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機能SoilPlus:地盤・浸透・耐震統合解析システム

システム構成


モジュール別機能リスト

地盤・浸透・耐震解析ニーズをカバーするSoil Plusモジュール別機能リスト。

Soil Plusの基本モジュール&オプションの機能概要は以下のようになります。

静的解析
Soil Plus Static Basic Module
モジュール概要 地盤・構造を対象とした静的2次元・3次元全応力解析モジュール。掘削・盛土などの段階施工解析と地中構造物、基礎、擁壁、土構造物の塑性領域での挙動概略評価を行うプッシュオーバー解析に対応。標準装備の線形弾性、非線形弾性、弾塑性構成則も多岐にわたる。
解析の種類 2次元/軸対称/3次元解析
要素ライブラリ 平面歪み要素(2D)、軸対称要素(2D)、4面体・3角柱・6面体ソリッド(3D)、シェル要素(3D)、ビーム(梁)要素(2D/3D)、ロッド(棒)要素(2D/3D)、バネ要素(2D/3D)、非線形バネ要素(2D/3D)、ジョイント要素(2D/3D)
段階施工解析機能 自重、掘削、盛土、支保部材、薬注施工、掘削解放率指定、強制変位、上載・側圧・内圧荷重、静的地震力、他
荷重条件 等分布・不等分布荷重、節点集中荷重、面圧荷重、物体力、温度荷重、強制変位、他(関数入力サポート)
境界条件 完全拘束、成分ごとに指定する並進・回転拘束、施工ステップ途中での境界条件変更機能
対応構成則 線形弾性解析 線形弾性解析
プッシュオーバー解析 修正Ramberg-Osgoodモデル、修正Hardin-Drnevichモデル、Bi-Linearモデル、Bi-Linear
/ Tri-Linearモデル(構造に適用)
非線形弾性解析(段階施工解析) D-min法(JR法・電中研法)、Duncan-Chang法、Mohr-Coulomb Bi-Linear法
弾塑性解析 Mohr-Coulomb法、Drucker-Prager法、歪み軟化/硬化、VonMises法(構造に適用)
不連続・接触解析 結合バネ(Joint)モデル、ジョイント要素
結合バネ(Joint)モデル、ジョイント要素  
その他 直接法(マルチフロンタル、ウェーブフロント)及びPCG法を選択できる高速ソルバー
浸透流解析モジュール
Soil Plus Flow Basic Module
モジュール概要 2次元・3次元解析に対応した飽和・不飽和浸透流解析モジュール。土木構造物の安定性低下に大きく影響する地下浸透流を、掘削・盛土等の施工段階や、降雨・蒸発散などの自然条件を考慮して予測解析できる。
解析の種類 断面2次元/軸対称/3次元の定常・非定常解析
要素ライブラリ 3角形・4角形要素(2D)、軸対称要素(2D)、4面体・3角柱・6面体ソリッド要素(3D)
段階施工解析機能 掘削、盛土、材質変更(薬注施工)、境界条件変更、降雨・蒸発散、水位の時間変化、流量の時間変化、浸出点の扱い
境界条件 水頭固定・経時変化条件 、流量固定・経時変化境界 、浸出条件、降雨・蒸発散経時変化条件
適用基準類※ 河川堤防の浸透に対する調査要領
その他 PCG法を用いた高速ソルバー、VanGenuchten関数モデル自動生成、浸透力・浮力計算機能
動的解析モジュール
Soil Plus Dynamic Basic Module
モジュール概要 地盤・構造物・液体の連成を考慮可能な2次元、3次元動的解析モジュール。地震時の挙動を検討するための基本機能を搭載。固有値解析、静的線形解析、等価線形解析及び線形動的解析(モード法/直接積分法/複素応答法/周波数応答法)に対応。軸対称解析にも対応しており、群杭効果の検討を行なえる。
解析の種類 1次元、2次元、軸対称、3次元解析
