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JP3874657B2 - Piping network seismic strength analysis method and piping network seismic strength analysis device - Google Patents
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JP3874657B2 - Piping network seismic strength analysis method and piping network seismic strength analysis device - Google Patents

Piping network seismic strength analysis method and piping network seismic strength analysis device Download PDF

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は配管網の耐震強度の解析を行う配管網耐震強度解析方法および配管網耐震強度解析装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
都市ガスや上下水道の配管網は一般に、一般家庭向けなどの燃料用ガスや水道水のような公共的資源を所定の地域内の需要家に対して確実に供給するために、その供給対象地域内に、あたかも人体における血管網のように複雑な形状のネットワーク状に設置されている。例えば都市ガスの配管網では、いわゆる導管はほぼ全体的に、ガス供給時業者が管轄している所定地域内の地下に埋設されており、これは一般に埋設管と呼ばれている。但し少数ではあるが部分的に導管が地上に露出している場所もある。
【0003】
このような配管網に関して、地震が発生した場合の安全を確保できるように、地震に対する配管網のいわゆる耐震強度や、地震で生じる地盤の流動化に起因して加えられる外力に対する強度などを正確に把握することが必要である。
【0004】
従来の技術では、既往地震によって得られた(過去に報告されている)被災状況の情報に基づいて、地震の規模に対応した被害発生確率を求め、それに基づいて、統計的あるいは確率論的に配管網のいわゆる耐震強度を推測していた。
【0005】
例えば、神戸大震災が発生したときの、神戸阪神地区における配管網に生じた被害発生の状況を、配管の材質やバルブの品種などの観点から調査し、その情報を統計的に処理して、神戸大震災規模の地震が生じた場合などに配管網に生じる被害発生確率を予め定めておく。そして同様の規模の地震が生じた際には、その予め定められた被害発生確率に基づいて、地震に因る配管の被災率を求める。また、さらに他の複数の既往地震における配管網の被害発生確率を調べ、それらのデータから統計的に、地震の規模と配管網の被災率との相関関係を求めておき、実際に地震が発生した際には、あらかじめ求めておいた相関関係に基づいて、そのとき発生した地震の規模に対応した配管網の被災率を求めるようにしていた。あるいは、近い将来に発生することが推測される地震の震度に対応した外力や地震動の大きさを設定し、そのような地震が発生した際に配管やバルブの破損等に被害が発生する確率を、予め定められた被害発生確率に基づいて推測することなどが行われていた。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記のような推測方法では、地震が発生した際の配管の被災の発生状況や、配管の耐震性能を、例えば「淡路地区における1970年に埋設された配管の破損確率は50%」というように、確率論的(あるいは統計的)にしか推定することができない。
【0007】
また、既往地震に因る配管の被災に関するデータを統計的に処理して配管の破損確率を求めているため、既往地震の規模やそのときの配管の被災に関して、必ずしも全ての場合を網羅できるほど十分多量のデータが把握されているわけではなく、求められた破損確率の信頼性(確度あるいは確からしさ)が必ずしも十分ではない。
【0008】
また、地震対策のために地震発生時の配管の被災に関する情報の収集を本格的に開始したのは近年になってからであるため、配管の被災に関する情報(事例)の収集量は必ずしも十分なものとは言えないのが現状である。このため、従来の技術では、実際に地震が発生した際に推定される配管網の破損確率の精度は、必ずしも高くない。
【0009】
例えば、近年では神戸大震災における配管の被災に関する情報が得られているので、この神戸大震災と同規模の地震が発生した場合には、比較的高い精度で配管の破損確率を求めることが可能であると考えられる。ところが、将来発生する地震は必ずしも神戸大震災の規模程度あるいはそれ以下のものとは限らないのであるから、例えば神戸大震災よりも大規模の(未曾有の)地震に対する耐震強度の推定などでは、実質的に正確な破損確率を得ることが困難である。
【0010】
そこで、本発明者らは、配管網の耐震強度等を確率論的に求めるのではなく、配管網全体をそれが埋設されている所定地域における連続体として考えて、その配管網の表面全体(あるいはさらに肉厚内部まで)にメッシュを張って、そのメッシュを用いた従来の一般的な有限要素法によって、配管網の耐震強度等を解析するという手法を採用すればよいのではないかと考えた。
【0011】
すなわち、図8に一例を示したように、上記のような従来の一般的な有限要素法による解析を行うためのメッシュ800を配管網全体の配管801に設定し(但し、図8では図示の簡潔化を図るために、配管網全体の僅かな一部分のみを抽出して示している)、そのメッシュ800に関する諸条件と地盤変位とを一般的なパーソナルコンピュータを用いた解析装置に入力して得られた全体剛性マトリックスを解くことによって、配管網全体の変形を解析する、という手法の有効性について検討した。
【0012】
しかしながら、上記のような従来の一般的な有限要素法によるメッシュ800を配管網全体の配管801に用いた変形解析の手法では、数十平方キロメートルないし数百平方キロメートルという広い領域に亘って血管網のように極めて複雑なネットワーク状に張り巡らされた配管網の表面や肉厚の全体にメッシュ800を張って、それに基づいた全体剛性マトリックスを作って、それを解くことになるので、そのデータ量は膨大なものとなり、高速演算処理が可能なコンピュータを利用したとしても、データ入力やマトリックス計算に莫大な手間および時間が掛かってしまい、非現実的である。
【0013】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、配管網の耐震強度等を、確率論的に求めるのではなく、構造力学的あるいは材料力学的な手法によって理論的に具体的で精確なデータとして求めることができ、しかも解析の手法自体が簡便で短時間に実行可能である配管網耐震強度解析方法および配管網耐震強度解析装置を提供することにある。
【0014】
【課題を解決するための手段】
本発明による配管網耐震強度解析方法は、所定地域に設けられた配管網を、配管の接続形態に着目して、直線型と、曲管型、T字型の各単位要素に分類し、その各単位要素における1つの直線型の単位要素を直線要素とし、その両端にそれぞれ接続されている曲管型またはT字型の単位要素を境界要素として、直線要素とその両端の2つの境界要素との合計3つの単位要素で1つの基本要素を構成するものと見做して配管網を個々の基本要素ごとに離散化し、その個々の基本要素ごとに、地震によって加えられる外力で生じる変位または歪みまたは応力のうち少なくともいずれか一種類を耐震強度として解析する、というものである。
【0015】
また、本発明による配管網耐震強度解析装置は、所定地域に設けられた配管網を、配管の接続形態に着目して、直線型と、曲管型、T字型の各単位要素に分類し、その各単位要素における1つの直線型の単位要素を直線要素とし、その両端にそれぞれ接続されている曲管型またはT字型の単位要素を境界要素として、直線要素とその両端の2つの境界要素との合計3つの単位要素で1つの基本要素を構成するものと見做して配管網を個々の基本要素ごとに離散化し、その個々の基本要素ごとに個別に、地震によって加えられる外力で生じる変位または歪みまたは応力のうち少なくともいずれか一種類を耐震強度として解析する解析手段を備えている。
【0016】
すなわち、本発明による配管網耐震強度解析方法または配管網耐震強度解析装置では、直線要素とその両端の2つの境界要素との合計3つの単位要素で1つの基本要素を構成するものと見做して、配管網を個々の基本要素ごとに離散化して考えて(分割掌握して)、その個々の基本要素ごとに個別に、地震によって加えられる振動や外力で生じる変位または歪みまたは応力のうち少なくともいずれか一種類を、耐震強度として解析する。ここで、「離散化」とは、ネットワーク状に張り巡らされた連続体である配管網を、個々の基本要素が集合してなるものと見做して、その個々の基本要素ごとに個別に解析する、といった意味であって、実際の配管網を物理的に(機械的に)切断するわけではないことは言うまでもない。また、互いに隣り合った基本要素どうしが1つの境界要素を互いに共通した境界要素として共有するようにしてもよい。
【0017】
さらに詳細には、上記の基本要素における各直線要素の両端の境界要素の構造体としての変形特性を、有限要素法によって予め求めておき、直線要素の変位または歪みまたは応力のうち少なくともいずれか一種類を、その直線要素の両端の境界要素の変形特性から求めるようにしてもよい。
【0018】
すなわち、境界要素の構造体としての変形特性については、その境界要素にメッシュを張って、そのメッシュを用いた有限要素法によって境界要素の構造体としての変形特性を予め求めておき、その情報を用いてその境界要素を両端に有する直線要素の変形を計算することが可能である。
【0019】
また、上記の境界要素を、その境界要素が曲管型であるかT字型であるかという分類別および寸法別ならびに材質別のうち少なくともいずれか一つの観点に基づいて種類分けして、その個々の種類ごとに変形特性を有限要素法によって求め、その個々の種類ごとの変形特性のデータを予めデータベース化しておき、そのデータベース化されたデータのうちから、解析対象の基本要素が備えている境界要素の種類に該当する変形特性のデータを選択して用いて、基本要素の耐震強度の解析を行うようにしてもよい。
【0020】
すなわち、境界要素の構造体としての変形特性について、その境界要素にメッシュを張って、そのメッシュを用いた有限要素法によって境界要素の構造体としての変形特性を予め求めておき、その情報をデータベース化しておいて、いつでも解析対象の境界要素の種類に応じた変形特性のデータを利用できるようにすることが可能である。
【0021】
また、解析対象である直線要素の変位または歪みまたは応力のうち少なくともいずれか一種類を、その直線要素に対して両端の境界要素から加えられる変位または歪みまたは応力のうち少なくともいずれか一種類に関して成立する非線形方程式へ境界要素に関する変形特性のデータを代入して求めるようにすることが望ましい。
【0025】
なお、上記の配管網耐震強度解析方法または配管網耐震強度解析装置において、さらに、地震によって加えられる外力または振動に対する前記配管の各単位要素ごとの許容強度を設定し、その許容強度のデータと、解析によって求められた個々の基本要素ごとの耐震強度のデータとを比較して、前記配管網における耐震性能の判定を行うようにすることも可能である。
【0026】
あるいは、地震が発生した際にその地震で観測された外力または振動に関するデータと、前記解析によって求められた個々の基本要素ごとの耐震強度のデータとを比較して、前記配管網における破損の発生の有無の推定を行うようにすることも可能である。
【0027】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【0028】
図1は、本発明の一実施の形態に係る配管網耐震強度解析装置の概要構成を表したものである。なお、本発明の実施の形態に係る配管網耐震強度解析方法は、この配管網耐震強度解析装置の動作あるいは作用によって具現化されるものであるから、以下、それらを併せて説明する。
【0029】
この配管網耐震強度解析装置は、境界要素データベース記憶部(境界要素データベース記憶手段)100と、耐震強度解析部(解析手段)200とを備えている。
【0030】
境界要素データベース記憶部100は、各種類ごとの境界要素の変形特性を、その種類別に、例えば境界要素の実態である分岐管などに張った詳細なメッシュを用いた有限要素法(FEM)などによって、予め求められた個々の境界要素の種類ごとの変形特性のデータを、データベース化して記憶している。
【0031】
さらに詳細には、境界要素のデータベースを構築するに際しては、まずそれに先立って、配管の接続形態に着目して解析対象の配管網300を直線型(直線の部分)と曲管型(屈曲した屈曲管の部分)とT字型(T字状に分岐した分岐管の部分)との3種類の単位要素に分類し、その各単位要素における1つの直線型の単位要素を直線要素とし、その直線要素の両端にそれぞれ接続されている曲管型またはT字型の単位要素を境界要素として、それらの直線要素とその両端の2つの境界要素との合計3つの単位要素で1つの基本要素を構成するものと見做して、配管網300を個々の基本要素ごとに離散化して考えるものとする。
