TR.32.10.1.1応答スペクトル仕様 - カスタム

このコマンドを使用すると、動的分析用のカスタム（つまり、"全般的"な方法）のRESPONSE SPECTRUM荷重を指定、適用できます。

このコマンドは、荷重仕様に含める必要があります。コマンドが初めて使用される場合、振動数とモード形の計算に使用されるために、荷重データとともに与えられる必要があります。追加の使用は、追加の情報を必要とします。1回の実行で許可される応答スペクトル荷重ケースの最大数は50です。

振動数とモード形の計算結果は、質量モデルによって大きく変化します。移動可能な質量はすべて、すべての移動可能方向に適用される荷重としてモデル化する必要があります。動的質量モデリングについては、 TR.32 荷重の設定およびG.17.3 Dynamic Analysisを参照してください。質量モデリングについては、説明コメントとともに、例題No.11で図解しています。

全般フォーマット

SPECTRUM comb-method *{ X f1 | Y f2 | Z f3 } { ACCELERATION | DISPLACEMENT } (SCALE f4)

{DAMP f5 | CDAMP | MDAMP } ( { LINEAR | LOGARITHMIC } ) (MISSING f6) (ZPA f7) (FF1 f8) (FF2 f9) ( { DOMINANT f10 | SIGN } ) (SAVE) (IMR f11) (STARTCASE f12)

注記: 上記のSPECTRUMからSCALEまでのデータは、コマンドの先頭行にある必要があります。残りのデータは、先頭以降の行で指定し、最終行以外の末尾にはハイフンを付けることができます（スペクトルあたり最大4行）。

次の行から、スペクトルを次のいずれかの入力形式（つまり、明示的な値または外部ファイル）で入力します。

{ p1 v1; p2 v2; p3 v3; … | FILE filename }

指定項目:

表 1. 一般的なモデル応答スペクトルに使用されるパラメータ
パラメータ	既定値	説明
X f1, Y f2, Z f3	0.0	X、Y、およびZ方向に適用される入力スペクトル用の係数。任意の方向、すべての方向が入力可能です。指定されなかった方向は、デフォルトでゼロになります。
SCALE f4	1.0	スペクトルデータに掛ける線形スケール係数。通常は、gを長さ/秒²単位に因数分解するために使用します。この入力は、現在の単位系の重力による適切な加速度の値です（したがって、9.81 m/s²または32.2 ft/s²）。
DAMP f5	0.05	減衰比。減衰を無視するには、正確に0.0000011の値を指定してください。 `CDAMP`を指定した場合、材料減衰（およびバネ減衰（指定した場合））の値によって決定される合成減衰が使用されます。「 TR.26.2 メンバーとエレメントに対する定数の設定」を参照してください。 `MDAMP`を指定した場合、`DEFINE DAMPING INFORMATION`コマンドで定義された方法を使用してモーダル減衰が計算されます。これは、入力ファイルに含める必要があります。「TR.26.4 モーダル減衰の情報」を参照してください。
MISSING f6	0	"喪失質量法"を使用して、モードで表されない質量の静的効果を組み込むためのオプションのパラメータ。この喪失質量モードのスペクトル加速度の長/秒²は、長さ/秒の2乗単位で入力されたf6値です（この値には`SCALE`は乗算されません）。f6がゼロの場合は、`ZPA` f7振動数におけるスペクトル加速度が使用されます。f7がゼロであるか、入力されなかった場合は、33Hzにおけるスペクトル加速度が使用されます。この計算結果は、モーダル組み合わせ結果のSRSSです。 SRSS、CQC、およびTENの場合、この計算結果は、モーダル組み合わせ結果のSRSSです。ABSの場合、喪失質量は無視されます。ASCEの場合、喪失質量の結果は、抽出されたモードの剛性部分とともに代数的に追加されます。ASCEの場合、MISオプションはオンになっていると見なされます。f6、f7、f8、またはf9のいずれかが入力されていない場合は、デフォルトが使用されます。喪失質量には、サポートが堅いばねであるか、強制サポートである場合を除き、サポートに集中している質量の影響は含まれません。注記: 任意のスペクトルケースで入力された`MISSING`パラメータは、すべてのスペクトルケースで使用されます。
ZPA f7	33 [Hz]	`MISSING`オプションでのみ使用するゼロ周期加速度値。入力されない場合、デフォルトの33Hzとなります。値は出力されますが、`MISSING f6`が入力された場合は使用されません。
FF1 f8	2 [Hz]	ASCE 4-98標準においてHz単位で定義されているf1パラメータ。`ASCE`オプションの場合のみ。
FF2 f9	33 [Hz]	ASCE 4-98標準においてHz単位で定義されているf2パラメータ。`ASCE`オプションの場合のみ。
DOMINANT f10	1（第1モード）	基本モード法。すべての結果の符号がモード番号f10のみが持つ符号と同じになります。モード番号f10が励起されると、スケール倍された結果が静的変位の結果として使用されます。値が入力されない場合は、モード1がデフォルトです。値0が入力されると、励起方向に最も大きな%寄与を持つモードが使用されます(1つだけの方向係数が非ゼロとなり得ます)。注記: このオプションとともに`SIGN`パラメータを使用しないでください。各モードからのスペクトル応答を組み合わせる`ABS`メソッドでは無視されます。
IMR f11	1	荷重ケースにコピーされる個別のモーダル応答（スケーリングモード）の数。デフォルトは1です。抽出された実際のモード数（`NM`）より大きい場合は、NMにリセットされます。モード1～f11が使用されます。喪失質量モードは出力されません。
STARTCASE f12	最大荷重ケース番号+1	`IMR`パラメータのモード1の主荷重ケース番号。デフォルトでは、これまでに使用された最大荷重ケース番号に1を加えた値になります。f12が以前のすべての荷重ケース番号より大きくない場合は、デフォルトが使用されます。モード2～`NM`の場合、荷重ケース番号は前のケース番号に1を加えた値になります。

