液状化解析(LIQCA)を用いた解析

LIQCAの画像

液状化解析(LIQCA)は、「一般社団法人LIQCA液状化地盤研究所」により開発され、セミナーを受講することにより、 1年間の使用権を貸与される。

ここでは、貸与されたプログラムを利用するための、周辺プログラムを作成したので、公開する。


TESTSIMの利用

液状化解析プログラム(LIQCA)は、「一般社団法人LIQCA液状化地盤研究所」により開発運営されている。

プログラムは、2次元と3次元の解析を主として行う様に貸与されるが、解析に掛かる前に各材質の材質パラメータを を設定する必要があるが、これが一般土質のパラメータと異なり、パラメータの数が多く、難解でかつ非常に 感度が敏感である。

このパラメータ次第で液状化解析の正否が決まるものと思っている。
そのパラメータを適正に試験結果と対比してシミュレーションするためのプログラムもLIQCAと併せて貸与されている。

貸与される"testsim.exe"は、計算用データをエディターで様式に沿って入力し、結果はテキストファイルをコピー してエクセルファイルにペーストするため、パラメータを変更して計算するたびに同じことを繰り返すことになる。

これら一連の作業を左図に示すプログラムで一括して処理できるようにした。処理の結果は、 結果図のようになる

貸与された"testsim.exe"は修正加筆は行っておらず、バッチファイルのように一括処理として利用するだけである。
エディタでの入力が面倒、DOS窓の利用が苦手、と言う方はここまで ご連絡ください。

メッシュの作成

材質のパラメータのシミュレーションが決まれば、液状化解析の最初は、モデルの決定とそれに伴うメッシュの作成である LIQCA2Dの場合は、浸透流計算や変形解析と同じようにメッシュを作成する。

メッシュの作成は断面2次元に共通のメッシュソフト(自作)を利用して作成した。 モデルは「実線編」に掲載されている「盛土構造物」をコピーした

入力データの作成

メッシュファイルを読み込む。
全ての要素は材質(1)で、境界条件など設定されていない。


なにも設定されていない状態から、1)タイトル、2)解析条件、3)境界条件、4)排水条件などを入力設定する。


材料定数は、材質により定数の項目も変わってくるので、まず、材質番号(MT)を入力し、そのMTに合わせた フォームを表示し、必要なデータを入力する。

ini2.datとliq2.datを出力するようにしているので、作業フォルダーにそれぞれ保存する。

LIQCA2Dの計算

貸与されたCDには"..\LIQCA20**\liq2d\liq2d.bat"が付随しています。このバッチファイルのファイル名やパス等を 計算用に合わせて修正して、バッチファイルを実行する。
バッチファイルなので、DOS窓が開いて計算実行中は開いたまま、終了時に窓は閉じる。
表示した盛土モデル(要素数464)の計算で約6分程度。その間、プログレスのようなものは無いので、少し心配に なる。計算結果ファイルのサイズが大きくなっていくのを見て、”あゝ計算している”と思う。 本格的な数千要素の計算になると、数時間から数十時間になると思われるので、バッチファイルのはじめと終りに"time" コマンドを入れて、計算に要した時間を計るようにしている

計算結果の整理

計算が終了すると、結果は"test1.pstr"と"test2.pstr"というバイナリファイルが作成される。
貸与CDにはバイナリファイルから図化処理用のデータを取り出す"2dpst.exe"という実行ファイルが用意されているが、 ここではバイナリファイルを直接読んで結果表示に用いている。
バイナリファイルで読んでいるため、結果は1step毎に表示させることが出来るので、時間経過に伴いユラユラ 揺れる様子も見ることが出来る。また、1step毎に画像ファイルも保存できるので、動画作成も可能である。

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