既設構造物を抱き込むライナープレート立坑の影響検討

　ライナープレート立坑の影響検討をFEM解析で行う場合の例です。
開削土留のように溝状に掘削するのであれば、二次元解析で問題無いのですが、ライナー立坑のように、部分的な掘削の場合には、独立形状を踏まえた配慮が必要となります。具体的には、応力解放率などにより低減している現状ですが、既設構造物がボックスカルバートのような連続性がある場合は、二次元解析では、その連続性を反映させることが難しくなります。
そこで、連続性が考慮できる三次元解析との違いを試算してみました。

■検討条件（ボックスカルバートの側部で、ライナー立坑の掘削）

■二次元解析の場合（リバウンド量を考慮し、応力解放率を設定）
※ボックスカルバートの連続性が考慮されず、リバウンドと同じ程度の変位が生じる。
（掘削底面リバウンドδ=12.9mm／ボックスカルバート隆起δ=11.0mm）

 

■三次元解析の場合（応力解放率＝1.0）
※ボックスカルバートの連続性が考慮されて、リバウンド量の14%程度の変位が生じる。
（掘削底面リバウンドδ=14.5mm／ボックスカルバート隆起δ=2.0mm）

以上より、二次元解析では安全側の結果が得られますが、連続性を考慮した変位を要求される場合には、三次元解析が必要と考えられます。