減衰 モード減衰、ひずみエネルギー比例減衰、質点グループごとの運動エネルギー比例減衰、レーリー減衰、要素別レーリー減衰、履歴減衰
要素ライブラリ 平面歪み要素(2D)、軸対称要素(2D)、4面体・3角柱・6面体ソリッド(3D)、シェル要素(3D)、ビーム(梁)要素(2D/3D)、ロッド(棒)要素(2D/3D)、バネ要素(2D/3D)、非線形バネ要素(2D/3D)、節点ジョイント要素(2D/3D)、群杭要素(2D)、ダンパー要素(2D/3D)、半無限境界要素(2D)、自由表面要素(2D/3D)、液体要素(2D/3D)、液体・構造連成要素(2D/3D)
荷重条件 地震加速度(多方向入力)、周波数外力、時刻歴外力、基盤地震加速度+任意点外力、パワースペクトル、加速度・変位・速度スペクトル、節点集中荷重、分布荷重、慣性力、強制変位、温度荷重
境界条件 単自由度拘束、多自由度拘束(線形結合)、側方伝達境界、側方・底面粘性境界、液体無限境界
解析機能 実固有値解析   Subspace法、House holder法
線形解析 モード法(スペクトルモード法) ABS法、SRSS法、CQC法
モード法(時刻歴モード法) Newmark-β法
直接積分法 Newmark-β法
複素応答法 FFT法
周波数応答法 FFT法
ランダム応答法  
等価線形解析 複素応答法 FFT法
安定解析    
その他 地盤~構造物の一体解析、動的サブストラクチャー法、スカイライン法、マルチフロンタル法
全応力非線形動的解析オプション
Total Stress Dynamic Analysis Option
モジュール概要 大規模地震時などにおける、地盤および構造物の非線形性を考慮した挙動をシミュレートする全応力非線形動的解析に対応したSoil Plus動的解析モジュールのオプション。地盤および構造物それぞれに適用可能な、数多くの非線形特性を有し、対象構造に対し適切な非線形特性を定義することが出来る。さらに構造物と地盤間(基礎・地盤間、杭・地盤間等)に剥離、滑動の現象が考慮できる。
解析の種類 1次元、2次元、3次元解析
減衰 モード減衰、ひずみエネルギー比例減衰、質点グループごとの運動エネルギー比例減衰、レーリー減衰、要素別レーリー減衰
解析機能 全応力非線形解析 直接積分法 Newmark-β法
対応構成則 地盤要素 修正Ramberg-Osgoodモデル、修正Hardin-Drnevichモデル、Bi-Linearモデル
梁、バネ要素 非線形弾性型、正規Bi-Linear / Tri-Linear、原点指向型、最大点指向型、原点・最大点指向型、Degrading Tri-Linear 武田/深田/武藤/野村型、免震装置 LRB/HDR
不連続解析 結合バネ(Joint)モデル
適用基準類
  • コンクリート標準示方書 耐震設計編
  • 道路橋示方書・同解説 共通編・下部構造編
  • 道路橋示方書・同解説 耐震設計編
  • 鉄道構造物等設計標準・同解説 耐震設計
その他 スカイライン法、マルチフロンタル法
有効応力動的解析オプション
Effective Stress Dynamic Analysis Option
モジュール概要 地盤の液状化を考慮した挙動をシミュレートする有効応力非線形動的解析に対応したSoil Plus動的解析モジュールのオプション。構成則としては比較的パラメータの設定が容易とされている「修正ROモデルとおわん(Bowl)モデルのカップリングによる手法」を採用しており、液状化強度曲線を用いてパラメータを決定するためのツールも装備している。
解析の種類 1次元、2次元、3次元解析
減衰 モード減衰、ひずみエネルギー比例減衰、質点グループごとの運動エネルギー比例減衰、レーリー減衰、要素別レーリー減衰
