自重変形法（液状化に伴う簡易変形解析法）
概要
Dif for D'sNAP に簡易液状化解析機能をサポートしました。液状化の検討は以下の2項目について行うことが可能です。
- 液状化時の変形解析
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液状化発生に伴う土粒子骨格の構造劣化を、自重応力下の流動変形として解く方法であり、外力としては土層の自重のみを考慮する自重変形解析です。
- 液状化後の圧密解析
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液状化後に残留した過剰間隙水圧が消散することによる液状化後の圧密変形解析です。
下図はせん断力τとせん断ひずみγの関係図であり、液状化時の変形解析
の変形を示すものです。G1のせん断剛性とG2のせん断剛性を用いた下に凸のバイリニアモデルで表現されます。
せん断応力とせん断ひずみの関係模式図
液状化解析に必要な主パラメータは下記のとおりであり、液状化時における上記バイリニアモデルのパラメータは、解析時に自動で決定されます。また、その際には液状化低効率FLも求められ、液状化の程度を判定できます。
- 液状化時の変形解析の場合
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- N値
- 細粒分含有率
- 湿潤単位体積重量
- 液状化後の圧密解析の場合
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- 相対密度
相対密度は体積弾性係数の推定に用いますが、N値から推定することができるため省略することも可能です。
採用した基準
液状化低効率FLと液状化時のバイリニアモデルのパラメータは、以下の基準に基づいて解析時に自動で計算されます。各基準の詳細は割愛します。
- 液状化低効率FL
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道路橋指方書（V耐震設計書）・同解説（平成14年3月）
の基準に準拠します。 - 液状化時におけるバイリニアモデルのパラメータ
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液状化時の低下剛性（G1）は
国土交通省河川局の基準案（平成19年3月）
に準拠します。液状化時の回復剛性（G2）および微小抵抗領域ひずみ（γL）は経験式に基づきます。
下図は奥土交通小河川局の基準案
で提案されている液状化低効率（FL）と剛性低下の関係であり、液状化の程度に応じて剛性が変化します。これらの剛性はFEMメッシュを構成する要素ごとに割り当てられるものです。
液状化低効率 - せん断剛性の低減関係図
