数値解析ソリューション

LIQCA2Dを用いた液状化解析

液状化解析プログラムLIQCA2D*1を導入し、地震時における地盤の液状化予測や様々な対策工の検討などを支援しています。 また、LIQCA2Dに対応したプリ/ポストプロセッサ機能を持つG-VIBRA/2D(LIQCA対応版)を開発・販売しており、 これを用いて、モデルの作成から物性の検討、結果の評価まで行っています。

*1[液状化解析プログラムLIQCA2D]は「液状化解析手法LIQCA*2」の2次元解析用事項ファイル(ソルバー)です
*2「液状化解析手法LIQCA*2」はLIQCA開発グループ(代表:京都大学 岡名誉教授 ほか)にて開発されたプログラムです

概要

LIQCA2Dは、解析モデル底面に地震波を入力し、地震波が地盤中に伝播して生ずる加速度、変形、応力、水圧、強度、剛性等を各要素に対して計算する有效応力による動的解析プログラムです。 離散化には有限要素法が用いられており、地層や対策工をきめ細かくモデル化することができます。
また、先進的な地盤構成式が組み込まれているため、さまざまな土質材料の力学特性を考慮することができます。地震後の圧密沈下を表現することができることも大きな特徴です。 使用実績も多く、液状化予測や対策工検討に適しています。LIQCA2Dの代表的な機能は下記のとおりです。

  • 地盤の力学モデル:弾性体、砂の弾塑性体、R-Oモデル(飽和/乾燥材料)
  • ジョイント要素、梁要素、マクロエレメント
  • 境界条件:変位境界(単点/多点拘束)、粘性境界、排水境界、非排水境界
  • 荷重:正弦波、地震波、表面力付加質量
  • 減衰:Rayleigh減衰、履歴減衰、逸散減衰

解析事例

  • 地盤改良した盛土構造物の液状化解析
  • 水門などの河川造物における動的特性の検討
  • 盛土斜面の安定問題
  • 宅地の液状化対策検討
  • 軟弱地盤の地震応答解析  など
矢板式護岸の地震時液状化解析事例

要素シミュレーション

液状化解析に必要な材料パラメータの検討も行っています。 良質な不撹乱資料を用いた室内試験の結果データがある場合には、土の室内せん断試験を模擬する要素シミュレーションを行ない、これらをもとに材料パラメータを決定します。 必要な土質試験としては、以下のものが挙げられます。

  • ボーリング(柱状図/地下水位)
  • PS検層(せん断波速度)
  • 密度試験(密度/間隙比)
  • 粒度試験(粒度分布)
  • 圧密試験(圧縮指数/膨張指数)
  • せん断試験(内部摩擦角/変相角)
  • 繰返しせん断試験(動的変形特性)
  • 透水試験(透水係数)
盛土斜面の安定問題・解析例
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