comb-method = { SRSS | ABS | CQC | ASCE | TEN | CSM | GRP }は、各モードからの応答を組み合わせて全応答にする方法です。

CQCおよびASCE4-98の方法では、減衰が必要です。ABS、SRSS、CRM、GRP、およびTENメソッドは、スペクトル周期曲線が減衰の関数にならない限り、減衰を使用しません（後述のファイルオプションを参照）。CQC、ASCE、CRM、GRP、およびTENは、近接するモーダル振動数が起因する応答の拡大効果を含んでいます。ASCEは、より代数的な高次モードの和を含んでいます。ASCEとCQC は、より洗練された実際的な方法であり、推奨されます。

SRSS

二乗法の総和の平方根。

ABS

絶対値の和。この方法は非常に安全側であり、最悪なケースの組合せを表します。

CQC

完全2次合成法（デフォルト）。この方法は、モードが近接する場合にSRSSの代わりとして推奨されます。

結果は次のように計算されます。

F = \sqrt{\sum_{n} \sum_{m} f_{n} ρ_{n m} f_{m}}

意味

ρ_nm	=	$\frac{8 ζ^{2} (1 + r) r^{2 / 3}}{{(1 - r^{2})}^{2} + 4 ζ^{2} r {(1 + r)}^{2}}$
r	=	ω_n/ω_m ≤ 1.0

注記: クロスモーダル係数配列は対称であり、すべての項が正です。

ASCE

NRC規制ガイド改訂第2版（2006年版）グプタ方式のモーダル組み合わせ、およびモードの剛性部分と周期的な部分が使用されます。矛盾が無い場合は、ASCE4-98の定義が使用されます。モードの周期的減衰部分の近接モード相互作用には、ASCE4-98式3.2-21（ローゼンブリュートの修正版）が使用されます。

TEN

近接するモード合成の10パーセント法。NRC規制ガイド1.92（改訂第1.2.2版、1976）。

CSM

2002年版IS:1893（パート1）の手順に従った近接法。

GRP

近接モードのグループ化方法。NRC規制ガイド1.92（改訂第1.2.1版、1976）。

注記: SRSSが選択されている場合、プログラムは内部的に近接モードがあるかどうかをチェックします。そのようなモードが見つかった場合、CSM法に変更します。CSM法では、プログラムは、すべてのモードが近接しているかどうかをチェックします。すべてのモードが近接である場合は、CQC法に切り替わります。

ACCELERATIONまたはDISPLACEMENT

加速度または変位スペクトルのどちらが入力されるかを示します。応答スペクトルデータの加速度と変位値の関係は次のとおりです。

変位 = 加速度 \times {(1 / ω)}^{2}

意味

2π/周期（周期は秒単位、 ω はサイクル/秒）

DAMP、MDAMP、およびCDAMP

減衰入力のソースを選択します。

DAMPは、f2の値をすべてのモードに使用することを示します。
MDAMPは、DEFINE DAMPコマンドが入力された場合、そのコマンドで入力され計算された値を使用し、それ以外はデフォルト値0.05を使用することを示します。
CDAMPは、各モードに対して計算された構造物の合成減衰を使用することを示します。異なる材料に対しては、CONSTANT設定の下で減衰を設定する必要があります。

LINEARまたはLOGARITHMIC

入力スペクトル対周期曲線の線形または対数補間を選択して、その周期が与えられたモードのスペクトル値を決定します。デフォルトは線形です。スペクトル-周期曲線は、通常、Log-Logスケールのみにおいて線形であり、そのようなケースでは、対数内挿が推奨されます。特に、スペクトル曲線に2、3点のみが入力されている場合に推奨されます。