【0032】
図2は、中圧ガス導管を上記のような離散化によってモデル化する手法の一例を模式的に表したものである。実際には、解析対象の配管網300は図2に示したものよりも遥かに複雑なネットワークを構成していることは言うまでもないが、図示および説明の簡潔化を図るために、図2では、その一部分のみを抽出して線画で模式的に表している。
【0033】
図2(A)に表したような形状の配管網300に上記のような離散化の手法を適用した場合、図2(B)に表したような各単位要素に離散化することができる。この図2(A)に表した配管網300の一例の場合では、離散化された合計18個の各単位要素(基本要素を構成しない単位要素については省略)に対して図2(B)に示したように識別番号を付すと、直線型は2番,4番,8番,10番,12番,14番,16番,18番,および直管部の途中にバルブを備えている6番、曲管型は7番,11番,13番、T字型は1番,3番,5番,9番,15番,17番、のように分類することができる。これらの各番号を付した(各番号は図2(B)においては符号1,2,3…18でそれぞれ示した)単位要素を、各直線要素とその両端の2つの境界要素との合計3要素を一纏まりにして、基本要素を構成するものと定義する。このとき、隣り合う基本要素ごとで互いに同じ1つの境界要素を共有することとなる。
【0034】
これを具体的に図2(B)の一例に則して説明すると、各基本要素に識別番号(n=1,2.3…8)を付すとして、n番の基本要素を{n}=(a番の境界要素の番号,b番の直線要素の番号,cの境界要素の番号)のように書き表すことにすれば、図3に各基本要素を個別にそれぞれ分離して書き表したように、例えば1番の基本要素21は{1}=(1,4,5)、2番の基本要素22は{2}=(5,14,15)、3番の基本要素23は{3}=(15,16,9)、4番の基本要素24は{4}=(9,8,7)、5番の基本要素25は{5}=(7,6,3)、6番の基本要素26は{6}=(3,2,1)、7番の基本要素27は{7}=(9,10,11)、8番の基本要素28は{8}=(11,12,13)のようになっており、例えば互いに隣り合っている1番の基本要素21と2番の基本要素22{2}=(5,14,15)とでは、5番の境界要素5が共有されている。
【0035】
上記のような各基本要素ごとに、独立して個別に、地震によって加えられる外力で生じる変位または歪みまたは応力のうち少なくともいずれか一種類以上ないし全種類についての解析(耐震強度解析)を、耐震強度解析部200が行うが、それに際して用いられるデータとして、各境界要素を曲管型であるかT字型であるかという分類別および寸法別ならびに材質別の観点に基づいて種類分けして、その個々の種類ごとに、境界要素の構造力学的な変形特性を有限要素法などによって求めておき、その個々の種類ごとの変形特性のデータを、境界要素データベース記憶部100に記憶させておく。これにより、境界要素データベース記憶部100には、各種類ごとの境界要素の変形特性のデータが、データベース化されて記憶されている。
【0036】
但し、この境界要素データベース記憶部100では、上記のような配管網300の離散化のデータ処理や、それに基づいた解析は行わないことは言うまでもない。それらの解析に関する動作そのものは、後述するように耐震強度解析部200が行うものである。
【0037】
この境界要素データベース記憶部100に記憶されている変形特性のデータは、耐震強度解析部200で各基本要素ごとに独立して耐震強度の解析を行う際に、解析対象の基本要素が有している境界要素の種類に該当した変形特性のデータをデータベースのうちから耐震強度解析部200が抽出して読み出すことができるように、例えば境界要素の各種類ごとに識別番号あるいはインデックスを付すなどして記憶されている。
【0038】
境界要素の種類としては、まずその配管としての接続構造の観点からの分類があるが、これは前述したように曲管型とT字型とに分類することができる。なお、多くの場合、曲管型の境界要素に該当する配管形状はL字状に直角に屈曲したものであり、T字型の境界要素に該当する配管形状は3つの短い直管が分岐管(三叉接続管)でT字状に互いに直角に接続されているものであるが、その他にも、屈曲が例えば60度のように直角(90度)ではない曲管型の境界要素や、直管が互いに直角とはなっていないT字型の境界要素などについても解析対象とすることが可能であることは言うまでもない。
【0039】
また、寸法別という観点での分類としては、いわゆる都市ガスの配管網300などに用いられる中圧、低圧等のガス導管や、それよりも支線の細かなガス配管などでは一般に、管直径や、肉厚や、繋ぎ目のフランジの大きさ等に関しての寸法上の規格が定められている場合が多いので、その規格によって定められた数種類の寸法に種類分けすることなどが可能である。
【0040】
また、材質別という観点からの分類としては、ガス導管やガス配管やバルブは一般に、材質の種類についても規格が定められている場合や、過去から慣行的に指定されている材質を用いる場合も多いので、そのような規格や指定によって定められた数種類の材質別に種類分けすればよい。例えば中圧ガス導管の材質の種類としては、溶接接合鋼管、ダクタイル鋳鉄管、ねずみ鋳鉄管といった種類があるので、そのような材質別に種類分けすることなどが可能である。
【0041】
耐震強度解析部200は、上記のような各基本要素ごとに、独立して個別に、地震によって加えられる振動や外力で生じる変位または歪みまたは応力のうち少なくともいずれか一種類以上ないし全種類についての解析を行って、配管やバルブの耐震強度のデータを算出するものである。
【0042】
さらに詳細には、この耐震強度解析部200では、上記のようにして配管網300を個々の基本要素に離散化するモデル化を行って、その個々の基本要素ごとに独立して耐震強度の解析を行う。その一例を図4に示す。この図4は、図3に基づいて説明した1番の基本要素21;{1}=(1,4,5)についての解析を行う場合についてを特に抽出して説明したものである。この1番の基本要素21は、4番の直線要素4の両端にそれぞれT字型の1番の境界要素1とT字型の5番の境界要素5とが接続されたものである。なお、この1番の基本要素21は、図2,図3では縦にエの字状に配置されているが、図4ではそれを横にしてHの字状に示してある。
【0043】
1番の境界要素1の変形特性および4番の境界要素5の変形特性については、上述したように、予めそのようなT字型の分岐管やその他の種類の屈曲管等に関しての、地震に因る外力や振動が与えられた場合の構造力学的な解析を有限要素法等によって行って、それに対する各種類の境界要素の応答のデータを求めて、そのデータをデータベース化して境界要素データベース記憶部100に記憶させてあるので、そのデータベースの中から、1番の境界要素1の寸法および材質、4番の境界要素5の寸法および材質に、それぞれ適合した種類の境界要素に関するデータを選択して抽出し、それらデータを各々の境界要素1,5ごとの変形特性として用いることができる。より具体的には、1番の境界要素1に該当する変形特性のデータを、境界要素データベース記憶部100に記憶されているデータベースの中から抽出して来て、その変形特性のデータに基づいて、この1番の境界要素1に掛かる力F1 を求めることができる。また、5番の境界要素5についても同様に、該当する変形特性のデータに基づいて、この5番の境界要素5に掛かる力F2 を求めることができる。あるいは、力F1 や力F2 ではなく、変位量u1 やu2 を求めるようにしてもよい。
【0044】
そして4番の直線要素4に関しては、その直管の一端に接続されている1番の境界要素1からは力F1 の反力(−F1 )が掛かって変位(−u1 )が生じており、他端に接続されている5番の境界要素5からは力F2 の反力(−F2 )が掛かって変位(−u2 )が生じていると考えることができるから、そのような外力および変位がこの4番の直線要素4の直管には与えられるものとして、それらの−F1 ,−F2 ,−u1 ,−u2 を用いて、この4番の直線要素4の直管に関する構造力学的な変形に関する非線形方程式を立てて、その非線形方程式中のF1 ,F2 の数値については上記のデータベースの中から抽出して来たデータを代入することで、この4番の直線要素4の直管に関する変形の適合条件を満足させるように収束計算を行って、変位の数値u1 ,u2 を求めることができる。このようにして求めた変位の数値u1 ,u2 に基づいて、1番の基本要素21を構成している各単位要素すなわち1番の境界要素1と4番の直線要素4と5番の境界要素5とに関して、地震に因る外力や振動の印加に起因した変形の様相を解析することができる。あるいは力F1 や力F2 の代りに、変位量u1 やu2 を用いるようにしてもよい。
【0045】
換言すれば、この解析手法では、配管網300が設けられている地域全体に地震が生じた状態を、あたかも均質の振動ポテンシャルを有する「振動場」がその配管網300に形成されている状態と見做して、その「振動場」内に離散的に存在している各境界要素に対して地震の進行波などによる振動力が印加された場合に想定される境界要素の変形特性を、その地震の振動力(外力)や振動周期や振幅などのデータに基づいて予め求めておいて、そのデータをデータベース化して用意しておき、そのような変形特性を有する境界要素が両端に接続されている各直線要素の変形のデータを、その境界要素の変形特性のデータに基づいて求めることができる、ということである。
【0046】
なお、ここでは図示および説明の簡潔化を図るために、力Fや変位uは一次元の値のように表現してあるが、実際には2次元(力F(x,y)、変位u(x,y))や、3次元(力F(x,y,z)、変位u(x,y,z))の値(換言すればベクトル)として取り扱うことが可能である。あるいは場合によっては、極座標表記によるベクトルとして取り扱うことなども可能であることは言うまでもない。また、上記では便宜的に、力および変位の正・負は、直線要素に対する圧縮方向を正の値とし引張方向を負の値とするものと定義しているが、このような数値の取扱や定義等の詳細についても、上記の計算手法の主旨を逸脱しない範囲で適宜に変更可能であることは言うまでもない。また、各直線要素の変形の適合条件を求める際には、非線形方程式を用いることが望ましいが、これはモデルをより簡易化して近似的な解を求める場合などには線形方程式を用いてもよいことは言うまでもない。
【0047】
このような手法により、1番の基本要素21だけでなく、他の基本要素22,23,24…についても、それぞれ独立して個別に、地震に因る外力や振動の印加に起因した変形の様相を解析することが可能である。このようにすることにより、従来の一般的な有限要素法を配管網300全体に用いる場合のような全体剛性マトリックスを解かなくともよいので、計算手法を極めて簡易なものとすることが可能となる。
【0048】
次に、本実施の形態に係る配管網耐震強度解析装置の主要な動作について説明する。図5は、その主要な動作の流れを表したものである。ここでは図2に一例を示した配管網300を解析対象とした場合について述べる。
【0049】
まず、耐震強度解析部200は、解析対象である配管網300の接続関係を表した、図2(A)に示すような図形的なデータを、上記の手法によってに離散化して、図2(B)に示したような最小単位の各単位要素(1番の境界要素1,2番の直線要素2,3番の境界要素3,4番の直線要素4…)ごとに分けて掌握する(S1)。
【0050】
そして、それらの単位要素のうちの各直線要素とそのそれぞれの両端に接続されている境界要素とで、各々1つの基本要素を構成する(S2)。これは、例えば上述したように4番の直線要素4とその両端の1番の境界要素1および5番の境界要素5とで1番の基本要素21を構成する、というような手法で、配管網300中の単位要素を各基本要素ごとに纏めて行く、ということである。
【0051】
続いて、地震に因って配管網300に対して与えられる振動力の大きさやその振動周期や振幅などの値を設定し、そのデータを入力する(S3)。
【0052】
そしてその設定された地震に関する振動力の大きさ等のデータおよび境界要素データベース記憶部100に記憶されている各種の境界要素に関する変形特性のデータに基づいて、各境界要素について印加される外力Fを求めると共にuを未知数として設定し、そのデータをその境界要素を両端に有する直線要素の変形の適合条件を表す非線形方程式に代入し、その方程式を解く(計算する)ことで、直線要素の変位uの値を求めて、各基本要素ごとの全体的な変形や応力を解析する。あるいは、各境界要素について地震の振動等によって生じる変位uを求めると共に外力Fを未知数として設定し、そのデータをその境界要素を両端に有する直線要素の変形の適合条件を表す非線形方程式に代入し、その方程式を計算することで、直線要素の応力Fの値を求めて、各基本要素ごとの全体的な変形や応力を解析する。
【0053】
これは、さらに具体的には、例えば1番目の基本要素21から2番目の基本要素22,3番目の基本要素23…のように順次に、各基本要素ごとの境界要素1,3,5…の種類に該当する変形特性のデータを、それぞれ境界要素データベース記憶部100に記憶されているデータベースから読み出す(S4)。
【0054】