解析機能 有効応力応力非線形解析 直接積分法 Newmark-β法
対応構成則 地盤要素 修正R-Oモデル+おわんモデル
梁、バネ要素 非線形弾性型、正規Bi-Linear / Tri-Linear、原点指向型、最大点指向型、原点・最大点指向型、Degrading Tri-Linear 武田/深田/武藤/野村型、免震装置 LRB/HDR
不連続性 結合バネ(Joint)モデル
適用基準類
  • コンクリート標準示方書 耐震設計編
  • 道路橋示方書・同解説 共通編・下部構造編
  • 道路橋示方書・同解説 耐震設計編
  • 鉄道構造物等設計標準・同解説 耐震設計
その他 スカイライン法、マルチフロンタル法
プリポストシステム
Pre-Post System ( FEPartner )
オプション概要 静的ステップ解析、浸透流解析、地震応答解析、どれも共通のオペレーションでモデリングでき、それぞれの解析間でメッシュデータ、結果の受け渡しできるシームレスな解析が可能。特にモデリングでは、ソリッドモデラー搭載の最先端のテクノロジで3次元オートメッシュを直感的なオペレーションが可能。CTCと韓国MIT社による共同開発製品。
ジオメトリ ライン・アーク・サークル・矩形・ポリライン・ポリゴン・スプラインの作成
放物線・双曲線・トンネル断面・オフセット・接線の作成
プリミティブ作成(シリンダー・コーン・ボックス・ウェッジ・スフィア・トーラス)
サーフェス・ソリッドへのカーブの投影・交差曲線の生成
平面・Coons・NURBS・グリッド・ポイントクラウド(任意の3次元空間上の点)によるサーフェスパッチ(作成)機能
コーナーポイント・エッジカーブによるサーフェスの作成
回転・押出し・挟み込み・ロフトによるサーフェスの生成
サーフェスのインターセクト・トリム
サーフェスによる閉領域からのソリッド作成
サーフェスによるソリッドの切断
ブレイク・トリム・エクステンド・ジョイン・フィレット・オフセット・コピー・押出し・回転・スウィー・リフレクト操作
ジオメトリ
オペレーション
押出し・回転・ブーリアンオペレーション、ヒストリーベースドモデリング、形状・適合性・重複チェック
メッシュ生成
/コントロール
モデル全体、局所メッシュのコントロール
カーブ上のバイアス(偏向)メッシュ生成
サーフェス(2D)・ソリッドジオメトリ(3D)のオートメッシュ
閉空間を自動認識する2Dオートメッシュ機能
サーフェス(2D)・ソリッドジオメトリ(3D)のマップドメッシュ
ライン・シェル・ソリッド要素の直接生成
要素のアスペクトレシオ・歪みによるコントロール
ワンタッチメッシュ編集機能
メッシュスウィープ機能
テキストテーブルのエクスポート、インポート機能
ポスト処理機能 変形図、アニメーション、ベクトル表示、等価面表示、カッティング表示(モデル内部を動的に表示することも可能)、
せん断・軸力・モーメント図、最大/最小、平均値の表示、X-Yプロット作成機能、アニメーション出力機能(AVI)、
テキストテーブルのエクスポート、インポート機能
ユーザーインタフェイス Windows準拠、マルチグラフィクスウィンドウ、マルチレベルアンドゥ・リドゥ、オンラインヘルプ、
ツールバー(ジオメトリ、メッシングオペレーション他)、作業状況を階層的に表示するワークツリー、
右クリック時のコンテキストメニュー(頻度の高い操作)表示、単位系自動換算機能、
他のWindowsアプリへのコピー&ペースト
グラフィクス 3次元動的パン、ズーム、ローテイト機能(マウス操作)、隠線、ワイヤーフレーム表示、光源シェーディングと透過表示
インターフェイス機能 DXFファイルインポート・エクスポート、Parasolid・STEP・IGES・FEMAP Neutral・MSC.Nastranインポート