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公開番号2025021187
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-02-13
出願番号2023124954
出願日2023-07-31
発明の名称計算方法、計算装置及び計算プログラム
出願人個人,個人,個人
代理人弁理士法人あーく事務所
主分類E02D 27/01 20060101AFI20250205BHJP(水工;基礎;土砂の移送)
要約【課題】基礎底面に作用する接地圧の分布を求める計算方法、計算装置及び計算プログラムを提供する。
【解決手段】計算装置1は、第1方向に平行で、対象底面の外側に位置する2本の第1辺、及び第1方向と交差する第2方向に平行で、対象底面の外側に位置する2本の第2辺で、対象底面を囲う仮想面を定義し(S1)、第1方向及び第2方向における対象底面の接地圧分布を計算し(S2,S3)、第1辺上及び第2辺上で、第1方向及び第2方向の接地圧分布の中立位置となる第1点及び第2点を結ぶ仮中立軸を導出し(S4)、仮想面の頂点の接地圧、並びに仮想面の接地圧が最低となる頂点から第1点までの長さ及び第2点までの長さから、新たな第1点及び第2点を導出する処理を繰り返し、第1点及び第2点を通る中立軸、更に、対象底面の接地圧分布を計算する(S5,S6)。
【選択図】図10
特許請求の範囲【請求項１】
建造物が建造される底面の接地圧分布を計算する計算方法であって、
接地圧分布の計算の対象となる対象底面を含む面に含まれる第１方向に平行で、対象底面の外側に位置する２本の第１辺、及び対象底面を含む面に含まれる第２方向に平行、かつ第１方向と交差し、対象底面の外側に位置する２本の第２辺で、対象底面を囲う仮想面を定義するステップと、
第１方向における対象底面の接地圧分布を計算するステップと、
第２方向における対象底面の接地圧分布を計算するステップと、
第１辺上で、第１方向の接地圧分布の中立位置となる第１点、及び第２辺上で、第２方向の接地圧分布の中立位置となる第２点を結ぶ仮中立軸を導出するステップと、
仮想面の頂点の接地圧、並びに仮想面の接地圧が最低となる頂点から第１点までの長さ及び第２点までの長さから、所定の導出式に基づいて、新たな第１点及び第２点を導出するステップと、
第１点及び第２点の導出を繰り返すことにより収束する第１点及び第２点を通る直線を中立軸として、対象底面の接地圧分布を計算するステップと
を実行することを特徴とする計算方法。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
建造物が建造される底面の接地圧分布を計算する計算装置であって、
接地圧分布の計算の対象となる対象底面を含む面に含まれる第１方向に平行で、対象底面の外側に位置する２本の第１辺、及び対象底面を含む面に含まれる第２方向に平行、かつ第１方向と交差し、対象底面の外側に位置する２本の第２辺で、対象底面を囲う仮想面を定義する手段と、
第１方向における対象底面の接地圧分布を計算する手段と、
第２方向における対象底面の接地圧分布を計算する手段と、
第１辺上で、第１方向の接地圧分布の中立位置となる第１点、及び第２辺上で、第２方向の接地圧分布の中立位置となる第２点を結ぶ仮中立軸を導出する手段と、
仮想面の頂点の接地圧、並びに仮想面の接地圧が最低となる頂点から第１点までの長さ及び第２点までの長さから、所定の導出式に基づいて、新たな第１点及び第２点を導出する手段と、
第１点及び第２点の導出を繰り返すことにより収束する第１点及び第２点を通る直線を中立軸として、対象底面の接地圧分布を計算する手段と
を備えることを特徴とする計算装置。
【請求項３】
コンピュータに、建造物が建造される底面の接地圧分布を計算させる計算プログラムであって、
コンピュータに、
接地圧分布の計算の対象となる対象底面を含む面に含まれる第１方向に平行で、対象底面の外側に位置する２本の第１辺、及び対象底面を含む面に含まれる第２方向に平行、かつ第１方向と交差し、対象底面の外側に位置する２本の第２辺で、対象底面を囲う仮想面を定義するステップと、
第１方向における対象底面の接地圧分布を計算するステップと、
第２方向における対象底面の接地圧分布を計算するステップと、
第１辺上で、第１方向の接地圧分布の中立位置となる第１点、及び第２辺上で、第２方向の接地圧分布の中立位置となる第２点を結ぶ仮中立軸を導出するステップと、
仮想面の頂点の接地圧、並びに仮想面の接地圧が最低となる頂点から第１点までの長さ及び第２点までの長さから、所定の導出式に基づいて、新たな第１点及び第２点を導出するステップと、
第１点及び第２点の導出を繰り返すことにより収束する第１点及び第２点を通る直線を中立軸として、対象底面の接地圧分布を計算するステップと
を実行させることを特徴とする計算プログラム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、基礎底面に作用する接地圧の分布を求める計算方法、そのような計算方法を実施する計算装置及びそのような計算装置を実現する計算プログラムに関する。
