機能
- 橋全体系と橋脚別の残留変位の照査設定をします。
- 上部構造グループと下部構造グループを照査対象にします。
経路
メインメニュー：[耐震照査]タブ > [タイプ : 動的耐震照査] > [パラメータ]グループ > [照査設定] > [残留変位照査]
入力
残留変位照査 ダイアログバー
ボタンをクリックすると、設定内容をテーブルで確認できます。テーブルでは回覧だけができ、内容を削除したり、修正することはできません。
オプション
先に作業ウィンドウから対象を選択し、以下を入力します。
追加/変更 : 新しく設定を追加するか、以前に設定した内容を更新します。
削除 : 入力した設定を削除します。
照査ケース
”耐震照査パラメータの設定”で定義した照査ケースを選択します。
照査対象
上部構造グループと下部構造グループが選択できます。
・照査対象=上部構造
：上部構造グループの”応答変位の算出位置”における最大・最小応答変位から残留変位を算出します。
・照査対象=下部構造
：下部構造グループの”上部構造の慣性力の作用位置”における最大・最小応答変位から残留変位を算出します。
変位の方向
最大応答変位の方向を指定します。”地震力方向”、”要素座標系”、”使用者設定”が選択できます。
・地震力方向
照査ケースに含まれる動的荷重ケースの載荷方向から変位方向を自動判断します。
動的荷重ケースの載荷方向は「荷重>タイプ：地震荷重>地震荷重制御」より算定します。
・要素座標系
照査ケースの”加振方向”と”照査対象の”橋軸方向のせん断力”で設定した要素座標系を基準に応答変位を座標変換して出力します。主に、曲線橋において橋脚ごとに配置角度が異なる場合に使用します。
照査ケースで得られる全体座標系のX方向とY方向の最大応答変位を用いて、該当する要素座標系の方向に座標変換します(下図は要素座標系のz軸方向に変換した例)。
・使用者設定
使用者が全体座標系の”X軸との角度”を入力して変位の方向を指定します。照査ケースの加振方向が橋軸方向になっていれば、ここで指定した変位は橋軸方向の変位になります。
残留変位の照査式(上部構造/全体系)
δr ≤ δra
ここに、
δr：橋全体系の残留変位 、δr=Cr(μr-1)(1-γ)δy
Cr：残留変位補正係数
γ：橋脚の降伏剛性に対する降伏後の二次剛性の比
μr：最大応答塑性率、δmax/δy
δmax：上部構造グループ設定で定義した”応答変位の算出位置”における最大応答変位（桁端の応答変位）
δy：プッシュオーバー解析で最も早く降伏した橋脚における降伏ステップの桁端部変位
δra：許容残留変位、対象橋脚の基部から上部構造の慣性力の作用位置までの高さ h の 1/100
残留変位の照査式(下部構造/橋脚別)
δr ≤ δra
ここに、
δr：橋脚の残留変位、δr=Cr(μr-1)(1-γ)δy
Cr：残留変位補正係数
γ：橋脚の降伏剛性に対する降伏後の二次剛性の比
μr：最大応答塑性率、δmax/δy
δmax：橋脚躯体の変形量
δy：橋脚の降伏変位
δra：許容残留変位、橋脚基部から上部構造の慣性力の作用位置までの高さ h の 1/100
H14年道路橋示方書：
| 鉄筋コンクリート | 鋼材 | SRCCコンクリート充填) | |
| Cr | 0.6 | 0.45 | 0.35 |
| γ | 0 | 0.2 | 0.05 |
H24年(H29年、R7年)道路橋示方書：
| 鉄筋コンクリート | 鋼材 | SRC(コンクリート充填) | |
| Cr | 0.6 | 0.45 | 0.45 |
| γ | 0 | 0.2 | 0.1 |
応答変位計算方法
橋脚別の最大応答変位を照査する場合、橋脚躯体自身の変形量の算出式を指定します。
「設計要領第二集橋梁建設編」（以下はNEXCO式と略称）：
δmax=δrmax-δfd-Θfp×h-δs
δmax：橋脚躯体の変形量
δrmax：橋脚の慣性力作用位置の水平変位
δfd：橋脚基部の水平変位
Θfp：橋脚基部の回転角
δs：支承の水平変位
（*支承項(δs)は慣性力作用位置が上部工の軸線で、弾性/免震/可動支承の場合に考慮）
h：橋脚基部から橋脚の慣性力作用位置までの高さ
「既設橋梁の耐震補強工法事例集」（以下はJBEC式と略称）：
δmax=δt+Θt×h1-Θb×h-δb
δmax ：橋脚躯体の変形量
δt ：橋脚天端の水平変位
δb ：橋脚基部の水平変位
θt ：橋脚天端の回転角
θb ：橋脚基部の回転角
h ：橋脚基部から橋脚の慣性力作用位置までの高さ
h1 ：橋脚天端から上部構造の重心位置までの高さ
