構造物の耐震設計

構造物の耐震設計は、既存構造物に対する地震応答を的確に把握するために、構造物に適した解析手法を選定する必要があります。

弊社では、線形解析・非線形解析、動的解析・静的解析、2次元解析・3次元解析など、対象構造物の構造的特性、地盤条件等を鑑み、適切な解析モデルを選定することにより、最適な設計を行います。

**表-1　2次元/3次元モデルイメージ**
池施設	２次元フレーム	３次元有限要素	備考
配水池など多くの池状構造物	△ 1.壁を別途、　単独の平板として計算する。 2.２次元フレームと　せん断壁の分担を評価する。	○ 構造物に適したモデルである。
沈殿池・ろ過池など 2次元要素が支配的な構造物	○ 構造物に適したモデルである。	△ 池の数が少ない場合は３次元モデルでも膨大にならないので、３次元有限要素モデルを採用する場合がある。	上スラブのない場合、上スラブを介してせん断壁に水平力は流れないので３次元的なBox効果はない。従って、２次元フレーム解析でも特に問題はない。
共同溝など一方向に長い構造物	○	△

**表-2　静的/動的イメージ**
	静的解析【従来の一般的手法】	動的解析【これから望まれる手法】
設計地震動	水平震度	時刻歴加速度波形
特徴	《震度法》構造物のモデルによる解析を行い、地震作用を静的な荷重に置き換えて部材の応答値を算定する。地震応答を再現できない。地震の影響をより簡単に評価するために経験則から作成された方法（経験的な安全性を確保できる）	《時刻歴応答解析（直接積分法）》構造物と地盤を含めたモデルによる解析を行い、時々刻々と変化する構造物の地震応答や剛性，減衰等の変化を追跡し，応答値（曲げモーメント，せん断や変位等）を算定する。動的解析ではないと表現ができない現象（時々刻々変わる部材ごとの挙動）を評価することができ、地震の影響をより詳細に再現している。
解析方法の概念

昨今の計算技術の進歩や、大地震の発生に伴う設計基準書の改正等に伴い、構造物の設計方法も大きく変化しています。ＦＥＭ解析はその中の１つのツールであり、高精度の応力解析や、想定する地震動に対する挙動（破壊メカニズム）を的確に把握することが出来ます。

また、動的解析や静的解析、線形及び非線形といった解析手法にとらわれず、様々な条件に適応し設計を行うことが出来ます。

弊社では、これまで積み重ねた上下水道施設における設計のノウハウを活かし、より高度な設計内容の提案を行っていきます。

弊社では、“構造設計部”を設置しFEM解析の専門職員の他に建築構造設計の専門職員を有し、上水道・下水道の施設設計部所と協働して各種の構造設計の問題に対処できる体制を整えています。