使用プログラム:斜面の安定計算、UC-win/Road

現在、盛土規制法が施行され、今後、更なる盛土等に伴う災害の防止が求められている。しかしながら、全国的において対象となる盛土等箇所が多く存在しており、管理者や専門技術者以外の実務者が現場において、簡易的にそれらの災害リスクについて把握することは重要である。本稿では、盛土規制法における実務者等に対して有益であると考えられる知見として、現場において材料毎の概略的な盛土形状について簡易的に評価できる関係性を新たに示した。さらに、BIM/CIM の更なる活用に向けて、データ連携による効率化の新たな提案として、既存のアプリケーションソフト（斜面の安定計算 Ver.14、UC-win/Road Ver.17.2）を用いた具体的な運用方法を例示した。

使用プログラム:3D配筋CAD

本設計では、大荷重の機械設備を支持するための鉄筋コンクリート(RC)架台形式の基礎設計を実施している。施工箇所は狭隘なエリアに位置し、機械設備による内空制限もあるため、RC柱や梁の寸法を大きくすることが困難な条件下での設計となっている。その結果、構造部材には過密配筋が予想され、さらに埋込金物類の設置も必要となるため、鉄筋の納まりが非常に複雑になることが想定された。このような状況に対応するため、3D配筋モデルを作成し、2D図面では確認が難しい部材交差部の鉄筋配置や納まりの妥当性を事前に検証している。また、安全性・施工性・耐久性を確保しつつ、限られた空間条件の中で最適な構造を実現することを目的としている。

使用プログラム:xpswmm

近年、地球温暖化の進行に伴い、集中豪雨や線状降水帯などの極端な降雨現象が頻発・激甚化しており、全国各地でこれまでにない規模の浸水被害が発生している。同時に、高度経済成長期に整備された河川・排水路・堤防などのインフラの老朽化が進行し、これらの要因が重なり、都市排水施設の処理能力を超過することで内水氾濫のリスクが一層高まっている。このような内水氾濫のリスクに対して、浸水シミュレーションは、最大浸水範囲、水深などの時刻歴的な浸水状況を定量的に把握することが可能であり、本検討では、都市部を対象として内水氾濫のリスク評価を行い、シミュレーション結果に基づく対策の立案を実施した。

使用プログラム:3次元地すべり斜面安定解析・3DCAD(LEM)、
斜面の安定計算

抑止杭で地すべり対策済みの幹線道路において、新たな地すべりの兆候が確認されたため、状況を分析し対策工設計を行うことになった。既往の地質調査資料や現地状況を確認したところ、浅い岩層に沿ったすべり面が発生していると推測できた。ただし、自然地形の形成過程と過去の道路工事による改変等の経緯から、地表の谷地形と岩線の形状、傾斜方向に差異があるのではないかという懸念が生じた。そこで、地形および岩線の形状を把握し、3次元地すべり解析によって、現状分析と対策工設計を実施した。一般的な2次元すべり解析と3次元すべり解析を並行して実施した結果、1)最大危険箇所見落としの回避(最も急峻な谷筋とは異なる箇所で最大推力が発生)、2)対策工の最適化によるコスト縮減、の2点が確認でき、設計に活かすことができた。

使用プログラム:Engineer's Studio®

本橋梁は、既存の地域高規格道路のミッシングリンクを解消するために新設する道路の高架橋であり、架橋地域の自立的発展や地域間の連携を担う重要な土木インフラである。特徴として、既成市街地を横断する跨道橋となることから、橋脚の配置の制約が大きく、長支間の桁橋形式が採用されている点が挙げられる。さらに、隣接橋の移動量が大きく衝突する可能性があったため、それを回避する必要があった。このような条件を実現するためにEngineer’s Studio®を用いて設計を行った。

使用プログラム:Engineer's Studio®

近年、レジリエンスの強化や再生可能エネルギーの活用といった社会情勢に加え、2020 年代後半に普及が見込まれるポスト 5G により展開される自動運転や遠隔医療等を実現するために、我が国においてデータセンターの新規整備事業が進められている。この事業においては新たに光ファイバー網を敷設するために既設の共同溝を活用することがあるが、その際、既設躯体の側壁の一部を撤去する場合などは、電力会社や NTT などの共同溝参画企業体および自治体との合意形成を図る必要がある。本作品は、ある共同溝の既設躯体に開口を設ける際の合意形成に向けたプレゼン提案として、構造解析による安全性評価を行ったものである。

使用プログラム:Engineer's Studio®

本施設は、既設のコンクリート製水路トンネルである。竣工から数十年経過したトンネルは経年劣化による補修が度々必要となり近年では維持管理費が増加しているほか、公共施設や住宅に近接するトンネルは、安全性確保の観点から耐震性能の向上が求められるようになっている。またトンネルはアーチなどと同様に圧縮力が卓越しやすく圧縮に強いコンクリートには有利な構造であるため、竣工当時は経済性を考慮して無筋コンクリートで設計された区間も存在しており、その安全性や耐久性も課題となっている。そこで本業務では既設無筋トンネルの耐震計算を実施し、耐震補強と経年劣化の補修対策を検討した。

使用プログラム:Engineer's Studio®
対象の単純鋼(鉄)リベットトラス橋3連は、斜角45°を有する鋼トラス構造であり、地震時の挙動が複雑となる橋に分類され、レベル2地震後、早期の復旧が求められるため部材を弾性域内に留めることが求められた。そのため、地震時応答解析を実施し、既設の耐震性能を把握した上で必要な耐震対策を設定する必要がある。
なお、本橋は特殊橋梁に分類される橋梁であり、耐震対策事例も少ないため、鋼橋設計や構造解析分野の学識者へのヒアリングを実施し、解析手法や条件設定、解析結果の妥当性を確認しながら検討を実施した。

使用プログラム:Engineer's Studio®、
本橋梁は、上り線が鋼単弦ローゼ桁、下り線が2径間連続プレテンションI桁＋鋼単弦ローゼ桁の橋長85mであり、鋼単弦ローゼ桁区間は上下線一体構造、PC桁区間は上下線分離構造である。
既設橋梁の耐震性能を適切に評価し、補強規模を把握する目的から、鋼部材の軸力変動の影響を考慮するためファイバーモデルの作成、橋台と梁でつながる橋脚についてラーメン橋脚として非線形モデルの作成などにより動的解析を実施した。加えて、周辺特性に注目し、橋台背面土の抵抗を考慮したモデル化を行った。その結果、梁部材にせん断耐力が不足する結果が得られ、今後の補強詳細設計を行うための基本資料となった。