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公開番号2025007000
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-17
出願番号2023108103
出願日2023-06-30
発明の名称構造物設計支援方法、構造物設計支援プログラム、及び、構造物設計支援装置
出願人JR東日本コンサルタンツ株式会社
代理人個人,個人,個人,個人
主分類E01D 1/00 20060101AFI20250109BHJP(道路,鉄道または橋りょうの建設)
要約【課題】3次元モデルを用いて土木構造物を設計する際の設計者の作業を簡略化することが可能な構造物設計支援方法を提供する。
【解決手段】構造物設計支援方法は、土木構造物の3次元形状を表す構造物モデルを取得するモデル取得工程と、構造物モデルに基づいて構造物骨組データを作成する骨組データ作成工程と、土木構造物に配筋される鉄筋の配置状態を表す配筋データを作成する配筋データ作成工程と、構造物骨組データ及び配筋データに基づいて構造物モデルの構造解析を行う構造解析工程と、解析結果に基づいて構造物モデルが要求性能を満たすか否かを照査する性能照査工程と、要求性能を満たすことを確認できない場合、構造物モデルを修正し、その修正後の構造物モデルを取得したものとして骨組データ作成工程に戻る構造物モデル修正工程と、要求性能を満たすことを確認できた場合、その確認済みの構造物モデルを出力するモデル出力工程と、を備える。
【選択図】 図17
特許請求の範囲【請求項1】
複数種類からなる複数の部材で構成されて、鉄道に関連する土木構造物の設計をコンピュータにより支援する構造物設計支援方法であって、
複数の前記部材の3次元形状をそれぞれ表す、複数種類からなる複数の部材モデルで構成されて、前記土木構造物の3次元形状を表す構造物モデルを取得するモデル取得工程と、
前記モデル取得工程にて取得された前記構造物モデルに基づいて、前記土木構造物の骨組に関する構造物骨組データを作成する骨組データ作成工程と、
前記モデル取得工程にて取得された前記構造物モデルが表す前記土木構造物に配筋される鉄筋の配置状態として、前記部材の断面における前記配置状態を表す配筋データを作成する配筋データ作成工程と、
前記骨組データ作成工程にて作成された前記構造物骨組データと、前記配筋データ作成工程にて作成された前記配筋データとに基づいて、前記構造物モデルの構造解析を行う構造解析工程と、
前記構造解析工程による解析結果に基づいて、前記構造物モデルが前記土木構造物の要求性能を満たすか否かを照査する性能照査工程と、
前記性能照査工程にて前記構造物モデルが前記要求性能を満たすことを確認できない場合、前記構造物モデルを修正し、その修正後の前記構造物モデルを前記モデル取得工程にて取得したものとして前記骨組データ作成工程に戻る構造物モデル修正工程と、
前記性能照査工程にて前記構造物モデルが前記要求性能を満たすことを確認できた場合、その確認済みの前記構造物モデルを出力するモデル出力工程と、を備える、
構造物設計支援方法。
続きを表示(約 1,200 文字)【請求項2】
前記構造解析工程は、線形解析による常時の構造解析と、非線形解析による地震時の構造解析とを行う、
請求項1に記載の構造物設計支援方法。
【請求項3】
前記性能照査工程は、前記要求性能として規定された各前記部材の要求値に対して、前記解析結果である各前記部材の解析設計値を照査することで、前記構造物モデルが前記要求性能を満たすか否かを確認する、
請求項1に記載の構造物設計支援方法。
【請求項4】
複数の前記部材モデルは、複数の部材設計項目に対して部材設計値がそれぞれ設定されることで前記部材の3次元形状を規定し、
前記構造物モデル修正工程は、前記要求性能を満たしていない前記部材の断面の形状を変更するように、当該部材に対応する前記部材モデルにおける前記部材設計項目に対する前記部材設計値を変更する、
請求項3に記載の構造物設計支援方法。
【請求項5】
前記性能照査工程にて前記構造物モデルが前記要求性能を満たすことを確認できない場合、前記配筋データを修正し、その修正後の前記配筋データを前記配筋データ作成工程にて作成したものとして前記構造解析工程に戻る配筋データ修正工程をさらに備える、
請求項1に記載の構造物設計支援方法。
【請求項6】
前記構造物モデルに基づいて、前記土木構造物又は前記部材の外形図又は断面図を表す2次元図面を作成する2次元図面作成工程をさらに備える、
請求項1に記載の構造物設計支援方法。
【請求項7】
前記性能照査工程にて前記構造物モデルが前記要求性能を満たすことを確認できた場合、前記構造解析工程にて構造解析が行われたときの前記配筋データに基づいて、前記土木構造物に配筋される鉄筋の3次元形状を表す配筋モデルを作成する配筋モデル作成工程をさらに備え、
前記モデル出力工程は、前記確認済みの前記構造物モデルと、前記配筋モデル作成工程にて作成された前記配筋モデルとを出力する、
請求項1に記載の構造物設計支援方法。
【請求項8】
前記配筋モデルに基づいて、前記鉄筋の外形図又は断面図を表す配筋図面を作成する配筋図面作成工程をさらに備える、
請求項7に記載の構造物設計支援方法。
【請求項9】
前記構造物モデル又は前記配筋モデルに基づいて、前記部材又は前記鉄筋の数量を集計し、その集計した結果を記録した数量集計表を作成する数量集計表作成工程をさらに備える、
請求項7に記載の構造物設計支援方法。
【請求項10】
コンピュータに、
請求項1乃至請求項9のいずれか一項に記載の構造物設計支援方法に含まれる各工程を実行させる、
構造物設計支援プログラム。
(【請求項11】以降は省略されています)

