機能
移動荷重解析に使用される車線を定義します。
経路
- メインメニュー：[荷重] > [移動荷重タイプ] > [移動荷重解析データ] グループ > [移動荷重規準]で「なし」以外を選択 > 「車線」
入力
- 車線を初めて入力するか、または追加する場合は、追加ボタンをクリックします。
- 既に入力した車線を修正するには、ダイアログ ボックスで修正する車線を選択し、修正ボタンをクリックします。 修正ボタンをクリックすると、選択した車線要素が画面に表示されます。
- 既に入力した車線を削除するには、ダイアログボックスで削除する車線を選択し、削除ボタンをクリックします。
追加ボタンをクリックした時のデータ入力方法
車線名
車線の名前を入力します。
車線プロパティ
偏心
車線要素に対する偏心距離を入力します。
負（-）の値は、車線要素の左側方向、正(+)の値は、右側方向の偏心を意味します。
車線要素は、偏心が測定される基準フレーム要素として定義されます。
車輪間隔
車輪間隔を入力します。影響線解析時に、プログラムは自動的に各車輪位置に「荷重 / 車輪数 」の荷重をそれぞれ載荷します。
Truck 荷重 車線(lane) 荷重
影響線解析では、均等車線荷重は車線の単位長さあたりの荷重を車輪の数で割り、それを各車輪に均等線荷重として適用します。一方、影響面解析では、均等車線荷重を車線全体に作用する均等面荷重として適用します。
影響線解析では、集中車線荷重は車輪の数で割ったものを各車輪に適用します。本来、集中車線荷重は車線に垂直な均等線荷重として適用する必要がありますが、梁要素を用いた影響線解析ではこの方法はサポートされていません。一方、板要素を用いた影響面解析では、集中車線荷重を車輪の数で割ったものを各車輪に適用します。ただし、集中車線荷重を均等線荷重として適用する機能は、現時点では利用できません。
車線幅
この値は、IRC: 6-2000の第207.4条に基づき、単車線橋として設計を行う際に使用されます。この条文では、車道幅が5.3m未満の場合、設計上の車線数は「1」とみなされると規定されています。
ユーザーが [移動荷重] > [移動荷重解析データ] > [移動荷重ケース] 内で副荷重ケースを定義し、「車線数」を「1」 に設定すると、Civil NXで車道の残り幅を自動計算します。
衝撃係数
入力された車線要素の衝撃係数を入力します。
支間長
支間長を入力すると、衝撃係数が自動的に計算されます（「解析」>「移動荷重解析制御」を参照してください）。
ユーザーは、各要素が配置されている支間に応じて、それぞれの要素の支間長を入力する必要があります。
傾斜を考慮した垂直荷重の偏心
線路の中心線に対する荷重の偏心。
特定の位置にある 2 本のレールの最上面間の相対的な垂直距離である傾斜の影響は、線路の中心線に対する荷重の偏心を取ることで考慮できます。これにより、曲線の内側の輪荷重が増加し、同時に外側の輪荷重が減少します。
輪荷重反力 RL と RR は、ポイント O の周りのモーメントを合計し、平衡を強制することで計算されます。
If the slope is 5%, (s = 2.0m, h = 2.0m)
図1. 車輪荷重反力の傾斜の影響
これは、垂直荷重の偏心を適用することでシミュレートできます。上記のケースでは、関連する偏心は、次のように重心周りのモーメントを合計することで計算できます。
図 2 垂直荷重の偏心
1
この機能は鉄道交通荷重でのみ機能します。この機能では道路橋と許可車両はサポートされていません。サポートされている列車は次のとおりです:
荷重モデル 71、荷重モデル SW/0、荷重モデル SW/2、無荷重列車、HSLM A1 ~ A10、HSLM B
2
偏心の慣習にサインします: 正の値は、垂直荷重の合計（W）がトラックの中心線に対する偏心量によってトラックの右側に適用されることを意味します。 緑の矢印は車線の方向を表しています。
偏心の符号規則：正の値は、垂直荷重 (W) の合計が、線路の中心線に対する偏心量だけ線路の右側に適用されることを意味します。緑の矢印は、車線の方向を表します。
遠心荷重
車両の左車輪が前進する
前方に移動する車両の左輪の入力値を入力します。これは、車軸の総荷重 (W) に対する乗算係数の観点から、転倒の影響をシミュレートするために考慮する必要があります。
入力した値に応じて、プログラムは前方の右輪と後方の両輪に対応する係数を自動的に計算します。車両適用の結果は、車両の垂直効果と転倒効果の組み合わせになります。転倒コンポーネントにより、外側の車輪ラインにはトラックの重量の半分以上が適用され、内側の車輪ラインには同じ量だけトラックの重量の半分未満が適用されます。
