機能
- 吊り橋ウィザードで作成した吊り橋モデルは、ユーザーの意図に合わせて修正され、正確な初期構造を決定するために再解析されます。吊り橋ウィザードは、ケーブルシステムのみを考慮した初期構造解析を実行しますが、橋全体のグローバルシステムを考慮した初期構造解析を行うには、この機能を使用した再解析が必要です。
- このプロセスは自己支持式吊り橋において特に必要であり、桁の軸方向変位によってケーブルシステム全体の座標が変化するためです。
経路
メインメニューで [ウィザード]タブ > [ケーブル橋]グループ > [ケーブル橋] > [吊橋]
入力
初期断面力ダイアログボックス 最適化アプローチダイアログボックス
制御パラメータ
反復回数： 非線形解析の反復回数を入力します
収束許容誤差：許容誤差の判定に使用する収束許容値を入力します
解析方法
初期断面力: 初期断面力を更新することで、吊り橋モデルの初期構造を決定します。
最適化アプローチ: 指定された制約条件を満たす設計パラメータを更新することで、吊り橋モデルの初期構造を決定します
初期断面力が選択された場合
更新対象の節点グループ
座標を更新する節点グループを選択します。吊り橋のケーブル要素の節点は、平衡状態を最適化する過程で継続的に更新されます。そのため、すべてのケーブル節点をグループ化することを推奨します。
ケーブルの両端で支持に固定されている節点は除外されます。ただし、サブ点の節点は更新されないものの、グループに含まれます。
サブ点グループ
中心径間の中央における主ケーブルのサグ値はユーザーによって定義されるため、これらの節点は更新対象から除外する必要があります。したがって、1つのサブ点節点（3D橋の場合は2つの節点）をグループに割り当てる必要があります。
ケーブルの持続水平力
初期構造解析を使用して、ユーザーが入力した水平ケーブル力を示す平衡状態を決定します。
主ケーブルグループ: 吊り橋の主ケーブルが割り当てられた要素グループを選択します。
水平力: 水平ケーブル力を入力します。
桁のZ方向変位条件の定義
吊り橋のグローバルシステムに対する初期構造解析で厳密な方法が使用される場合、桁に曲げモーメント力が発生することがあります。
このオプションを使用してハンガーケーブルグループを定義することで、桁とハンガーが交差する節点での垂直変位を制御でき、それにより桁が抵抗するモーメントを最小化することができます。
ハンガーグループ: 構造グループで作成したハンガーグループを選択します。ハンガーグループが選択されると、ハンガーの下端点が認識され、剛体の変位と動きが許可されます。
桁グループ: 構造グループで作成した桁グループを選択します。
ターゲット変位
ゼロ変位. : 強化形状の変位をゼロに設定します。
ユーザー定義：ユーザーが定義した値に基づいて強化形状の変位を設定します。この方法は、強化形状のキャムバーが基準値として既知である場合に適用されます。
最適化アプローチが選択された場合
更新するケーブルグループ：最適化アプローチにより設計パラメータが更新されるケーブル要素グループを選択します
サブ点グループ
中心径間の中央における主ケーブルのサグ値はユーザーによって定義されるため、これらの節点は更新対象から除外する必要があります。したがって、1つのサブ点節点（3D橋の場合は2つの節点）をグループに割り当てる必要があります。
拘束条件：トラス応力、変位、梁応力の制約条件を定義します。最適化アプローチから所望の初期構造を得るために、梁応力の制約条件を定義することで桁のモーメントを制御することができます。[テーブル]ボタンをクリックすると、MS Excelからのコピー＆ペースト機能を使用できます。
トラス応力ダイアログ ボックス 変位ダイアログ ボックス 梁応力ダイアログ ボックス
多くの拘束条件を設定する際は、それらが収束に与える影響を考慮することが重要です。設計者は適切な拘束を慎重に選択する必要があります。
考慮する荷重ケース
荷重ケース：ケーブルの引張力と平衡を決定する荷重条件を選択します。通常、これには構造物に作用する常時荷重（自重、固定荷重など）が含まれます。
> 新しいまたは追加の増減係数を入力する場合
荷重ケースとスケールファクターを入力し、[追加]をクリックします。
>以前に入力した荷重ケースの増減係数を変更する場合
該当する荷重ケースを選択し、スケールファクターを変更して[変更]をクリックします。
>以前に入力した荷重ケースを削除する場合
該当する荷重ケースを選択し、[削除]をクリックします。
データ入力が完了し、[OK]ボタンをクリックした後、解析を実行すると、厳密解析により主ケーブルの座標と引張力が更新されます。また、鉄筋の自重およびケーブルの張力によって構造内で発生した平衡力も計算されます。これらの平衡力は、[メニュー] > [荷重] > [その他] >[初期断面力] > [大変形] > [平衡要素の節点力]でテーブル形式で確認できます。厳密解析を実行した後、再度解析実行ボタンをクリックすると、前回更新された座標とケーブル引張力を初期値として再度厳密解析が実行されます。この厳密解析は反復解析を行い、構造の最適平衡構成を見つけるもので、部材の内部力を継続的に更新します。この過程で、バネ支持は使用できません。バネ支持を適用する必要がある場合は、弾性リンク要素を使用する必要があります。ケーブル要素の自重を考慮するには、選択した荷重ケースの中に自重を定義した荷重条件を含めることが必要です。
別の解析を実行するか、入力したデータをすべて削除するには、[吊橋解析制御の削除]をクリックします。