（*支承項(Θt 、h1)は慣性力作用位置が上部工の軸線で、弾性/免震/可動支承の場合に考慮）
変位を算出する時間帯の指定
始（秒）
各動的解析ケースの変位算出の開始時刻を与えます。通常は0秒とします。
範囲指定する場合は、t=0からの秒数を与えます。
終（秒）
各動的解析ケースの変位算出の終了時刻を与えます。
範囲指定する場合は、t=0からの秒数を与えます。
降伏変位
残留変位を算出するための降伏変位δy(δyE)の算定条件を指定します。
計算方法
自動算定
全体系：
プッシュオーバー解析において、最も早く降伏した橋脚の降伏ステップ時における桁端部変位を、δy(δyE)として算出します。
橋脚別：
・解析結果より算定：
1) NEXCO式：δy=δry-δfd-Θfp×h-δs （降伏点補正ありなし問わず、この式で算出)
*但し、支承項(δs)は慣性力作用位置が上部構造の軸線で、弾性/免震/可動支承の場合に考慮
2) JBEC式：δy=δty+Θty×h1-Θby×h-δby
*但し、支承項(Θt 、h1)は慣性力作用位置が上部構造の軸線で、弾性/免震/可動支承の場合に考慮
上記共に上部構造の慣性力の作用位置におけるプッシュオーバー解析の指定ステップの変位より算出
・M-φより算定：
橋脚別で照査を行う場合、この機能がアクティブになります
1) RC製橋脚：
・H14道路橋示方書V耐震設計編では、p.154式(10.3.4)よりδyが算出されます。
δy＝Mu/My0・δy0
Mu：橋脚基部断面の終局曲げモーメント
My0：橋脚基部断面の最外縁にある軸方向引張鉄筋が降伏するときの曲げモーメント
※M-φパラメータの降伏点タイプが降伏点の場合、補正せずにδy=δy0とする
δy0は、H14道路橋示方書V耐震設計編式(解8.5.6)より算出しています。
δy0=∫φ・ydy
・H24道路橋示方書V耐震設計編では、p.168式(10.3.5)よりδyが算出されます。
(H29道路橋示方書V耐震設計編では、p.187式(8.5.9)よりδyEが算出されます。)
(R7道路橋示方書IV下部構造編では、p.192式(9.4.21)よりδyEが算出されます。)
δy=Mls2/My0 * δy0
Mls2：耐震性能2の限界状態における橋脚基部断面の曲げモーメント
(H29年・R7年：限界状態2に相当する橋脚基部断面の曲げモーメント)
My0：最外縁にある軸方向引張鉄筋が降伏するときの橋脚基部断面の曲げモーメント
※M-φパラメータの降伏点タイプが降伏点の場合、補正せずにδy=δy0とする
δy0は、H24道路橋示方書V耐震設計編式(解10.3.6)より算出しています。
(H29道路橋示方書V耐震設計編p.198式(解8.5.6)より算出しています。)
(R7道路橋示方書IV下部構造編p.205式(解9.4.7)より算出しています。)
δy0=∫φ・ydy
2) 鋼製橋脚：
δy：柱基部がφyに達するときの曲率分布を積分して求めます
直接入力
使用者がδy(降伏変位)を直接入力します。
(+)方向、(-)方向
最大(+方向)と最小(-方向)のδy(降伏変位)を算出するための条件を指定します。
解析ケース
”計算方法=解析結果より算定”の場合に有効です。δy(降伏変位)を算出するためのプッシュオーバー解析ケースを選択します。
プッシュオーバー解析ケースは、時刻歴荷重ケースのうち”解析方法=静的解析”のものです。
対象の橋脚
全体系で照査を行う場合は、最初に限界状態に達した橋脚を選択します。
橋脚別で照査を行う場合は、当該橋脚を選択します。
算出節点
初期値としては、照査対象の下部構造に対して設定された「上部構造の慣性力作用位置の節点」が自動選択されますが、必要に応じて任意の節点番号を手入力で設定（変更）することも可能です。
柱部(ラーメン)
ラーメン式橋脚など複数の柱部を持つ橋脚に使用します。ここで選択した柱部から、上部構造の慣性力の作用位置までの距離 hを自動計算します。
橋脚別照査時には、(＋)方向の設定が(－)方向にも適用されます。(－)方向の橋脚と柱部はオフになります。
δy(ステップ)
選択したプッシュオーバー解析ケースにおいて、対象の橋脚が降伏に達する時点の解析ステップを選択します。当該解析ケースの増分ステップがリストに表示されます。
δy
”計算方法=直接入力”の場合に有効です。使用者がδy(降伏変位)を直接入力します。
直接入力の場合、”対象の橋脚”と”柱部(ラーメン)”は、許容残留変位の計算における橋脚基部から上部構造の慣性力の作用位置までの高さ h の算出にのみ使用されます。
: 残留変位の照査設定を保存します。
: ダイアログバーを閉じます。