第4回 ナショナル・レジリエンス・デザインアワード、ノミネート作品を発表

2017年10月24日
第4回 ナショナル・レジリエンス・デザインアワード ノミネート作品発表

審査員の方々による厳正な審査の結果、合計8作品をノミネートいたしました。

 ガス管変位地盤解析
-立坑掘削によるガス管への影響解析-
若鈴コンサルタンツ株式会社 大分事務所
使用プログラム : 2次元弾塑性地盤解析(GeoFEAS) 2D
内径7.5m深さ41.0mの大きさの立坑をライナープレートを用いた掘削工事を計画した。立坑に近接してガス管があるため、掘削工事にともなう既設ガス管の沈下が懸念された。立坑が鉛直方向に円筒形なので、中心軸まわりの軸対称解析を行った。次に、その結果からガス管位置の沈下量を求め、許容値内であることを確認した。軸対称モデルによって立体効果を再現することができた。
 8連水門の耐震性能評価
-特殊構造8連樋門のフレーム解析による耐震照査設計-
シビックアーツコンサルタント株式会社
使用プログラム : Engineer’s Studio®
8連樋門の上に車道が設置され、既存の堰柱や門柱部も増し打ちされた特殊な構造の耐震計算。壁の影響を考慮した場合と影響を無視した場合を3次元FEM解析ソフト「Engineer’s                   Stduio」で検討し、最終的に安全側となるよう、壁の影響を無視した多連構造モデルを採用。耐震診断とその後の補強設計に活用した。
 側溝蓋のひび割れに関する解析的検討
-平板要素でモデル化した側溝蓋のFEM解析によるひずみ値からの考察-
アーボ株式会社
使用プログラム : Engineer’s Studio®
側溝蓋は平板状の構造をしており、鉄筋配置が格子状に配筋されている。車輪等が格子の配筋状態に対して斜方向に進入した場合、引張側の断面力に対して、実際に抵抗する配筋が斜め方向の抵抗力となり、ひび割れが発生しやすくなるものと考えられる。
しかし、鉄筋を配置しない超高強度コンクリート体等は、どの方向にも同じように抵抗することになるため、ひび割れ発生を抑制することが可能であると考えられる。
そこで、通常は土木学会のコンクリート標準示方書に示されている2方向版での計算を行って配筋状態を決定しているが、平板要素を用いたFEM解析を行うことにより、荷重伝達のメカニズムおよび最適なコンクリート蓋製品の開発における基礎資料を得ることを目的に解析を行った。
 鋼製地中連続壁工法-IIの解析による強度検証
-解析による数値実験で曲げ耐力および剛性の評価方法を検討-
地中連続壁協会
使用プログラム : Engineer’s Studio®
安定液掘削工法または原位置土撹拌工法により造成された溝中に、鋼製連壁部材NS-BOXを建込み、地中連続壁体を構築する工法であり、前者を鋼製地中連続壁工法-I                   (コンクリート等充填鋼製地中連続壁工法)、後者を鋼製地中連続壁工法-II (ソイルセメント鋼製地中連続壁工法)と呼ぶ。
鋼製地中連続壁工法-II (ソイルセメント鋼製地中連続壁工法)について、スタッドの剛性が構造物全体に与える影響に着目して数値試験を実施した。
 太陽電池支持物の架台構造設計
-3次元立体骨組構造解析による詳細設計-
ネクストエナジー・アンド・リソース株式会社
使用プログラム : Engineer’s Studio®
本件は、地上設置型太陽光発電システムの架台構造、部材構成を決定する構造設計である。モジュール(太陽光パネル)には、自然外力として積雪,風圧が作用し架台には地震力が作用する。このため、モジュールを支える上桟,下桟,支柱には曲げ,引張,圧縮応力が作用し、部材の挙動はより複雑になり判定結果を得るまでにはかなりの時間を要す。
そこで、本検討は、3次元FEM解析ソフト『Engineer`s Studio®』の機能を活用した専用設計ソフトウェアを開発し、可能な限り入力作業時間と判定結果までの作業時間を短縮し、作業効率を向上させたものである。なお、三次元立体骨組解析による構造計算を行うことから、より現実に近い部材の変位,断面力,たわみが算出されるとともに安全性を判定できることが特徴である。
 外装の年間負荷計算解析
-窓システム性能比較のための解析-
株式会社竹中工務店
使用プログラム : DesignBuilder
ある建物の外装(二重窓)の性能比較を行うための熱負荷の解析事例。窓システム3種類について、1フロア分のゾーンの東西南北各面に窓を設置したモデルを作成した。気象データを使用し、年間8760時間分の窓部の熱取得、エアフロー部分の排気熱、表面温度について計算を行い、各パターンの比較に使用された。DesignBuilderV5のAir                   Flow Window機能、ブライド角度を細かく設定できる機能が利用された。
 PC-壁体の実大実験と非線形プッシュオーバー解析による整合性の検討
-ファイバー要素とM-φモデルの適用性の検討-
日本コンクリート工業株式会社
使用プログラム : Engineer’s Studio®
PC-壁体は、道路擁壁、河川護岸などの自立式壁体構造物として使用される。現在は、PC-壁体の検討業務においては非線形解析による設計が行われていないが、今後は、必要となることが考えられる。本実験では、PC-壁体の解析モデルの整合性を確認するため、実物大試験での鉛直載荷曲げ試験を行い、その試験結果を「3次元有限要素(FEM)解析プログラムEngineer’s                   Studio®を用いたパラメトリックプッシュオーバー解析(M-φ要素、ファイバー要素)で再現し、両者を比較することで解析モデルの適用性の確認を行った。
 発電用水圧鉄管の耐震性能照査
-フレームモデルによる時刻歴応答解析-
応用技術株式会社
使用プログラム : Engineer’s Studio®
水力発電設備において、貯水池から発電水車へと水を流下させる送水管は重要な設備であり、破損した場合には下流域での氾濫といった甚大な被害が懸念される。
本件事例は、露出型水圧鉄管の耐震性能を動的解析により評価するものである。解析には、前もって算出した固定台位置ごとの加速度波形を入力条件として使用する。管胴部及び継ぎ手の発生応答値より、耐震性能を満足することを確認した。

 

▲フォーラムエイト東京本社セミナールームにて
ノミネート作品審査会を実施。
▲審査員 左から、
若井明彦 氏、吉川弘道 氏(審査委員長)、守田優 氏

詳しくは、フォーラムエイトのウェブサイトで。