このオプションは、移動荷重規準にAASHTO LRFDを適用した場合にのみ使用できます。
車線のプロパティ (フランス規準のみ)
· 荷重システム (A or B)
積載可能幅：車道幅を入力します。
Load System A
荷重システム Bc
荷重システム Bt
車線数
最大車線数を入力します。荷重システム A と B の最大車線数が異なる場合は、荷重システム A と B の車線を別々に作成します。プログラムは、フランスのコードで指定された荷重システム A と B の車線幅に基づいて、荷重可能な幅内で個々の車線を生成します。車線は、要素の力の各成分の最も重要な効果を見つけるために配置されます。荷重は、影響線の不利な部分にのみ、縦方向と横方向に適用されます。
偏心
車線要素に対する車線要素の偏心率を入力します。
（-） 負の数は、車線要素の左側を表し、その逆も同様です。
車線要素は、偏心率が測定される基準フレーム要素として定義されます。
衝撃係数
支間長 L と支間重量 G を入力して、車線要素の衝撃係数を決定します。連続橋の場合、支間長と重量が支間で異なる場合は、各支間の L と G の値を個別に入力します。支間のデッキに配置できるシステム B の車軸の最大総重量である S の値は、プログラムによって決定されます。刺激係数の適用オプションは、車両の定義から選択できます。プログラムによって計算された刺激係数は、移動荷重トレーサの詳細結果から確認できます。
遠心荷重
車両の左車輪が前進
前方に移動する車両の左車輪の入力値を入力します。これは、車軸の総荷重 (W) に対する乗算係数の観点から、遠心荷重によって生じる転倒効果をシミュレートするために考慮する必要があります。
入力した値に応じて、プログラムは前方方向の右車輪と後方方向の両車輪に対応する係数を自動的に計算します。車両適用の結果は、車両の垂直効果と転倒効果の組み合わせになります。転倒成分により、外側の車輪ラインはトラックの重量の半分以上を適用し、内側の車輪ラインは同じ量で半分未満を適用します。
解析 > 移動荷重解析制御 ダイアログボックスで橋梁クラスを定義することができます。
· 軍用 / 歩道 / 歩行者
積載可能幅
個々の車線の幅を入力します。これは軍用車両の幅よりも大きくする必要があります。車線の数は 1 に固定されています。これらの荷重タイプは 1 つの車線にのみ適用できます。
各車両の最小積載可能幅：
Convoy Mc 80: 3.65m, Convoy Mc 120: 4.30m,
Convoy Me 80: 3.50m, Convoy Me 120: 4.00m,
Convoy Type D: 3.30m, Convoy Type E: 3.30m
Convoy Mc 80
Convoy Me 80
偏心
車線要素に対する車線要素の離心率を入力します。
（-） 負の数は、交通線要素の左側を表し、その逆も同様です。
車線要素は、偏心率が測定される基準フレーム要素として定義されます。
衝撃係数
車線要素の動的因子を決定するために、支間長、Lおよびスパン重さ、Gを入力します。 連続橋梁の場合、スパンの長さと重さが支間で異なる時、各支間に対するLおよびG値を別途入力します。支間のデッキに配置できる車軸の最大総重量であるS値は、プログラムによって決まります。刺激係数の適用オプションは、車両の定義から選択できます。 プログラムによって計算された刺激係数は、移動荷重トレーサの詳細結果で確認できます。
解析 > 移動荷重解析制御 ダイアログボックスで橋梁クラスを定義することができます。
車線内横断載荷の最適化
以前のバージョン (～ midas Civil 2015 V1.2)
交通車線(車線または車面)を定義する際、移動荷重は車線の中央に位置する車両荷重にのみ適用されます。 つまり、車線内での車両荷重の横方向の流動を利用することができません。
しかし、各位置で最も重要な部材の断面力、応力、または反力が常に車両の荷重を車線の中央に配置するわけではありません。つまり、車線の中央だけに車の荷重を配置したからといって、車の配置の安全性が保証されるわけではありません。
（使用者は、車両横方向への配置効果を得るために、手動で追加車線を定義する必要があります。）
以前のバージョン (midas Civil 2015 V2.1 および midas Civil 2018 V2.1)
