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FAQ よくある質問

RESP-QDM モデル化理論・評価関連

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モデル化後の初期剛性が、増分解析結果と一致しないのはなぜですか?

QDMの初期剛性は、荷重増分解析の第1ステップの結果から計算されます。このため、第1ステップにおいて剛性変更が生じる場合には、荷重増分解析モデルとは、固有値が一致しなくなります。

また、過大な初期応力によって剛性変更が起きる場合には、外力と変形の関係に整合性が無くなり、モデル化後の初期剛性が乱れることになります。

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曲げせん断を分離した場合の分離精度はどのように評価するのですか?

固有モード解析結果を比較することである程度評価できます。

増分解析モデルと串団子モデルの固有値・固有モードを比較すると、理想的なモデル化であれば、全て一致するはずですが、実際には低次モードは比較的よく一致するものの、高次モードではあまり一致しなくなります。

これは、変形のメカニズムが異なってしまっているためで、Ai分布での荷重増分解析結果を等価せん断型でモデル化する場合には、2次以上のモードの一致はあまり期待できません。

等価曲げせん断型であれば、2?3次の一致が期待できますが、高次ではやはり期待できません。必要な次数まで精度が確保できているかどうか確認する必要があります。

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等価曲げせん断型モデルでモデル化したのですが、曲げ剛性・せん断剛性が負になってしまうのですが、どうしたらよいのですか?

曲げ剛性が負になるというのは、フレーム毎のモデル化を行う場合によく見られます。

他フレームの影響、あるいは下階の変形の影響を受けて、逆せん断状態になり、せん断力・軸力と変形の方向が一致しなくなることが原因と考えられます。

対策としては、当該フレーム単体でのモデル化をやめて、せん断力が支配的なフレームに含めてしまうことが考えられます。

また、平面保持の仮定が成立せずに負剛性になっている場合には、「F3-RESULT」コマンドの「VFORCE-EXCEPT」サブコマンドを用いるなどして、適正な剛性が得られるようにすることが考えられます。

平面保持の仮定の成立が期待できる形状であれば、中立軸位置の自動計算に失敗している可能性がありますので、中立軸位置を直接入力することによって解決できる場合もあります。

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「F3-RESULT」コマンドの「VFORCE-EXCEPT」サブコマンドは、何のためにあるのですか?

建物全体の曲げ剛性を求める場合には、平面保持の仮定に基づいて、変形・曲げ剛性を評価します。このため、ブレースや斜め柱など、明らかに平面保持が成立しない要素を含むモデルでは、曲げ剛性を高精度に求めることが難しくなります。

このような場合でも、何らかの曲げ変形を考慮できる方が、等価せん断型よりもモデル化精度が高くなることが期待されるため、斜め柱の軸力を無視して、鉛直部材(ラーメン)のみから曲げ剛性を算出する機能を用意しています。

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荷重増分解析で求まった復元力特性がかなり乱れてしまっており、上に凸のスケルトンカーブにモデル化できそうにありませんが、どうすればよいですか?

フレーム毎のモデル化を行う場合に、従属的なフレームの復元力特性がかなり乱れることがあります。

対策としては、従属的なフレーム自体を支配的なフレームの方に含めてしまう方法と、非線形のモデル化をあきらめて弾性扱いする方法が考えられます。該当するフレームの重要性を勘案して、どちらの対策を採用するか決定する必要があります。

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荷重増分解析結果の復元力特性が乱れる理由として、「逆せん断」が挙げられていますが、それはどのような状況で、どのような理由で発生するのですか?

「逆せん断」という言葉は俗語であると思いますが、他に適切な言葉が無いので一般名称のように使用しています。

現象としては、変形とせん断力の方向が一致しないような状況を意味します。このような状況になる原因として、各フレーム毎の変形メカニズムの違いが考えられます。

たとえば、あるフレームは塔状比が大きく曲げ変形が主体なのに対し、別のフレームは塔状比が小さくせん断変形が主体であるような建物を、水平加力するとします。

せん断系のフレームは、層せん断力に応じて層毎の変形がおおよそ決定されますが、曲げ系のフレームでは下層の回転変形が上層に影響を及ぼし、上層階ではせん断力がゼロでも変形が生じることがあります。

このような状況を平面的に見ると、せん断力分担がゼロにもかかわらず、変形が生じたり、分担せん断力と変形の方向が合わないなどの現象が生じることになります。このような状況を「逆せん断」と呼んでいます。

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RESP-F3は非剛床解析に対応していますが、この結果をモデル化することは可能ですか?

串団子の振動解析は、剛床過程が成立することが基本条件ですので、非剛床の解析結果を串団子にモデル化すること自体が、厳密には矛盾しています。

しかし、概ね剛床的に挙動することが期待される場合には、利便性を優先してモデル化を試してみる価値があります。

利用者マニュアル4章の記述を参考すれば、一部非剛床あるいは完全非剛床の解析結果をモデル化することが可能です。

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