FILE filenameを入力すると、減衰軸に沿った補間が線形になります。

注記: すべてのスペクトルケースの最後に入力された最後の補間パラメータが、すべてのスペクトルケースに使用されます。

SAVE

このオプションにより、gとラジアン/秒²のジョイント加速度を含む加速度データファイル（モデルファイル名に拡張子.accが付いたファイル）が作成されます。これらのファイルはテキスト形式であり、任意のテキストエディタ（メモ帳など）で開いて表示できます。

SIGN

このオプションを指定すると、すべての結果に対して符号付きの値が作成されます。モードの正値の二乗和が、モードの負値の二乗和と比較されます。負値の方が大きい場合、結果に負の符号が与えられます。このコマンドは、ABSオプションでは無視されます。

注意: このオプションとともにDOMINANTパラメータを入力しないでください。

スペクトルデータは、以下の入力フォームのうちの1つにおいて入力されます。

p1, v1; p2, v2; ….; pn, vn.データは入力の一部であり、SPECTRUMコマンドのすぐ後に続きます。周期 - 値のペア（セミコロンで区切る）を入力して、スペクトル曲線を記述します。周期は秒で与えられ、対応する値は、ACCまたはDISの選択により、加速度（現単位の長さ/秒²）あるいは変位になります。曲線データを必要な行数だけ入力できます（スペクトルのペアの最大数は500）。スペクトルのペアは、周期の昇順である必要があります。データがg加速単位である場合は、SCALEを現在の長さの単位（9.81、386.4など）への変換係数に設定することに注意してください。また、これらの行の末尾にハイフン（-）を付けないでください。この入力フォームが使用される場合、各SPECTRUMコマンドの後にスペクトルデータが来る必要があります。
FILE filenameデータは別のファイル内にあり、スペクトルデータのファイル形式で説明されている形式を使用しています。

File filenameコマンドを指定した場合は、解析開始前に、名前がfilenameのファイルにスペクトル曲線データを設定する必要があります。FILEスペクトルデータの形式では、減衰だけでなく周期の関数としてスペクトルを使用できます。

注記: FILE filenameコマンドを入力する場合、これを最初のスペクトルケースで使用する必要があり、すべてのスペクトルケースで使用されます。

File filenameコマンドは、残りのスペクトルケースと一緒に入力する必要はありません。filenameの長さは72文字以下にする必要があります。

例

ジョイント荷重とSRSS重ね合わせ方法を使用した例:

LOAD 2 SPECTRUM IN X-DIRECTION
SELFWEIGHT X 1.0
SELFWEIGHT Y 1.0
SELFWEIGHT Z 1.0
JOINT LOAD
10 FX 17.5
10 FY 17.5
10 FZ 17.5
SPECTRUM SRSS X 1.0 ACC SCALE 32.2
0.20 0.2 ; 0.40 0.25 ; 0.60 0.35 ; 0.80 0.43 ; 1.0 0.47
1.2 0.5 ; 1.4 0.65 ; 1.6 0.67 ; 1.8 0.55 ; 2.0 0.43

メンバー荷重とCQC重ね合わせ方法を使用した例:

LOAD 2 SEISMIC LOADING
SELFWEIGHT X 1.0
SELFWEIGHT Y 1.0
MEMBER LOADS
5  CON  GX  5.0  6.0
5  CON  GY  5.0  6.0
5  CON  GX  7.5  10.0
5  CON  GY  7.5  10.0
5  CON  GX  5.0  14.0
5  CON  GY  5.0  14.0
SPECTRUM CQC X 1.0 ACC DAMP 0.05 SCALE 32.2
0.03  1.00  ;  0.05  1.35  
0.1  1.95  ;  0.2  2.80  
0.5  2.80  ;  1.0  1.60

多応答スペクトル

入力ファイルに複数の応答スペクトルが定義されている場合、荷重データ（動的重みを表す）は、スペクトルデータの最初のセットのみを伴う必要があります。その後の荷重ケースは、スペクトルのみが定義される必要があります。以下の例を参照してください。