続いて、例えば1番目の基本要素21については、読み出されたデータおよび地震の振動力等に関するデータから、地震に因って境界要素1と境界要素5とにそれぞれ加えられる外力Fのデータあるいは変位uのデータを各々求める(S5)。
【0055】
そしてさらに、その境界要素1,5に関する外力Fのデータあるいは変位uのデータを、その境界要素1,5を両端に備えている直線要素4に関する変形の適合条件を表す非線形方程式に代入し(S6)、変形の適合条件を満足させるように、変位u1 ,u2 の値が未知の場合にはその変位u1 ,u2 の値を、あるいは力F1 ,F2 の値が未知の場合にはその力F1 ,F2 の値を、収束計算によって求める(S7)。
【0056】
このようにして1番目の基本要素21についての全体的な変形や応力の解析が完了すると(S8のY)、次に2番目の基本要素22についても、上記と同様の手順によって(S8のY→S4〜S7)変形や応力の解析を行う。このような手順の解析を3番目の基本要素23以降の基本要素24,25,26…にも同様に行って、番号(n番)が最終的に最後の番号(これをEとする)基本要素(ここでは8番目の基本要素28)の解析も完了すると(S8のN)、地震に因る配管網300の変形等の解析(耐震強度解析)が完了する。
【0057】
このように、本実施の形態の配管網耐震強度解析装置によれば、配管網300の耐震強度を、確率論的に求めるのではなく、構造力学的な手法によって解析して、理論的に具体的で精確なデータとして求めることができる。しかも、その解析の手法自体も、簡便で短時間に実行可能であるという極めて実際的に有利な利点がある。
【0058】
ここで、耐震強度の解析手法としては、上記以外にも、特に近似的な解を求める手法として、図6に一例を模式的に示したように、各境界要素を剛節点と見做すと共に直線要素を直線部材と見做し、所定地域に設けられた配管網300を、単位要素が集合してなる骨組構造と見做して、その骨組構造に対して地震に因る振動や外力が加えられる状態を想定し、そのときの骨組構造に生じる変位または歪あみるいは応力等を、その骨組構造に関する簡易な(データ量が少なくて済む)剛性マトリックスを解くことで解析する、という手法を、本実施の形態のバリエーションとして採用することなども可能である。
【0059】
但し、この手法では、各境界要素を単純化して単なる剛節点と見做しており、また強度が弱い傾向にある古いバルブなどについてはモデリングを単純化して単なる滑節点と見做さざるを得ない場合も多くなる。このため、この第1のバリエーションの解析手法によって得られる解の精度は、全体剛性マトリックスによる解析手法や上記に説明した離散化による解析手法のような各境界要素の変形特性も考慮に入れた本格的な解析手法等と比較して、低くなる傾向にあることは否めない。
【0060】
そこで、この第1のバリエーションの解析手法では、一旦、骨組構造に関する簡易な剛性マトリックスの解を得た上で、その解で得られた各剛節点つまり境界要素に掛かる力Fあるいは変位量uの値と、その各境界要素ごとの変形特性のデータとに基づいて、各境界要素ごとにそれぞれ独立して(個別に)変形に関する詳細な解析を行うようにすることで、個々の境界要素が地震に因る振動や外力によって受ける変形や応力値などの近似的なデータを得るようにしてもよい。なお、この場合にも、各境界要素ごとの変形特性のデータについては、境界要素データベース記憶部100に記憶されているデータベースの中から解析対象の境界要素の種類に該当するものを選択して抽出すればよい。
【0061】
あるいは、図7に一例を模式的に示したように、各境界要素を、剛節点ではなくて変形特性を有する節点と見做すと共に、直線要素を直線部材と見做して、配管網300全体を単位要素が集合してなる骨組構造と見做し、その骨組構造に関して、地震に起因して加えられる外力に起因して生じる変位や応力等に関する解析を行う、という第2のバリエーションを採用することなども可能である。この場合には、当初から、全体的に変形特性を考慮に入れた境界要素が組み込まれた骨組構造に関しての剛性マトリックスを構成することが可能となるので、それを解いて得られる解の精度が第1のバリエーションの解析手法による解は、当初から各境界要素の変形特性が反映された、精度の高いものとなり得る。しかも、各境界要素の変形特性のデータについては、既に種類別にデータベースとして蓄積されているので、この剛性マトリックスを解く手間を簡易なものとすることができ、その解を求めるために要する時間を短いのとすることができる。
【0062】
なお、図示は省略したが、地震によって加えられる振動や地震で生じる地盤の流動化によって加えられる外力等に対する配管網300の各単位要素ごとの許容強度を設定し、その許容強度のデータと、上記のような解析手法によって求められた個々の基本要素ごとの耐震強度のデータとを比較して、解析対象の配管網300における耐震性能の判定を行うという機能を備えた耐震性能判定部を、さらに備えるようにしてもよい。
【0063】
例えば、上記のような解析を行った結果、レベル2の地震に因って1番目の基本要素21における直線要素4に生じる変位uの最大値(これを最大変位量;umax とする)がumax =150[mm]であるというデータが得られたとする。このとき、直線要素4の直管の許容変位量(これをDcrとする)が例えばDcr=200[mm]に設定されていたとする。あるいは、直線要素4と同種の直管の破壊実験などによって、直線要素4の許容変位量Dcr=200[mm]であることが確認されていたとする。
【0064】
すると、耐震性能判定部では、耐震強度解析部200によって解析された直線要素4の最大変位量umax =150[mm]と、直線要素4の許容変位量Dcr=200[mm]とを比較して、umax =150<Dcr=200であることから、直線要素4はレベル2の地震に対しては、33%の安全率(200/150=1.33)で耐震的である(破損が生じることはない)ものと判定することができる。
【0065】
あるいは、ほぼ同様の手法で、配管網300中の各単位要素の許容変位量Dcrと実際に発生した地震で観測された地盤の最大変位量umax とを比較する破損発生推定部(図示省略)をさらに備えることにより、配管網300における破損の発生の有無の推定を行うことなども可能である。
【0066】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項1ないしのいずれかに記載の配管網耐震強度解析方法または請求項ないし16のいずれかに記載の配管網耐震強度解析装置によれば、直線要素とその両端の2つの境界要素との合計3つの単位要素で1つの基本要素を構成するものと見做して、配管網を個々の基本要素ごとに離散化して掌握し、その個々の基本要素ごとに個別に、地震によって加えられる振動や外力で生じる変位または歪みまたは応力のうち少なくともいずれか一種類を耐震強度として解析するようにしたので、従来の一般的な有限要素法を適用した場合には膨大な手間と時間が掛かっていた配管網の耐震強度の解析を、簡便に短時間で実行することができる。しかも、それによって得られる解析結果の精度を、従来の一般的な詳細なメッシュを用いた有限要素法を配管網全体に適用した場合と同様のものとすることができる。また、上記のように解析的な手法によって配管網の耐震強度を求めているので、確率論的あるいは統計的なデータではなく、理論的に具体的で精確な解析値として耐震強度のデータを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態に係る配管網耐震強度解析装置の概要構成を表した図である。
【図2】中圧ガス導管を上記のような離散化によってモデル化する手法の一例を模式的に表した図である。
【図3】中圧ガス導管を上記のような離散化によってモデル化した一例を、各基本要素を個別に分けて模式的に書き表した図である。
【図4】本発明の一実施の形態に係る配管網耐震強度解析方法によって配管網を個々の基本要素に離散化するモデル化を行って、その個々の基本要素ごとに独立して耐震強度の解析を行う手法の一例を模式的に表した図である。
【図5】図1に示した配管網耐震強度解析装置の主要な動作の流れを表した図である。
【図6】配管網耐震強度解析方法の第1のバリエーションを模式的に表した図である。
【図7】配管網耐震強度解析方法の第2のバリエーションを模式的に表した図である。
【図8】従来の一般的なメッシュを用いた有限要素法による解析を配管網に適用する場合の一例を表した図である。
【符号の説明】
100…境界要素データベース記憶部、200…耐震強度解析部、300…配管網
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a piping network seismic strength analysis method and a piping network seismic strength analysis device for analyzing seismic strength of a piping network.
[0002]
[Prior art]
In general, city gas and water and sewage piping networks are used to supply public resources such as fuel gas and tap water for general households to consumers in a given area. Inside, it is installed in the form of a complex network like a blood vessel network in the human body. For example, in a city gas piping network, so-called conduits are almost entirely buried underground in a predetermined area under the jurisdiction of a gas supply company, which is generally called a buried pipe. However, there are some places where the conduit is partially exposed to the ground.
[0003]
In order to ensure safety in the event of an earthquake with respect to such a pipe network, the so-called seismic strength of the pipe network against an earthquake and the strength against external forces applied due to fluidization of the ground caused by an earthquake are accurately measured. It is necessary to grasp.
[0004]
In the conventional technology, the probability of damage occurrence corresponding to the magnitude of the earthquake is obtained based on the information on the damage situation obtained in the past earthquake (reported in the past), and based on that, statistically or probabilistically The so-called seismic strength of the piping network was estimated.
[0005]
