線路上空建物の鉄骨工事における防護工法に関する研究(その3 実験結果と解析結果の比較)

摘要

その3では、吊荷落下試験の実験結果と有限要素解析結果との比較について報告する。有限要素解析は、汎用非線形解析プログラムMarcを使用する。図1に解析モデル、表1に解析ケース一覧を示す。解析はその2の落下試験と同様の計4ケースとした。解析モデルは吊荷、覆工板、根太のみ作成し、要素は全て8節点シェル要素で構成している。解析条件は、von Misesの降伏条件を使用し、応力－ひずみ曲線はBi-Linear、ヤング係数を205000N/mm~2、ポワソン比を0.3とした。覆工板の強度はその2の落下試験で使用した覆工板から採取した材料試験結果を採用し、根太は規格強度の1.1倍とした。その2の実験では、覆工板の一部で破断が確認されたことから、ユーザーサブルーチンを使用して、相当塑性ひずみが0.2を超える相当応力を0N/mm~2とすることで破断面の再現を試みた。なお、相当塑性ひずみが0.2を超える要素は目視で確認できるよう画面上から消失させる設定とした。吊荷は弾性体、覆工板および根太は弾塑性体で形成した。吊荷は重量に応じて密度を調整している。