続きを表示（約 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
構築物に地震動が作用する場合、任意方向慣性力を水平面内直交2方向の慣性作用(分力)として表現する。これまで二方向慣性力が同時に最大値をとる可能性が低いということで方向別の単独の作用として扱われてきたが、二方向の慣性力が同時に作用する場合を考慮する方がより現実的である。ここでは二方向の偏心作用が働く場合の接地圧分布を考える。
【０００３】
図１は、二方向偏心軸に作用する集中荷重のふるまいを示す模式図である。図１（ａ）は、直交二方向の核内に鉛直力が作用する場合を示しており、図１（ｂ）は、直交二方向の核外に鉛直力が作用する場合を示している。下記の式（１）は、一方向毎の偏心作用に対応する接地圧分布を推定する場合の基礎式であり、下記の式（２）は、図１（ｂ）に示す直交二方向の軸を外れて鉛直力が作用する場合の最大接地圧を示す合成式である。
【０００４】
σ
max(min)
＝Ｎ／Ａ±Ｍ／Ｚ式（１）
σ
max
＝（Ｎ／Ｌ・ｂ）・（１＋６e
L
／Ｌ＋６e
b
／ｂ）式（２）
【０００５】
接地圧分布を求める問題が往々にして面倒になるのは、図１（ｂ）に示すように接地圧のうちσ
min
が負圧になる場合である。実際には負圧は発生せず基礎は浮き上がる事態となる。それを計算に反映させようとすると、式（２）で負となった接地圧を０として全体の接地圧を計算し直さなければならない。本願発明者は偏心作用が一方向のみである場合、上で述べた基礎底面が浮き上がる場合に対しては、その合理的解決法を示した（非特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００６】
植田謙三・深川良一、「中心軸に対して対称形の剛体基礎底盤の接地圧分布簡便計算法」、土木学会論文集、２００３年、Ｎｏ．７３６，ｐ．５１－６５
特許第４１７６７６７号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、非特許文献１では、偏心作用が二方向にわたる場合の合理的推定法の提案はしていない。
【０００８】
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、偏心作用が二方向にわたる場合をも含む基礎底面に作用する接地圧の分布の計算方法等の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため、本願開示の計算方法は、建造物が建造される底面の接地圧分布を計算する計算方法であって、接地圧分布の計算の対象となる対象底面を含む面に含まれる第１方向に平行で、対象底面の外側に位置する２本の第１辺、及び対象底面を含む面に含まれる第２方向に平行、かつ第１方向と交差し、対象底面の外側に位置する２本の第２辺で、対象底面を囲う仮想面を定義するステップと、第１方向における対象底面の接地圧分布を計算するステップと、第２方向における対象底面の接地圧分布を計算するステップと、第１辺上で、第１方向の接地圧分布の中立位置となる第１点、及び第２辺上で、第２方向の接地圧分布の中立位置となる第２点を結ぶ仮中立軸を導出するステップと、仮想面の頂点の接地圧、並びに仮想面の接地圧が最低となる頂点から第１点までの長さ及び第２点までの長さから、所定の導出式に基づいて、新たな第１点及び第２点を導出するステップと、第１点及び第２点の導出を繰り返すことにより収束する第１点及び第２点を通る直線を中立軸として、対象底面の接地圧分布を計算するステップとを実行することを特徴とする。
【００１０】
更に、本願開示の計算装置は、建造物が建造される底面の接地圧分布を計算する計算装置であって、接地圧分布の計算の対象となる対象底面を含む面に含まれる第１方向に平行で、対象底面の外側に位置する２本の第１辺、及び対象底面を含む面に含まれる第２方向に平行、かつ第１方向と交差し、対象底面の外側に位置する２本の第２辺で、対象底面を囲う仮想面を定義する手段と、第１方向における対象底面の接地圧分布を計算する手段と、第２方向における対象底面の接地圧分布を計算する手段と、第１辺上で、第１方向の接地圧分布の中立位置となる第１点、及び第２辺上で、第２方向の接地圧分布の中立位置となる第２点を結ぶ仮中立軸を導出する手段と、仮想面の頂点の接地圧、並びに仮想面の接地圧が最低となる頂点から第１点までの長さ及び第２点までの長さから、所定の導出式に基づいて、新たな第１点及び第２点を導出する手段と、第１点及び第２点の導出を繰り返すことにより収束する第１点及び第２点を通る直線を中立軸として、対象底面の接地圧分布を計算する手段とを備えることを特徴とする。
（【００１１】以降は省略されています）

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