RC構造の大規模非線形問題に対するオープンソース並列構造解析プログラムの適用性検討
近年における計算環境の発展に伴い、FEM 解析が実務上果たす役割は大きくなっており、より複雑で大規模な問題に対応するため、構造解析の大規模並列化が重要と考えられる。現在、高速なオープンソース並列構造解析プログラムFrontISTR が開発され、大規模構造解析は実現しつつあるが、RC 構造を対象とした材料非線形解析の場合、並列化の適用性に課題が残る。そこで本報では、FrontISTR を改良することで、RC 構造を対象とした大規模非線形解析が可能か検討した。具体的には、コンクリートの材料構成則を実装し、RC 構造の材料非線形解析に対する並列化の適用性を検証した。次に、RC 構造の大規模問題を対象としてスケーラビリティを調査し、大規模構造解析の実現性を把握した。
Applicability Evaluation of Open-Source Parallel FEM Program for Large-Scale Nonlinear Analysis of RC Structures
This paper presents the study of large-scale nonlinear analysis of reinforced concrete (RC) structures. The analysis procedure is based on open-source code FrontISTR, deployed on a parallel finite element method (FEM) basis. FrontISTR also supports nonlinear structural analysis functions, however, further improvement in these functions and parallel matrix solver is required to simulate the damage of RC structure properly. In this study, nonlinear analysis functions for RC structures, such as smeared crack model, is implemented. Then, verification for applicability of the implemented functions is examined with numerical analysis of four-point bend test of RC beam. Finally, the practicality and scalability of large-scale nonlinear analysis are demonstrated through seismic response analysis for shaking table test of a six-story RC wall frame building.
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