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本発明は、構造物設計支援方法、構造物設計支援プログラム、及び、構造物設計支援装置に関する。
続きを表示(約 2,500 文字)【背景技術】
【0002】
近年、鉄道や道路等の土木構造物に関して、調査・計画、設計、発注、施工、維持管理等の一連の業務で取り扱うデータとして、土木構造物の3次元形状を表す3次元モデルの導入が進められている(例えば、特許文献1参照)。また、設計者により設計された土木構造物が、安全性や耐震性能等の要求性能を満たしていることを確認するため、土木構造物の設計値に対して構造解析が実施されている(例えば、特許文献2参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
特開2021-021983号公報
特開2017-119946号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
土木構造物の設計に3次元モデルを導入したとしても、その3次元モデルを用いて土木構造物の構造解析を実施することができない場合、設計者が構造解析用にデータや図面を別途作成する等の作業が必要となり、作業性が向上しない、という問題点があった。
【0005】
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、3次元モデルを用いて土木構造物を設計する際の設計者の作業を簡略化することが可能な構造物設計支援方法、構造物設計支援プログラム、及び、構造物設計支援装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る構造物設計支援方法は、
複数種類からなる複数の部材で構成されて、鉄道に関連する土木構造物の設計をコンピュータにより支援する構造物設計支援方法であって、
複数の前記部材の3次元形状をそれぞれ表す、複数種類からなる複数の部材モデルで構成されて、前記土木構造物の3次元形状を表す構造物モデルを取得するモデル取得工程と、
前記モデル取得工程にて取得された前記構造物モデルに基づいて、前記土木構造物の骨組に関する構造物骨組データを作成する骨組データ作成工程と、
前記モデル取得工程にて取得された前記構造物モデルが表す前記土木構造物に配筋される鉄筋の配置状態として、前記部材の断面における前記配置状態を表す配筋データを作成する配筋データ作成工程と、
前記骨組データ作成工程にて作成された前記構造物骨組データと、前記配筋データ作成工程にて作成された前記配筋データとに基づいて、前記構造物モデルの構造解析を行う構造解析工程と、
前記構造解析工程による解析結果に基づいて、前記構造物モデルが前記土木構造物の要求性能を満たすか否かを照査する性能照査工程と、
前記性能照査工程にて前記構造物モデルが前記要求性能を満たすことを確認できない場合、前記構造物モデルを修正し、その修正後の前記構造物モデルを前記モデル取得工程にて取得したものとして前記骨組データ作成工程に戻る構造物モデル修正工程と、
前記性能照査工程にて前記構造物モデルが前記要求性能を満たすことを確認できた場合、その確認済みの前記構造物モデルを出力するモデル出力工程と、を備える。
【発明の効果】
【0007】
本発明の一態様に係る構造物設計支援方法によれば、3次元モデルを用いて土木構造物を設計する際の設計者の作業を簡略化することができる。
【0008】
上記以外の課題、構成及び効果は、後述する発明を実施するための形態にて明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
構造物設計支援システム1及び土木構造物5の一例を示す全体図である。
ラーメン高架橋5Aの一例を示す概略側面図である。
単純桁橋5Bの一例を示す概略側面図である。
山岳トンネル5Cの一例を示す概略側面図である。
シールドトンネル5Dの一例を示す概略側面図である。
地下構造物5Eの一例を示す概略側面図である。
データベース40で管理される構造物管理データ41の一例を示すデータ構成図である。
配線データの一例を示す概略図である。
地形データの一例を示す概略図である。
ラーメン高架橋5Aの構造物モデル50Aの一例を示す概略図である。
単純桁橋5Bの構造物モデル50Bの一例を示す概略図である。
山岳トンネル5Cの構造物モデル50Cの一例を示す概略図である。
シールドトンネル5Dの構造物モデル50Dの一例を示す概略図である。
地下構造物5Eの構造物モデル50Eの一例を示す概略図である。
配筋モデル56の一例を示す概略図である。
構造物設計支援装置2の一例を示すブロック図である。
構造物設計支援装置2の第1の動作を示すフローチャートである。
設計支援装置2の第2の動作を示すフローチャートである。
構造物骨組データの一例を示す概略図である。
配筋データの一例を示す概略図である。
構造物モデル50の修正方法を説明する概略図である。
構造物モデル50を表示するモデル表示画面11Aの一例を示す図である。
構造物モデル50及び配筋モデル56を重畳表示するモデル表示画面11Bの一例を示す図である。
2次元図面表示画面12の一例を示す図である。
配筋図面表示画面13の一例を示す図である。
数量集計表表示画面14の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下、図面を参照して本発明を実施するための実施形態について説明する。以下では、本発明の目的を達成するための説明に必要な範囲を模式的に示し、本発明の該当部分の説明に必要な範囲を主に説明することとし、説明を省略する箇所については公知技術によるものとする。
(【0011】以降は省略されています)

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