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listrかtimesか
ECRO_LINEか座標で降伏点を決めるか
接触面のボルト固定はなし。写真のような感じで支柱とチャンネル材を接触させているだけ。万力で固定されているが、載荷時には外されていた。
接触面の幅をこのサイトで計算したところ、0.3mm程度だったため、線載荷とした。
実験では鞘管部分の2つのボルトが一本ずつ破壊したため、このように2段階になって降伏している。
解析ではその部分を一体化させているため、2段階の降伏を再現することはできなかった。
座標で降伏後の挙動を決めるのではなく、降伏点とその後のグラフの傾きを入力する方法を試してみた。
降伏前の挙動はあまり変わらないが、降伏後の変位は大きくなった。しかし、2段階の降伏は再現できていない。
このサイトにグラフを効率よく作成する方法が載ってたっぽいのであとで確認。
東北支部で解析と実験があまり合っていないのではないかという指摘があったため、解析値を実験値に近づけられないかいろいろ試してみた。
変更点:ひずみを測るグループを長方形のものから線形のものに変えた。
理由:長方形だと破断していない部分も含んでしまい、そこが実験値とのズレの原因になると考えたから。
結果:下の図の通り。灰色の線が支部のときで、紫色の線が今回。支部のときよりは実験値に近づいたと思う。
鋼製地覆の上に防護柵を取り付ければ、車両が衝突しても地覆より上の部分(防護柵)を取り替えるだけで済み、Cタイプと同様に床版に迷惑をかけずに済むのではないかと考えた。
有効幅員が増加するなど他にも利点はあるが、コストや施工方法などについてはまだわからない。C種への適応は可能らしい。
https://www.sekisuijushi.co.jp/products/koran/product/other/bridge_plus.html
https://clta.jp/wp-content/uploads/2013/01/e7b5704203d0fb1ca3731cdf0a26c46e.pdf
https://clta.jp/wp-content/uploads/2014/10/d71ccd51294e80b27bf8007e393f36ac.pdf
日本CLT協会によると、5層5プライのCLT3つに対してめり込み試験を行った結果、それぞれ5.65MPa, 5.39MPa, 4.70MPaのめり込み応力が確認されてた。
この3つの平均をとった5.25MPaをめり込み応力として使おうと思う。
仮想材料でめり込み再現
salome2021でhillの降伏条件が使えないか検討
https://www.pu-kumamoto.ac.jp/kokenkenkyu/h12gaiyo/12ohashi.htm
http://library.jsce.or.jp/jsce/open/00074/2012/56-01-0039.pdf Hillの降伏条件を用いて木材のめり込みを再現してる
https://www.hro.or.jp/list/forest/research/fpri/dayori/2011/2011-5.pdf
ここによると、スギ材のめり込み応力は6MPa
木構造計算基準(8ページ目の表1.7)によると、スギ材の材端の許容めり込み応力度は16kgf/cm2
短期許容応力度は長期の2倍なので、32kgf/cm2
これを単位換算して3.1MPa
CLTのDefine a materialは直交異方性の設定
STAT_NON_LINE:COMPORTEMENTのGroup of elementに弾塑性にしたいやつを追加(今回はkouとrubber 3D要素だけ追加したが、2Dや1Dも追加するべきかどうかは今後検討)
RESI_CPLAN_RELA, ITER_CPLAN_MAXI, RESI_INTE_RELA, ITER_INTE_MAXIにチェック(チェックだけで値を変えないのでつけなくてもいいかもしれない)
これでRunすると鋼材と仮想材料は弾塑性で、CLTは弾性で計算できる。
r:直交異方性の両端
k:直交異方性のスパン中央
Bs:等方性の両端
Bt:等方性のスパン中央
h:直交異方性のときの防護柵のひずみ
b:等方性のときの防護柵のひずみ
載荷部の変位
等方性:140mm程度
異方性:145mm程度
弱軸方向x, 強軸方向y, 板厚方向zとすると、\( E_{x}=0.78 \)GPa, \( E_{y}=4.75 \)GPa, \( E_{z}=0.13 \)GPa
に上記のヤング率と\( \nu_{xy}=\nu_{yz}=\nu_{xz}=0.016 \)を代入すると、
よって、