For example, when the Kobe earthquake occurred, the situation of damage occurring in the piping network in the Kobe Hanshin area was investigated from the viewpoint of piping materials and valve varieties, and the information was statistically processed. The probability of occurrence of damage to the piping network in the event of a major earthquake is determined in advance. When an earthquake of the same scale occurs, the damage rate of the piping caused by the earthquake is obtained based on the predetermined probability of damage occurrence. In addition, the probability of occurrence of damage to the piping network in several other past earthquakes is investigated, and the correlation between the magnitude of the earthquake and the damage rate of the piping network is obtained statistically from these data, and an actual earthquake occurs. At that time, the damage rate of the piping network corresponding to the magnitude of the earthquake that occurred at that time was obtained based on the correlation obtained in advance. Alternatively, set the external force and magnitude of the earthquake motion corresponding to the seismic intensity estimated to occur in the near future, and set the probability of damage to pipes and valves, etc., when such an earthquake occurs. Inferring based on a predetermined damage occurrence probability has been performed.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the estimation method as described above, the occurrence situation of the piping damage when the earthquake occurs and the earthquake resistance performance of the piping are, for example, “the probability of breakage of the pipe buried in 1970 in Awaji area is 50%” Thus, it can be estimated only probabilistically (or statistically).
[0007]
In addition, since the data on pipe damage caused by past earthquakes is statistically processed to determine the probability of pipe breakage, the scale of the past earthquake and the damage to pipes at that time are not necessarily covered in all cases. A sufficiently large amount of data is not grasped, and the reliability (accuracy or probability) of the obtained probability of breakage is not necessarily sufficient.
[0008]
In addition, since the collection of information related to damage to pipes at the time of an earthquake began in earnest in recent years as a countermeasure against earthquakes, the amount of information (cases) related to damage to pipes is not always sufficient. The current situation cannot be said to be a thing. For this reason, in the prior art, the accuracy of the damage probability of the piping network estimated when an earthquake actually occurs is not necessarily high.
[0009]
For example, in recent years, information on damage to piping in the Kobe earthquake has been obtained, so if an earthquake of the same scale as this Kobe earthquake occurs, it is possible to determine the probability of pipe failure with relatively high accuracy. it is conceivable that. However, since earthquakes that occur in the future are not necessarily the magnitude of or less than the magnitude of the Kobe earthquake, for example, in the estimation of seismic strength for earthquakes that are larger (unprecedented) than the Kobe earthquake, It is difficult to obtain an accurate failure probability.
[0010]
Therefore, the present inventors do not probabilistically determine the seismic strength or the like of the piping network, but consider the entire piping network as a continuum in a predetermined area where it is embedded, and the entire surface of the piping network ( I thought that it would be better to use a method of analyzing the seismic strength of the piping network by the conventional general finite element method using the mesh. .
[0011]
That is, as shown in an example in FIG. 8, the mesh 800 for performing the analysis by the conventional general finite element method as described above is set in the piping 801 of the entire piping network (however, in FIG. For the sake of simplicity, only a small portion of the entire piping network is extracted and shown), and various conditions relating to the mesh 800 and ground displacement are input to an analysis device using a general personal computer. The effectiveness of the technique of analyzing the deformation of the entire piping network by solving the obtained overall stiffness matrix was examined.
[0012]
However, in the deformation analysis method using the mesh 800 according to the conventional general finite element method as described above for the piping 801 of the entire piping network, it looks like a vascular network over a wide area of several tens square kilometers to several hundred square kilometers. Since the mesh 800 is stretched over the entire surface and thickness of the piping network stretched in a very complicated network, and the entire stiffness matrix is created based on the mesh 800, the amount of data is enormous. Therefore, even if a computer capable of high-speed arithmetic processing is used, it takes a lot of time and effort for data input and matrix calculation, which is unrealistic.
[0013]
The present invention has been made in view of such problems, and its purpose is not to obtain the seismic strength of the piping network etc. stochastically, but to be theoretically concrete by structural mechanical or material mechanical techniques. It is another object of the present invention to provide a piping network seismic strength analysis method and a piping network seismic strength analysis apparatus that can be obtained as accurate data and that the analysis method itself is simple and can be executed in a short time.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
The pipe network seismic strength analysis method according to the present invention classifies a pipe network provided in a predetermined area into unit elements of a straight line type, a bent pipe type, and a T shape, focusing on the connection form of the pipe, One linear unit element in each unit element is defined as a linear element, and a curved pipe type or T-shaped unit element connected to each end of each unit element is defined as a boundary element. It is assumed that one basic element is composed of a total of three unit elements, and the piping network is discretized for each basic element, and each individual basic element is displaced or distorted by an external force applied by an earthquake. Or, at least one of the stresses is analyzed as seismic strength.
