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※この例題の PDF 出力(NLTH の計算書)は,現在の公開版(v1.22.0 以降)には付属しません。解析は公開版でも使えます。
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🆕
v1.8.0(2026.10.02)の新しいコンポーネント Nonlinear time-history analysis(弾塑性の時刻歴応答解析),ReadDevice(ダンパー・免震装置),KokujiWave(告示波)を使った例題です。
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ここでは,2 つの建物で弾塑性の時刻歴応答解析の使い方を学ぶ。あわせて,次のことを考察する。
- 鉄骨ラーメンに制振ダンパー(BRB・オイルダンパー・粘性ダンパー)を入れると応答はどう変わるか。ダンパーの種類による違いは何か
- 免震装置の組合せ(鉛プラグ入り積層ゴム+天然ゴム+すべり支承,球面すべり支承,高減衰ゴム)で応答はどう違うか。基礎固定と比べてどうか
地震動
- 告示波: KokujiWave で作った模擬地震動(レベル 2,乱数位相 seed 1,120 s)。鉄骨は第 1 種地盤,免震は第 2 種地盤。解析は最初の 60 s(最大の応答はどのケースも 30 s までに出る)。
- 観測波: El Centro,Taft,Hachinohe を最大速度 50 cm/s(50 kine)に基準化。観測波のファイルは zip に含めていない(ReadWave で各自の csv を読む)。


告示波のスペクトルは周期 0.1〜10 s で目標の 0.92〜1.11 倍。50 kine の観測波と比べると,告示波は 1 s より長い周期の成分がずっと大きい(特に第 2 種地盤)。
例題 1: 鉄骨 5 階建てラーメンの制振
建物とモデル
- X 方向 3 スパン(7.2 m),Y 方向 2 スパン(6.0 m),階高 4.0 m(1 階),3.6 m(2〜5 階)。柱 □-450×450×22(1〜3 階),□-400×400×19(4〜5 階),X 方向の梁 H-650×250×12×22(2〜4 階)・H-600×200×11×17(5〜R 階),Y 方向の梁 H-550×200・H-500×200。F 値 325 N/mm²(factor 1.1),柱脚固定。
- 床の重量 7.5 kN/m²(R 階 6.5 kN/m²)を節点に振り分け(総重量 W = 9461 kN),剛床。h = 2%(初期剛性比例),S 部材の履歴は BL(バイリニア,降伏後の剛性比 0.02)。1 次固有周期 T1 = 0.805 s。
- ダンパーは外周の構面に,X 方向は中央スパン,Y 方向は端のスパンに各階 1 本ずつ(各階 4 本,計 20 本)ブレース状に入れる。特性値は各階の層せん断力に合わせて上の階ほど小さくした(例題用の仮定値)。
| ケース |
type |
1 階 → 5 階の特性値(1 本あたり) |
| BRB |
MP |
降伏軸力 Fy = 1150, 1050, 900, 720, 400 kN。K1 = E·A/(0.6L)(芯材の断面積 A = Fy/235 N/mm²,芯材は全長の 6 割),r = 0.02,R0 = 20 |
| OIL |
OIL |
リリーフ荷重 Fr = 1000, 920, 800, 640, 350 kN,リリーフ速度 0.1 m/s(C1 = Fr/0.1),C2 = 0.06 C1,取付け部の剛性 Kb = 3×10⁵ kN/m |
| VIS |
VIS |
v = 0.3 m/s で 900, 830, 720, 580, 320 kN(C = F/0.3^α),α = 0.4,Kb = 3×10⁵ kN/m |
結果