\( -\frac{0.016}{0.78}=-\frac{\nu_{yx}}{4.75} \)より、\( \nu_{yx}=0.1 \)
\( -\frac{0.016}{0.78}=-\frac{\nu_{zx}}{0.13} \)より、\( \nu_{zx}=0.003 \)
\( -\frac{0.016}{4.75}=-\frac{\nu_{zy}}{0.13} \)より、\( \nu_{zy}=0.0004 \)
したがって、salomeで与えるポアソン比は全て0.016で良いと考えられる。
\( G_{強}=\frac{E_{弱}}{15} \)
\( G_{弱}=\frac{E_{強}}{15} \)
\( G_{厚}=\frac{G_{強}+G_{弱}}{2} \)
防護柵基部のひずみを、Bタイプの解析結果と共にグラフに示した。
hizumiが補剛材なし、dansoseiがBタイプ。
CLT床版の変位を、Bタイプの床版の結果と共にグラフに示した。
ryoutan, tyuuouが補剛材なし、Bs, BtがBタイプ。
プレート縁部付近の最小主応力は15.1MPaだった。Bタイプの場合は17.3MPaなので、少し値が小さくなっている。
bがBタイプ、hizumiが補剛材なし。
誤差の原因としては要素数の違いが考えられる。
2万くらいの差があった。
やり直し前:Aタイプとの比較のためにAタイプと同じ位置にもひずみを測るグループを作成していた。
やり直し後:補剛材なしのときとグループの分け方を一緒にした。
ファイル全体の置換 :%s/置換対象文字列/置換後文字列/g
グラフの色を変えるコマンド lc '色の名前' https://yutarine.blogspot.com/2018/12/gnuplot-colorname.html
色の名前一覧 http://ayapin-film.sakura.ne.jp/Gnuplot/Primer/Misc/colornames.html
http://library.jsce.or.jp/jsce/open/00035/2000/55-01-a/55-01-a0013.pdf
sm400の引張試験.形状は違うが,8.5%のひずみで破壊するものから20%のひずみで破壊するものまであった.
https://www.jstage.jst.go.jp/article/jscejseee/68/2/68_413/_pdf
https://www.jstage.jst.go.jp/article/jscejseee/71/2/71_186/_pdf
防護柵の静荷重試験が行われていた.防護柵の形状や載荷方法などは異なる.
課題:今までの弾塑性解析ではCLTを等方性として解析していた.しかしこのやり方だと本来のCLTより剛性が増してしまう.
CLTのめり込み応力3.1MPaを降伏点として解析
→Marcではこのやり方だったのでSalomeでも適用できないかと考えた.
下図はCLT床版の荷重とひずみの関係を表した図である.
降伏点を下げたことにより,実験値よりも変位が大きくなっている.
最小主応力は14.6MPa. 等方性のときは17.3MPaだったので少し小さくなっている.
防護柵のひずみを比較した.
防護柵の応力ひずみ曲線にはほとんど変化がない.
Aタイプ
Bタイプ
hdfファイルを開くにはそれぞれAtype_FilesとAtype.med,Btype_FilesとBtype.medが必要. gFTPのhttp://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2021/ogawa内に入っている.
実験値との比較
実験では降伏後すぐに載荷器具が破壊してしまったため,ひずみがほとんど測れていない.
実験値と比較した.比較的実験値と近い曲線を描いているのがわかる.
https://www.jstage.jst.go.jp/article/structcivil/56A/0/56A_0_122/_pdf/-char/ja
http://library.jsce.or.jp/jsce/open/00061/2014/41-01-0057.pdf
http://library.jsce.or.jp/jsce/open/00127/1987/33-0141.pdf
一個目の論文の式(5)と表2のパラメータを用いて下図のようなトリリニアの応力ひずみ曲線を作成した.
hdfファイルを開こうとするとエラー OpenGl_Window::CreateWindow: glXCreateContext failed. 原因は分からない.salome19では起こらない.
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