[0015]
In addition, the piping network seismic strength analysis apparatus according to the present invention classifies the piping network provided in a predetermined area into unit elements of a straight line type, a curved pipe type, and a T shape, focusing on the connection form of the pipe. , One linear unit element in each unit element is defined as a linear element, and a curved pipe type or T-shaped unit element connected to each end thereof is used as a boundary element, and the linear element and two boundaries at both ends thereof Assuming that one basic element is composed of a total of three unit elements, the piping network is discretized for each basic element, and each individual basic element is individually subjected to an external force applied by an earthquake. Analyzing means for analyzing at least one of the generated displacement, strain or stress as seismic strength is provided.
[0016]
That is, in the piping network seismic strength analysis method or the piping network seismic strength analysis device according to the present invention, it is considered that one basic element is constituted by a total of three unit elements including a linear element and two boundary elements at both ends thereof. The pipe network is discretized for each basic element (divided and grasped), and for each of the basic elements, at least of the displacement, strain or stress caused by the vibration or external force applied by the earthquake Any one of them is analyzed as seismic strength. Here, “discretization” means that a piping network, which is a continuous body stretched in a network, is regarded as a collection of individual basic elements, and each individual basic element is individually considered. Needless to say, this means that the actual piping network is not physically (mechanically) cut. Further, basic elements adjacent to each other may share one boundary element as a common boundary element.
[0017]
More specifically, the deformation characteristics of the basic element as a boundary element structure at both ends of each linear element are obtained in advance by the finite element method, and at least one of displacement, strain, or stress of the linear element is obtained. You may make it obtain | require a kind from the deformation | transformation characteristic of the boundary element of the both ends of the linear element.
[0018]
That is, regarding the deformation characteristics of the boundary element as a structure, a mesh is stretched over the boundary element, and the deformation characteristics of the boundary element as a structure are obtained in advance by a finite element method using the mesh. It is possible to calculate the deformation of a linear element having the boundary element at both ends.
[0019]
In addition, the boundary elements are classified according to at least one of a classification, a dimension, and a material according to whether the boundary element is a curved pipe type or a T shape, Deformation characteristics for each type are obtained by the finite element method, and deformation characteristic data for each type is stored in a database in advance, and the basic elements to be analyzed are included in the database. The deformation strength data corresponding to the type of boundary element may be selected and used to analyze the seismic strength of the basic element.
[0020]
That is, regarding the deformation characteristics of the boundary element as a structure, a mesh is stretched over the boundary element, the deformation characteristics of the boundary element as a structure are obtained in advance by a finite element method using the mesh, and the information is stored in the database. Therefore, it is possible to use the deformation characteristic data according to the type of boundary element to be analyzed at any time.
[0021]
In addition, at least one type of displacement, strain, or stress of the linear element to be analyzed is established with respect to at least one type of displacement, strain, or stress applied from the boundary elements at both ends to the linear element. It is desirable to obtain the non-linear equation by substituting the deformation characteristic data regarding the boundary element.
[0025]
In the above piping network seismic strength analysis method or piping network seismic strength analysis device, the permissible strength for each unit element of the pipe against the external force or vibration applied by the earthquake is further set, and the permissible strength data, It is also possible to determine the seismic performance of the piping network by comparing the seismic strength data for each basic element obtained by the analysis.
[0026]
Or, when an earthquake occurs, the data on the external force or vibration observed in the earthquake is compared with the seismic strength data for each basic element obtained by the analysis, and the occurrence of damage in the piping network It is also possible to estimate whether or not there is any.
[0027]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0028]
FIG. 1 shows a schematic configuration of a piping network seismic strength analysis apparatus according to an embodiment of the present invention. In addition, since the piping network seismic strength analysis method according to the embodiment of the present invention is embodied by the operation or action of this piping network seismic strength analysis apparatus, they will be described below together.
[0029]
This piping network seismic strength analysis apparatus includes a boundary element database storage unit (boundary element database storage means) 100 and an earthquake resistance strength analysis unit (analysis means) 200.
[0030]
The boundary element database storage unit 100 uses, for example, a finite element method (FEM) using a detailed mesh stretched on a branch pipe, which is the actual state of the boundary element, for each type of deformation characteristics of the boundary element for each type. The data of the deformation characteristics for each type of boundary element obtained in advance is stored as a database.
[0031]
More specifically, before constructing the boundary element database, first, focusing on the piping connection form, the piping network 300 to be analyzed is divided into a straight type (straight portion) and a curved pipe type (bent bent). Tube unit) and T-shaped (branch tube part branched into T-shape) are classified into three types of unit elements. One linear unit element in each unit element is defined as a linear element, and the straight line A basic element is composed of a total of three unit elements, one of which is a straight line element and two of the boundary elements at both ends, with curved pipe or T-shaped unit elements connected to both ends of the element as boundary elements. Assuming that it is to be performed, the piping network 300 is considered to be discrete for each basic element.
[0032]
FIG. 2 schematically shows an example of a technique for modeling the medium pressure gas conduit by discretization as described above. Actually, it goes without saying that the piping network 300 to be analyzed constitutes a network that is much more complex than that shown in FIG. 2, but in order to simplify the illustration and explanation, in FIG. Only a part of it is extracted and schematically represented by a line drawing.
[0033]
When the discretization method as described above is applied to the piping network 300 having a shape as shown in FIG. 2A, it can be discretized into unit elements as shown in FIG. In the example of the piping network 300 shown in FIG. 2A, a total of 18 unit elements that are discretized (the unit elements that do not constitute basic elements are omitted) are shown in FIG. As shown, when the identification number is attached, the straight type has the second, fourth, eighth, tenth, twelfth, fourteenth, sixteenth, eighteenth, and a valve in the middle of the straight pipe part 6 No., curved pipe type can be classified as No. 7, 11, No. 13, and T-shaped type can be classified as No. 1, No. 3, No. 5, No. 9, No. 15, No. 17. These unit numbers are assigned (unit numbers are respectively indicated by reference numerals 1, 2, 3... 18 in FIG. 2B), and a total of 3 unit elements each linear element and two boundary elements at both ends thereof. A group of elements is defined to constitute a basic element. At this time, the same basic boundary element is shared by adjacent basic elements.
[0034]
Specifically, this will be described with reference to an example of FIG. 2B. An identification number (n = 1, 2.3... 8) is attached to each basic element. If it is written as (number of a-boundary element, number of straight-line element of b, number of boundary element of c), as shown in FIG. For example, the first basic element 21 is {1} = (1, 4, 5), the second basic element 22 is {2} = (5, 14, 15), and the third basic element 23 is {3}. = (15, 16, 9), the fourth basic element 24 is {4} = (9, 8, 7), the fifth basic element 25 is {5} = (7, 6, 3), the sixth The basic element 26 is {6} = (3, 2, 1), the seventh basic element 27 is {7} = (9, 10, 11), and the eighth basic element 28 is {8} = (11, 12). , 13) And Tsu, is for example the basic element 21 No. 1 that are adjacent to each other with the basic element 22 {2} = number 2 and (5,14,15), the boundary element 5 5th are shared.
[0035]
For each of the basic elements as described above, the analysis (seismic strength analysis) of at least one or all of the displacement, strain, or stress caused by the external force applied by the earthquake is performed. Although the strength analysis unit 200 performs, as data used at that time, each boundary element is classified according to the classification according to whether it is a curved pipe type or a T-shaped type, and according to the dimension and the material, For each individual type, the structural mechanical deformation characteristics of the boundary elements are obtained by a finite element method or the like, and the deformation characteristic data for each individual type is stored in the boundary element database storage unit 100. Thereby, the boundary element database storage unit 100 stores the data of the deformation characteristics of the boundary elements for each type in a database.
[0036]
However, it goes without saying that the boundary element database storage unit 100 does not perform the data processing for discretization of the piping network 300 as described above and the analysis based thereon. The operation itself related to the analysis is performed by the seismic strength analysis unit 200 as described later.
[0037]
The deformation characteristic data stored in the boundary element database storage unit 100 is included in the basic element to be analyzed when the seismic strength analysis unit 200 analyzes the seismic strength independently for each basic element. For example, by attaching an identification number or an index to each type of boundary element so that the seismic strength analysis unit 200 can extract and read out the deformation characteristic data corresponding to the type of the boundary element. It is remembered.
[0038]
As the types of boundary elements, first, there is a classification from the viewpoint of the connection structure as the piping, and as described above, this can be classified into a curved pipe type and a T-shaped type. In many cases, the pipe shape corresponding to the curved pipe-type boundary element is bent at right angles to the L-shape, and the pipe shape corresponding to the T-shaped boundary element is composed of three short straight pipes. (Triangular connection pipes) are connected in a T-shape at right angles to each other, but in addition, for example, curved pipe type boundary elements that are not bent at right angles (90 degrees), such as 60 degrees, It goes without saying that T-shaped boundary elements whose tubes are not perpendicular to each other can be analyzed.
[0039]
In addition, as a classification in terms of dimensions, in general, in the gas pipes of medium pressure, low pressure, etc. used for the so-called city gas piping network 300, gas pipes with finer branch lines, etc. Since there are many dimensional standards regarding the thickness, the size of the joint flange, etc., it is possible to classify into several types of dimensions determined by the standard.
