覧化します。