「車線の最適化」オプションをオンにすると、MIDAS CIVIL NXは車線内で車両荷重を横方向に浮上させ、各要素に対して車両配置の最悪の効果を得ます。
解析実行時間の効率化のため、全ての可能な位置ではなく、車線幅の中央 (既存)、左端、右端の位置が考慮されます。つまり、このオプションを使用すると、各車両は各車線内で左側および右側端の2つの追加位置が置かれます。
使用者は、以前のバージョンと同じ方法で車両の荷重と車線を定義できます。 「車線の最適化」オプションを選択すると、各要素に対して移動荷重解析の一番不利な横断効果が得られます。
既存の車の位置(中央)
考慮される追加の車両位置（左端、右端）
現在のバージョン（midas Civil 2018 V2.1以降）
車線の最適化は、”車線内横断載荷の最適化”と名称が変更されました。以前は移動荷重の最も不利な効果を見つめるために、各車線の中央と左右に車両を配置していました。しかし、現バージョンでは、車両は”車線内横断載荷の最適化”の下にある”許容幅”の範囲で、中央と左右両端に配置されます。許容幅は”車線内横断載荷の最適化”オプションをオンにすることで定義でき、許容幅のデフォルト値は車線幅から取得されます。
この機能は、現在、インドまたは台湾規準ではサポートされていません。
車両荷重の分配
車両の荷重を分配する方法を指定します。
車線要素：偏心を考慮し、当該車線の定義時の基準要素に荷重を載荷
車線要素で車線を定義する場合、車両の垂直荷重と偏心によるモーメントが車線定義時の基準要素にのみ載荷されます。
”梁要素の端部剛域設定”機能を要素タイプで設定すると、車線要素にオフセット距離を入力して剛域を考慮することができます。
横梁：車線と交差する横梁によって分配された車両荷重を載荷
横梁タイプで車線を定義する場合、偏心距離は車線定義時に基準要素から車線までの距離を決定するためにのみ使用され、車両荷重は横梁グループに定義された横方向要素を通じて桁に分配されます。 複数の桁を持つ橋梁では車線定義時に横梁タイプとすることが望ましいです。
例えば、100kNの車軸荷重が以下のように位置します。その後、A地点とB地点にそれぞれ25kNと75kNの集中荷重がかかり、横梁自体が荷重を受けます。横梁間の間隔が狭いほど、移動荷重解析のより正確な結果が得られます。
横梁グループ : 横梁が割り当てられている構造グループの名前を指定します。車輪荷重は、下図のように隣接する横梁に分散されます。
曲線橋で横梁オプションを選択するとき、横梁間隔は十分に密である必要があります（例:0.5m）。 横梁の間隔が大きいと、プログラムは隣接する横梁要素を検出するのに問題がある可能性があります。この問題は、曲線半径が橋長に比べて比較的小さい場合に発生する可能性があります。
斜角 : 斜橋の場合、ガイド図を参照して始端と終端の傾斜角を入力
移動方向
交通荷重の方向を割り当てます。
前方 : 始点から終点側への移動のみを考慮
後方 : 終点から始点側への移動のみを考慮
両方 : 双方向の移動を全て考慮
選択方法
2 点 : 2つの節点座標を入力すると、節点を繋ぐ線上にある梁要素が車線要素として指定されます。最初に入力した節点位置が始点になります。
対象選択 : 車線に該当する要素をマウスで指定します。 先に指定した要素の位置が始点側になります。
要素 : 車線に対応する要素の番号を入力します。 先に指定した要素の位置が始点側になります。
オペレーション
「選択方法＝要素」の場合、データ入力が反映されます。
追加 : 選択した車線要素に偏心距離と衝撃係数を与えて車線要素として入力
挿入 : 選択した車線要素を既に入力された車線要素の中間に挿入
削除 : 既に入力された車線要素を選択して削除
車線の入力は車両の進行経路に沿って順に入力されなければならない。 ”2点”や”対象選択”で要素を指定した場合は、[追加]または[挿入]ボタンをクリックする必要がありません。
支間開始
多径間の場合、各スパンの開始要素を選択して支間を区別します。これは、DL による連続橋の最大負モーメントを計算するために使用されます。
◎移動荷重規準で”横方向移動荷重”を選択した場合
増減係数
横方向の移動荷重を適用するための増減係数を入力します。
選択方法
2点 : 2つの節点座標を入力すると、節点を繋ぐ線上にある梁要素が車線要素として指定されます。最初に入力した節点位置が始点になります。
対象選択 : 車線に該当する要素をマウスで指定します。 先に指定した要素の位置が始点側になります。