[0040]
In terms of classification from the viewpoint of materials, gas conduits, gas pipes and valves are generally standardized for the types of materials, or materials that have been customarily specified from the past may be used. Since there are many, what is necessary is just to classify | categorize according to several types of materials defined by such a standard and designation. For example, there are various types of materials for medium-pressure gas conduits, such as welded steel pipes, ductile cast iron pipes, and gray cast iron pipes, which can be classified according to such materials.
[0041]
The seismic strength analysis unit 200 is independent for each basic element as described above, and at least any one or more of displacement, strain, or stress caused by vibration or external force applied by the earthquake. Analysis is performed to calculate seismic strength data of pipes and valves.
[0042]
More specifically, the seismic strength analysis unit 200 performs modeling for discretizing the piping network 300 into individual basic elements as described above, and analyzes the seismic strength independently for each of the basic elements. I do. An example is shown in FIG. FIG. 4 shows the case where the analysis is performed with respect to the first basic element 21; {1} = (1, 4, 5) described with reference to FIG. The first basic element 21 is formed by connecting a T-shaped first boundary element 1 and a T-shaped fifth boundary element 5 to both ends of a fourth linear element 4. The first basic element 21 is vertically arranged in a letter “E” in FIGS. 2 and 3, but in FIG.
[0043]
As for the deformation characteristics of the first boundary element 1 and the deformation characteristics of the fourth boundary element 5, as described above, the T-shaped branch pipe, other types of bent pipes, etc. The structural mechanical analysis is performed by the finite element method, etc. when external force or vibration is applied, the response data of each type of boundary element is obtained, and the data is converted into a database and stored in the boundary element database Since the data is stored in the unit 100, data relating to the boundary element of the type that respectively matches the size and material of the first boundary element 1 and the size and material of the fourth boundary element 5 is selected from the database. These data can be extracted and used as deformation characteristics for each boundary element 1, 5. More specifically, the deformation characteristic data corresponding to the first boundary element 1 is extracted from the database stored in the boundary element database storage unit 100, and based on the deformation characteristic data. The force F1 applied to the first boundary element 1 can be obtained. Similarly, for the fifth boundary element 5, the force F2 applied to the fifth boundary element 5 can be obtained based on the data of the corresponding deformation characteristics. Alternatively, the displacement amounts u1 and u2 may be obtained instead of the forces F1 and F2.
[0044]
With respect to the fourth linear element 4, the reaction force (-F1) of the force F1 is applied from the first boundary element 1 connected to one end of the straight pipe, and displacement (-u1) is generated. From the fifth boundary element 5 connected to the other end, it can be considered that a reaction force (-F2) of the force F2 is applied and a displacement (-u2) is generated. As given to the straight pipe of the fourth straight element 4, structural mechanical deformation of the straight pipe of the fourth straight element 4 is obtained by using those -F 1, -F 2, -u 1, -u 2. By substituting the data extracted from the above database for the numerical values of F1 and F2 in the nonlinear equation, the deformation of the straight pipe of the fourth straight element 4 can be changed. Convergence calculation is performed to satisfy the conformity condition, and displacement Numerical u1, u2 can be obtained. Based on the displacement values u1 and u2 thus obtained, each unit element constituting the first basic element 21, that is, the first boundary element 1 and the fourth linear element 4 and the fifth boundary element. With respect to 5, it is possible to analyze the aspect of deformation caused by the application of external force or vibration due to an earthquake. Alternatively, the displacements u1 and u2 may be used instead of the forces F1 and F2.
[0045]
In other words, in this analysis method, a state in which an earthquake has occurred in the entire area where the pipe network 300 is provided is as if a “vibration field” having a homogeneous vibration potential is formed in the pipe network 300. As a result, the deformation characteristics of the boundary element assumed when vibration force due to the traveling wave of the earthquake is applied to each boundary element that exists discretely in the `` vibration field '' Based on data such as seismic vibration force (external force), vibration period, amplitude, etc., the data is prepared in a database, and boundary elements having such deformation characteristics are connected to both ends. That is, the deformation data of each straight line element can be obtained based on the deformation characteristic data of the boundary element.
[0046]
Here, for simplification of illustration and explanation, the force F and the displacement u are expressed as one-dimensional values, but in reality, the force F and the displacement u are two-dimensional (force F (x, y), displacement u). (X, y)) or three-dimensional values (force F (x, y, z), displacement u (x, y, z)) (in other words, a vector). Of course, in some cases, it can be handled as a vector in polar coordinate notation. For convenience, the positive and negative values of force and displacement are defined as a positive value for the compression direction and a negative value for the tensile direction with respect to the linear element. Needless to say, the details of the definition and the like can be appropriately changed without departing from the gist of the above calculation method. In addition, it is desirable to use a non-linear equation when obtaining the conformity condition for the deformation of each linear element, but this may use a linear equation when obtaining an approximate solution by simplifying the model. Needless to say.
[0047]
By such a method, not only the first basic element 21 but also the other basic elements 22, 23, 24... Are independently and individually deformed due to the application of external force or vibration caused by the earthquake. It is possible to analyze the aspect. By doing so, it is not necessary to solve the entire stiffness matrix as in the case where the conventional general finite element method is used for the entire piping network 300, so that the calculation method can be made extremely simple. .
[0048]
Next, main operations of the piping network seismic strength analysis apparatus according to the present embodiment will be described. FIG. 5 shows the flow of the main operation. Here, a case where the piping network 300 shown as an example in FIG.
[0049]
First, the seismic strength analysis unit 200 discretizes graphic data as shown in FIG. 2A, which represents the connection relationship of the pipe network 300 to be analyzed, by the above-described method. B) and grasping each unit element of the smallest unit (first boundary element 1, second linear element 2, third boundary element 3, fourth linear element 4...) As shown in FIG. S1).
[0050]
Then, each linear element of the unit elements and the boundary elements connected to both ends thereof constitute one basic element (S2). For example, as described above, the No. 4 linear element 4 and the No. 1 boundary element 1 and No. 5 boundary element 5 at the both ends constitute the No. 1 basic element 21. That is, unit elements in the network 300 are grouped for each basic element.
[0051]
Subsequently, values such as the magnitude of the vibration force given to the piping network 300 due to the earthquake and the vibration period and amplitude are set, and the data is input (S3).
[0052]
Then, based on the set data such as the magnitude of the vibration force related to the earthquake and the deformation characteristic data related to various boundary elements stored in the boundary element database storage unit 100, the external force F applied to each boundary element is calculated. The displacement u of the linear element is obtained by setting u as an unknown, substituting the data into a nonlinear equation representing the fitting condition for the deformation of the linear element having the boundary element at both ends, and solving (calculating) the equation. Is obtained, and the overall deformation and stress for each basic element are analyzed. Alternatively, for each boundary element, the displacement u caused by the earthquake vibration or the like is obtained, the external force F is set as an unknown, and the data is substituted into a nonlinear equation representing the adaptation condition of the linear element having the boundary element at both ends. By calculating the equation, the value of the stress F of the linear element is obtained, and the overall deformation and stress for each basic element are analyzed.
[0053]
More specifically, for example, the boundary elements 1, 3, 5,... For each basic element sequentially from the first basic element 21 to the second basic element 22, the third basic element 23,. The deformation characteristic data corresponding to the type is read out from the database stored in the boundary element database storage unit 100 (S4).
[0054]
Subsequently, for example, with respect to the first basic element 21, data of external force F applied to the boundary element 1 and the boundary element 5 due to the earthquake, respectively, from the read data and data relating to the vibration force of the earthquake, or the like. Each of the displacement u data is obtained (S5).
[0055]
Further, the data of the external force F or the data of the displacement u relating to the boundary elements 1 and 5 are substituted into a nonlinear equation representing the conforming condition of the deformation relating to the linear element 4 having the boundary elements 1 and 5 at both ends (S6). ) If the values of the displacements u1 and u2 are unknown, the values of the displacements u1 and u2 are used, or if the values of the forces F1 and F2 are unknown, the force F1, The value of F2 is obtained by convergence calculation (S7).
[0056]
When the overall deformation and stress analysis for the first basic element 21 is completed in this way (Y in S8), the second basic element 22 is also subjected to the same procedure as described above (Y in S8). → S4 to S7) Analysis of deformation and stress is performed. The analysis of such a procedure is similarly performed on the basic elements 24, 25, 26,... After the third basic element 23, and the number (number n) is finally the last number (this is E). When the analysis of the element (here, the eighth basic element 28) is completed (N in S8), the analysis of the deformation of the piping network 300 due to the earthquake (seismic strength analysis) is completed.
[0057]
As described above, according to the piping network seismic strength analysis apparatus of the present embodiment, the seismic strength of the piping network 300 is not obtained probabilistically, but is analyzed by a structural mechanical method, and is theoretically specified. It can be obtained as accurate and accurate data. Moreover, the analysis method itself has a very practical advantage that it is simple and can be executed in a short time.
[0058]
Here, as an analysis method of seismic strength, in addition to the above, as a method for obtaining an approximate solution in particular, each boundary element is regarded as a rigid node as schematically shown in FIG. The straight line element is regarded as a straight member, and the piping network 300 provided in a predetermined area is regarded as a frame structure in which unit elements are gathered, and vibration and external force due to an earthquake are applied to the frame structure. Assuming the state to be applied, the method of analyzing the displacement or strain or stress generated in the framework structure at that time by solving a simple (small amount of data) stiffness matrix related to the framework structure It is also possible to adopt as a variation of the present embodiment.