LOAD 1 SPECTRUM IN X-DIRECTION
SELFWEIGHT X 1.0
SELFWEIGHT Y 1.0
SELFWEIGHT Z 1.0
JOINT LOAD
10 FX 17.5
10 FY 17.5
10 FZ 17.5
SPECTRUM SRSS X 1.0 ACC SCALE 32.2  IMR 2 STARTCASE 11
0.20 0.2 ; 0.40 0.25 ; 0.60 0.35 ; 0.80 0.43 ; 1.0 0.47
1.2 0.5 ; 1.4 0.65 ; 1.6 0.67 ; 1.8 0.55 ; 2.0 0.43
PERFORM ANALYSIS
CHANGE
*
LOAD 2 SPECTRUM IN Y-DIRECTION
SPECTRUM SRSS Y 1.0 ACC SCALE 32.2
0.20 0.1 ; 0.40 0.15 ; 0.60 0.33 ; 0.80 0.45 ; 1.00 0.48
1.20 0.51 ; 1.4 0.63 ; 1.6 0.67 ; 1.8 0.54 ; 2.0 0.42

スペクトルデータのファイル形式

FILEスペクトルデータの形式では、減衰だけでなく周期の関数としてスペクトルを使用できます。形式は次のとおりです。

    Dataset 1      MDAMPCV NPOINTCV                       (no of values = 2)
    Dataset 2      Damping Values in ascending order      (no of values = Mdampcv)
    Dataset 3a     Periods                                (no of values = Npointcv)
            3b     Spectra                                (no of values = Npointcv)

ASCEの場合、MISオプションはオンになっていると見なされます。f6、f7、f8、またはf9のいずれかが入力されていない場合は、デフォルトが使用されます。

データセット3をMdampcv 回（例: 3a,3b , 3a,3b , 3a,3b）（つまり、減衰値ごとに）繰り返します。

データセット2、3a、および3bは、それぞれ正確な Npointcv 値が含まれる必要があります。値は空白またはコンマで区切ります。データは複数行で指定できます。行の末尾にハイフン（-）を付けないでください。コメント行（*）またはセミコロンは使用できません。1行に複数の値を入力できます。

意味

MDAMPCV	=	個別のスペクトル対周期曲線が存在する減衰値の数。
NPOINTCV	=	各スペクトル対周期曲線の点の数。NPOINTCVが負の場合、周期-スペクトル値はペアで入力します。

スペクトルデータファイルの例

X方向で使用するスペクトルデータの例:

1,-10
0.05
0.20 0.2 0.40 0.25 0.60 0.35 0.80 0.43 1.0 0.47
1.2 0.5 1.4 0.65 1.6 0.67 1.8 0.55 2.0 0.43

Z方向で使用するスペクトルデータの例:

1 10
0.05
0.20 0.40 0.60 0.80 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0
0.1 0.15 0.33 0.45 0.48 0.51 0.63 0.67 0.54 0.42

注記: STAADプレーンテキストファイルは、ANSI/UTF-8でエンコードすることが重要です。英語以外のユーザーインターフェイスでテキストエディタを使用する場合は、ファイルを保存するときに正しいエンコードが使用されていることを確認してください。

個々のモード応答ケースの生成

個々のモード応答（IMR）ケースは、他のモードとの合成前は、そのモードがスペクトル解析ケースで持つ大きさのスケールを持つモード形状です。IMRパラメータを入力すると、STAAD.Proにより、この応答スペクトルケースの最初に指定された数のモードに対して荷重ケースが作成されます（つまり、5を指定すると、最初の5つのモードに1つずつで5つの荷重ケースが生成されます）。各ケースは、他の主荷重ケースと同様の形状で作成されます。

IMRケースの結果をGUIまたは印刷機能によって確認できます。このため、構造の各点の結果に対する各モードの重要度について評価することができます。おそらく、1つか2つのモードを使用して、1つの領域/床、およびその他の場所を設計することができます。

その後の荷重ケースは、TR.32.11 繰り返し荷重の設定スケールを変えたこれらのモード、静的活荷重、および死荷重を組み合わせて使用して、内部的に整合性のある符号を持つ結果を形成することができます（通常の応答スペクトルの解とは異なる）。モード作用荷重ベクトルは、ω²×質量×スケール倍されたモード形になります。反力は、剛性マトリックスにスケール倍されたモード形を掛けたものを作用荷重から引いたものになります。

繰り返し荷重機能により、モード作用荷重ベクトルを静的荷重と組み合わせて、P-デルタまたは引張りのみとともに静的に解析することができます。

注記: スペクトラムケース用にIMRオプションを入力する場合、そのような各スペクトルケースの後にTR.37 解析の設定 & TR.38 変更の設定を入力する必要があります。

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G.17.3.4 Response Spectrum G.17.3.3 Damping Modeling G.17.3 Dynamic Analysis	M.一般的な応答スペクトルを追加するには M.IBC 2000応答スペクトルを追加するには	Response Spectra tab Spectrum Parameters dialog Generated Spectrum dialog TR.26.1 材料の定義 TR.26.4 モーダル減衰の情報 TR.30.1 打ち切り振動数、モード形状、または時間 TR.34.2 モード解析コマンド