社会的影響の大きな大型構造物や複雑な形状の構造物では、挙動を適切に把握するために「3次元解析」の必要性が高まっています。また最近では、計算能力の飛躍的な向上にともない「3次元解析」が容易に行えるようになっており、様々な設計に利用されるようになっています。
円筒形コンクリート壁の耐震補強において、3次元FEM解析により開口部の変形により構造物が不安定になることを確認しました。この開口部を鋼材により補強し、変形を抑制することで、コンクリート壁の補強範囲が縮小し、大幅なコスト縮減が可能となりました。
地震時のダム堤体の安定性を確保するために、国内で施工実績のないＰＳアンカーによるダムの耐震補強の検討を行いました。3次元FEM解析により、アンカーの締め付け効果の確認や、取水塔や監査廊などの特殊な箇所に有害な応力が発生していないことを確認しました。
取水塔周辺に発生する垂直応力
監査廊周辺の引張応力(監査廊断面)斜面上に設置されている水圧鉄管路および水槽の地震時応答を、3次元動的FEM解析により算定しました。この地震動を用いて、固定台の安定性や水圧鉄管の部材照査を行いました。水槽の構造計算は、算定された最大地震力を用いて、詳細な3次元モデルを作成して構造解析を行い、部材照査と補強検討を行いました。
3次元モデルと最大加速度分布
水槽の発生曲げモーメント分布