[0059]
However, with this method, each boundary element is simplified and regarded as a mere rigid node, and for older valves and the like that tend to be weak, modeling must be simplified and regarded as a mere smooth node. There are many cases where there is no. For this reason, the accuracy of the solution obtained by the analysis method of the first variation is a full-scale considering the deformation characteristics of each boundary element such as the analysis method using the entire stiffness matrix and the analysis method using the discretization described above. It cannot be denied that it tends to be lower than that of a typical analysis method.
[0060]
Therefore, in the analysis method of the first variation, after obtaining a simple stiffness matrix solution related to the frame structure, the force F or displacement u applied to each rigid node, that is, the boundary element, obtained by the solution is obtained. Based on the value and the deformation characteristics data for each boundary element, each boundary element performs an independent (individual) detailed analysis on deformation, so that each boundary element Approximate data such as deformation and stress values caused by vibrations and external forces due to the above may be obtained. Also in this case, the deformation characteristic data for each boundary element is extracted by selecting the data corresponding to the type of boundary element to be analyzed from the database stored in the boundary element database storage unit 100. do it.
[0061]
Alternatively, as schematically illustrated in FIG. 7, each boundary element is regarded as a node having deformation characteristics instead of a rigid node, and the linear element is regarded as a straight member, and the piping network 300 is regarded as a straight member. Adopting the second variation in which the entire structure is regarded as a frame structure made up of unit elements, and the frame structure is analyzed for displacement and stress caused by external forces applied due to an earthquake. It is also possible to do so. In this case, from the beginning, it becomes possible to construct a stiffness matrix for a frame structure that incorporates boundary elements that take into account deformation characteristics as a whole, so that the accuracy of the solution obtained by solving it can be improved. The solution by the analysis method of the first variation can be a highly accurate one reflecting the deformation characteristics of each boundary element from the beginning. In addition, since the deformation characteristic data of each boundary element has already been stored as a database for each type, it is possible to simplify the labor of solving this stiffness matrix, and the time required to obtain the solution is short. Can be.
[0062]
In addition, although illustration was abbreviate | omitted, the allowable intensity | strength for each unit element of the piping network 300 with respect to the external force applied by the vibration applied by the earthquake, the fluidization of the ground which arises by an earthquake, etc. was set, the data of the allowable intensity | strength, and the above-mentioned A seismic performance judging unit having a function of judging seismic performance in the piping network 300 to be analyzed by comparing the seismic strength data for each basic element obtained by an analysis method such as You may make it prepare.
[0063]
For example, as a result of the analysis as described above, the maximum value of the displacement u that occurs in the linear element 4 in the first basic element 21 due to the level 2 earthquake (this is the maximum displacement amount; umax) is umax. Suppose that data that is = 150 [mm] is obtained. At this time, it is assumed that the allowable displacement amount of the straight pipe of the linear element 4 (this is set as Dcr) is set to Dcr = 200 [mm], for example. Alternatively, it is assumed that the allowable displacement amount Dcr = 200 [mm] of the linear element 4 is confirmed by a fracture experiment of a straight pipe of the same type as the linear element 4.
[0064]
Then, the seismic performance determination unit compares the maximum displacement umax = 150 [mm] of the linear element 4 analyzed by the seismic strength analysis unit 200 with the allowable displacement Dcr = 200 [mm] of the linear element 4. , Umax = 150 <Dcr = 200, the linear element 4 is earthquake resistant with a safety factor of 33% (200/150 = 1.33) for level 2 earthquakes (breakage will occur) No).
[0065]
Alternatively, a damage occurrence estimation unit (not shown) that compares the allowable displacement amount Dcr of each unit element in the piping network 300 with the maximum displacement amount umax of the ground observed in the actual earthquake by a substantially similar method. By further providing, it is possible to estimate whether or not the piping network 300 has been damaged.
[0066]
【The invention's effect】
As described above, claims 1 to 8 Piping network seismic strength analysis method or claim 9 Or 16 According to the piping network seismic strength analysis apparatus described in any one of the above, it is assumed that one basic element is constituted by a total of three unit elements including a linear element and two boundary elements at both ends thereof, and the piping network Is discretized for each basic element, and at least one of displacement, strain, or stress caused by vibration or external force applied by an earthquake is analyzed as seismic strength for each basic element. Since it did in this way, when the conventional general finite element method was applied, the analysis of the seismic strength of the piping network which required enormous effort and time can be performed simply and in a short time. In addition, the accuracy of the analysis result obtained thereby can be made the same as when the conventional general finite element method using a detailed mesh is applied to the entire piping network. In addition, since the seismic strength of the piping network is obtained by an analytical method as described above, seismic strength data is obtained as theoretically specific and accurate analytical values, not probabilistic or statistical data. be able to.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a piping network seismic strength analysis apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram schematically showing an example of a method for modeling an intermediate pressure gas conduit by discretization as described above.
FIG. 3 is a diagram schematically showing an example in which an intermediate pressure gas conduit is modeled by discretization as described above, with each basic element individually divided.
FIG. 4 shows a model for discretizing a piping network into individual basic elements by a piping network seismic strength analysis method according to an embodiment of the present invention, and the seismic strength of each individual basic element is independently determined. It is the figure which represented typically an example of the method of analyzing.
FIG. 5 is a diagram showing a flow of main operations of the piping network seismic strength analysis apparatus shown in FIG. 1;
FIG. 6 is a diagram schematically showing a first variation of the piping network seismic strength analysis method.
FIG. 7 is a diagram schematically showing a second variation of the piping network seismic strength analysis method.
FIG. 8 is a diagram illustrating an example in the case where analysis by a finite element method using a conventional general mesh is applied to a piping network.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 ... Boundary element database storage part, 200 ... Seismic strength analysis part, 300 ... Piping network

Claims (16)

所定地域に設けられた配管網を、配管の接続形態に着目して、直線型と、曲管型、T字型の各単位要素に分類し、その各単位要素における1つの直線型の単位要素を直線要素とし、その両端にそれぞれ接続されている曲管型またはT字型の単位要素を境界要素として、前記直線要素とその両端の2つの境界要素との合計3つの単位要素で1つの基本要素を構成するものと見做して前記配管網を個々の前記基本要素ごとに離散化し、その個々の基本要素ごとに、地震によって加えられる外力で生じる変位または歪みまたは応力のうち少なくともいずれか一種類を耐震強度として解析する
ことを特徴とする配管網耐震強度解析方法。
The piping network provided in a given area is classified into linear, curved, and T-shaped unit elements, focusing on the piping connection form, and one linear unit element in each unit element. Is a straight line element, and curved tube type or T-shaped unit elements respectively connected to both ends thereof are used as boundary elements, and one basic element is composed of a total of three unit elements of the straight line element and two boundary elements at both ends thereof. The piping network is discretized for each of the basic elements, assuming that it constitutes an element, and at least one of displacement, strain, or stress caused by an external force applied by an earthquake is generated for each of the basic elements. Seismic strength analysis method for piping networks, characterized by analyzing types as seismic strength.
前記基本要素における各直線要素の両端の境界要素の構造体としての変形特性を、有限要素法によって予め求めておき、前記直線要素の変位または歪みまたは応力のうち少なくともいずれか一種類を、その直線要素の両端の境界要素の変形特性から求める
ことを特徴とする請求項1記載の配管網耐震強度解析方法。
Deformation characteristics as a structure of boundary elements at both ends of each linear element in the basic element are obtained in advance by a finite element method, and at least one kind of displacement, strain, or stress of the linear element is calculated as a straight line. 2. The piping network seismic strength analysis method according to claim 1, wherein the method is obtained from deformation characteristics of boundary elements at both ends of the element.
前記境界要素を、その境界要素が曲管型であるかT字型であるかという分類別および寸法別ならびに材質別のうち少なくともいずれか一つの観点に基づいて種類分けして、その個々の種類ごとに変形特性を有限要素法によって求め、その個々の種類ごとの変形特性のデータを予めデータベース化しておき、前記データベース化されたデータのうちから、解析対象の基本要素が備えている境界要素の種類に該当する変形特性のデータを選択して用いて、前記基本要素の耐震強度の解析を行う
ことを特徴とする請求項2記載の配管網耐震強度解析方法。
The boundary elements are classified according to at least one of a classification, a dimension, and a material classification of whether the boundary element is a curved pipe type or a T shape, and individual types thereof are classified. Deformation characteristics are determined for each element by the finite element method, and the deformation characteristic data for each individual type is stored in a database in advance, and the boundary elements included in the basic element to be analyzed are included in the database. 3. The piping network seismic strength analysis method according to claim 2, wherein the seismic strength of the basic element is analyzed by selecting and using deformation characteristic data corresponding to the type.
解析対象である前記直線要素の変位または歪みまたは応力のうち少なくともいずれか一種類を、その直線要素に対して両端の境界要素から加えられる変位または歪みまたは応力のうち少なくともいずれか一種類に関して成立する非線形方程式に前記両端の境界要素に関する変形特性のデータを代入して求める
ことを特徴とする請求項2記載の配管網耐震強度解析方法。
At least one type of displacement, strain, or stress of the linear element to be analyzed is established with respect to at least one type of displacement, strain, or stress applied to the linear element from boundary elements at both ends. The pipe network seismic strength analysis method according to claim 2, wherein the data is obtained by substituting deformation characteristic data relating to boundary elements at both ends into a nonlinear equation.
地震によって加えられる外力または振動に対する前記配管の各単位要素ごとの許容強度を設定し、その許容強度のデータと、前記解析によって求められた個々の基本要素ごとの耐震強度のデータとを比較して、前記配管網における耐震性能の判定を行う
ことを特徴とする請求項1ないしのうちいずれか1つの項に記載の配管網耐震強度解析方法。
Set the permissible strength for each unit element of the pipe against external force or vibration applied by an earthquake, and compare the permissible strength data with the seismic strength data for each basic element determined by the analysis The seismic performance of the piping network is determined. The piping network seismic strength analysis method according to any one of claims 1 to 4 .
地震が発生した際にその地震で観測された外力または振動に関するデータと、前記解析によって求められた個々の基本要素ごとの耐震強度のデータとを比較して、前記配管網における破損の発生の有無の推定を行う
ことを特徴とする請求項1ないしのうちいずれか1つの項に記載の配管網耐震強度解析方法。
Compare the data on the external force or vibration observed during the earthquake and the data of seismic strength of each basic element obtained by the analysis, and check whether there is any damage in the piping network The pipe network seismic strength analysis method according to any one of claims 1 to 4 , characterized in that:
地震の発生に起因して生じる地盤の流動化によって加えられる外力に対する前記配管の各単位要素ごとの許容強度を設定し、その許容強度のデータと、前記解析によって求められた個々の基本要素ごとの耐震強度のデータとを比較して、前記配管網における耐震性能の判定を行う
ことを特徴とする請求項1ないしのうちいずれか1つの項に記載の配管網耐震強度解析方法。
Set the permissible strength for each unit element of the pipe against the external force applied by the fluidization of the ground caused by the occurrence of the earthquake, and the data of the permissible strength and each basic element obtained by the analysis The piping network seismic strength analysis method according to any one of claims 1 to 4 , wherein seismic performance of the piping network is determined by comparing with seismic strength data.
地震の発生に起因して生じる地盤の流動化で観測された流動量またはその地盤の流動化によって前記配管網に加えられる外力のデータと、前記解析によって求められた個々の基本要素ごとの耐震強度のデータとを比較して、前記配管網における破損の発生の有無の推定を行う
ことを特徴とする請求項1ないしのうちいずれか1つの項に記載の配管網耐震強度解析方法。
The amount of flow observed in the fluidization of the ground caused by the occurrence of the earthquake or the external force data applied to the piping network due to the fluidization of the ground, and the seismic strength for each basic element determined by the analysis The pipe network seismic strength analysis method according to any one of claims 1 to 4 , wherein the pipe network is estimated to determine whether or not damage has occurred in the pipe network.
所定地域に設けられた配管網を、配管の接続形態に着目して、直線型と、曲管型、T字型の各単位要素に分類し、その各単位要素における1つの直線型の単位要素を直線要素とし、その両端にそれぞれ接続されている曲管型またはT字型の単位要素を境界要素として、前記直線要素とその両端の2つの境界要素との合計3つの単位要素で1つの基本要素を構成するものと見做して前記配管網を個々の前記基本要素ごとに離散化し、その個々の基本要素ごとに個別に、地震によって加えられる外力で生じる変位または歪みまたは応力のうち少なくともいずれか一種類を耐震強度として解析する解析手段を備えた
ことを特徴とする配管網耐震強度解析装置。
The piping network provided in a given area is classified into linear, curved, and T-shaped unit elements, focusing on the piping connection form, and one linear unit element in each unit element. Is a straight line element, and curved tube type or T-shaped unit elements respectively connected to both ends thereof are used as boundary elements, and one basic element is composed of a total of three unit elements of the straight line element and two boundary elements at both ends thereof. The piping network is discretized for each of the basic elements, assuming that it constitutes an element, and at least one of displacement, strain, and stress caused by an external force applied by an earthquake is individually generated for each of the basic elements. Piping network seismic strength analysis device, characterized in that it has an analysis means for analyzing one type as seismic strength.
前記基本要素における各直線要素の両端の境界要素の構造体としての変形特性を、有限要素法によって予め求めておき、解析手段が、前記直線要素の変位または歪みまたは応力のうち少なくともいずれか一種類を、その直線要素の両端の境界要素の変形特性から求める
ことを特徴とする請求項記載の配管網耐震強度解析装置。
Deformation characteristics as a structure of a boundary element at both ends of each linear element in the basic element are obtained in advance by a finite element method, and the analysis means is at least one of displacement, strain or stress of the linear element The piping network seismic strength analysis device according to claim 9, wherein the seismic strength analysis device is obtained from deformation characteristics of boundary elements at both ends of the linear element.
前記境界要素を、その境界要素が曲管型であるかT字型であるかという分類別および寸法別ならびに材質別のうち少なくともいずれか一つの観点に基づいて種類分けして、その個々の種類ごとに変形特性を有限要素法によって求め、その個々の種類ごとの変形特性のデータを予めデータベース化してなるデータを記憶する境界要素データベース記憶手段をさらに備えており、
前記解析手段が、前記データベース化されたデータのうちから、解析対象の基本要素が備えている境界要素の種類に該当する変形特性のデータを選択して用いて、前記基本要素の耐震強度の解析を行う
ことを特徴とする請求項10記載の配管網耐震強度解析装置。
The boundary elements are classified according to at least one of a classification, a dimension, and a material classification of whether the boundary element is a curved pipe type or a T shape, and individual types thereof are classified. Each of which is further provided with boundary element database storage means for storing the data obtained by obtaining the deformation characteristics by the finite element method and storing the data of the deformation characteristics for each individual type in advance in a database,
The analysis means selects and uses the deformation characteristic data corresponding to the type of boundary element included in the basic element to be analyzed from the data stored in the database, and analyzes the seismic strength of the basic element. The piping network seismic strength analysis apparatus according to claim 10, wherein:
前記解析手段が、解析対象である前記直線要素の変位または歪みまたは応力のうち少なくともいずれか一種類を、その直線要素に対して両端の境界要素から加えられる変位または歪みまたは応力のうち少なくともいずれか一種類に関して成立する非線形方程式に前記両端の境界要素に関する変形特性のデータを代入して求める
ことを特徴とする請求項10記載の配管網耐震強度解析装置。
The analysis means uses at least one of displacement, strain, or stress of the linear element to be analyzed as at least one of displacement, strain, or stress applied to the linear element from boundary elements at both ends. The piping network seismic strength analysis apparatus according to claim 10 , wherein the data is obtained by substituting the deformation characteristic data regarding the boundary elements at both ends into a nonlinear equation established for one type.
地震によって加えられる外力または振動に対する前記配管の各単位要素ごとの許容強度を設定し、その許容強度のデータと、前記解析によって求められた個々の基本要素ごとの耐震強度のデータとを比較して、前記配管網における耐震性能の判定を行う耐震性能判定手段をさらに備えた
ことを特徴とする請求項9ないし12のうちいずれか1つの項に記載の配管網耐震強度解析装置。
Set the permissible strength for each unit element of the pipe against external force or vibration applied by an earthquake, and compare the permissible strength data with the seismic strength data for each basic element determined by the analysis The piping network seismic strength analysis apparatus according to any one of claims 9 to 12 , further comprising seismic performance determining means for determining seismic performance in the piping network.
地震が発生した際にその地震で観測された外力または振動に関するデータと、前記解析によって求められた個々の基本要素ごとの耐震強度のデータとを比較して、前記配管網における破損の発生の有無の推定を行う破損発生推定手段をさらに備えた
ことを特徴とする請求項9ないし12のうちいずれか1つの項に記載の配管網耐震強度解析装置。
Compare the data on the external force or vibration observed during the earthquake and the data of seismic strength of each basic element obtained by the analysis, and check whether there is any damage in the piping network The piping network seismic strength analysis device according to any one of claims 9 to 12 , further comprising a failure occurrence estimation means for estimating
地震の発生に起因して生じる地盤の流動化によって加えられる外力に対する前記配管の各単位要素ごとの許容強度を設定し、その許容強度のデータと、前記解析によって求められた個々の基本要素ごとの耐震強度のデータとを比較して、前記配管網における耐震性能の判定を行う耐震性能判定手段をさらに備えた
ことを特徴とする請求項9ないし12のうちいずれか1つの項に記載の配管網耐震強度解析装置。
Set the permissible strength for each unit element of the pipe against the external force applied by the fluidization of the ground caused by the occurrence of the earthquake, and the data of the permissible strength and each basic element obtained by the analysis The piping network according to any one of claims 9 to 12 , further comprising seismic performance determination means for comparing seismic strength data with the seismic performance of the piping network. Seismic strength analyzer.
地震の発生に起因して生じる地盤の流動化で観測された流動量またはその地盤の流動化によって前記配管網に加えられる外力のデータと、前記解析によって求められた個々の基本要素ごとの耐震強度のデータとを比較して、前記配管網における破損の発生の有無の推定を行う破損発生推定手段をさらに備えた
ことを特徴とする請求項9ないし12のうちいずれか1つの項に記載の配管網耐震強度解析装置。
The amount of flow observed in the fluidization of the ground caused by the occurrence of the earthquake or the external force data applied to the piping network due to the fluidization of the ground, and the seismic strength of each basic element determined by the analysis The piping according to any one of claims 9 to 12 , further comprising a failure occurrence estimation unit that compares the data with the data and estimates whether or not a failure has occurred in the piping network. Seismic strength analysis device.
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