JPH08129579A

JPH08129579A - 骨組構造物の応答シミュレーション表示システム

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Publication number: JPH08129579A
Application number: JP28922994A
Authority: JP
Inventors: Kazuyuki Katayama; 和行片山; Toshio Honma; 俊雄本間
Original assignee: Fujita Corp
Current assignee: Fujita Corp
Priority date: 1994-10-28
Filing date: 1994-10-28
Publication date: 1996-05-21
Anticipated expiration: 2019-12-22
Also published as: JP3603190B2

Abstract

(57)【要約】【目的】骨組構造物を構成する各節点や各要素及び面
要素の物理量レベルを簡単な操作で容易に表示し、各節
点、各要素や面要素の物理量レベルをＣＧ画面上から容
易に視認できることを目的とする。【構成】骨組構造物１０の全ての節点１２や要素１１
または面要素１３の物理量レベルを表示する場合は、表
示装置１０に表示された節点系グラフ、要素系グラフま
たは相関系グラフ上の任意の点もしくは該グラフの時間
軸上の任意の点をマウス２１ｂで指定し、この指定され
た時刻における各節点１２や要素１１または面要素１３
の物理量データを各データ記憶部２５、２６から読み出
して、要素の弾塑性状態判定部３５または節点の物理量
レベル判定部３６により物理量レベルを判定し、この判
定結果を基に表示色設定部３７で物理量レベルの表示色
を設定して表示装置２３に色分け表示する構成にした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、研究者や設計者等を支
援するのに好適な骨組構造物の動的応答解析結果を可視
化する骨組構造物の応答シミュレーション表示システム
に関し、より詳しくは、骨組構造物の揺れの状態（動
画）と、同時刻における骨組構造物の各要素（部材）や
各節点（部材端点）の物理量を表わすグラフとを同期さ
せて、リアルタイムにアニメーション表示するととも
に、弾塑性解析を可能にした骨組構造物の応答シミュレ
ーション表示システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の応答シミュレーション表
示システムとしては、本願出願人等によって開発され、
既に出願済みである（特開平３−２２３３２６号）。こ
の応答シミュレーション表示システムは、骨組構造物の
時間と共に変化する変形データ（変位時刻歴データ）を
用いて骨組構造物の揺れを動画にし、加えて、同時刻に
おける骨組構造物の節点に関する物理量（変位、速度、
加速度など）や骨組構造物の要素に関する物理量（モー
メント力、剪断力、捩り力、軸力などの応力や相対変位
など）のグラフあるいは設計段階で最も必要となる層剪
断力、層間変位等の高さ方向に関する図形をその骨組構
造物の揺れる動画に同期させ、同時性を確保した状態
で、同一画面上にリアルタイムにアニメーション表示す
るものである。なお、柱、梁等の線材と線材の組み合わ
せにより構成されている構造を骨組構造物と称し、各線
材を要素と云い、線材間の接合点を節点と云う。

【０００３】このようなシステムによれば、骨組構造物
の動的応答解析結果を、研究者や設計者がより正確に理
解できるように、コンピュータ・グラフィックスを利用
してシミュレーションすることにより、骨組構造物全体
のグローバルな力学的挙動及び節点、要素のローカルな
力学的挙動を容易に把握することができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、ＣＲＴ画面
上に骨組構造物の揺れる動画に同期して各節点や各要素
の物理量等をグラフ表示する場合、節点に関する物理量
には、各方向成分の変位、速度、加速度や温度などがあ
り、また、要素に関する物理量には、軸力、軸変形、要
素両端の各強軸と弱軸の曲げ力，剪断力，捩り力あるい
は部材の情報などがあり、さらに面要素（耐震壁）に関
しては、剪断力、剪断変形などがある。これに加えて、
１つの骨組構造物を構成する節点、要素及び面要素の各
数が１００〜１００００単位の数になり、しかも、これ
ら節点、要素及び面要素の解析結果は０．００２〜０．
０１秒刻みの２０〜６０秒までの時系列データであるた
め、これらの物理量をグラフ化するためのデータ群は膨
大な量となる。

【０００５】従って、研究者や設計者が任意に節点、要
素及び面要素の任意の物理情報を表示画面上の指定場所
に即座にグラフ表示したり、動画内に表示させるには、
必要とするデータ群の選択において全データ群の内容を
把握していなければならず、これらの膨大なデータ群を
利用して構造物の多数の要素及び節点等に関する力学的
挙動、特に、構造物の要素及び節点等の弾塑性状態を的
確に把握するのは益々難しくなってきている。これは、
表示システムのリアルタイムアニメーション機能がハー
ドの処理能力に依存しているため、ＣＧ画面上への表示
情報数が多くなり過ぎるとアニメーションのスピードが
極端に遅くなり、物理量の観察や考察が困難になってし
まうからである。

【０００６】そこで、上記特開平３−２２３３２６号に
示す表示システムにおいて、節点や要素の弾塑性域にお
ける物理量レベル（節点では、その弾塑性域で生じる加
速度や変位レベルなど、要素では、その弾塑性域で生じ
るひび割れや塑性レベルなど）を表示する場合は、アニ
メーションのスピードが極端に遅くなった時点で、ユー
ザが節点や要素の物理量レベルを観察したいと思う時刻
をキーボード等から入力し、この時刻における物理量レ
ベルで描かれる構造物のＣＧ画像を表示装置に一旦表示
し、このＣＧ画像がユーザの求める状態のものかを確認
し、目的の状態が表示されるまで上記作業を繰り返して
行う。

【０００７】しかしながら、上述のような従来方式で
は、目的の状態を表示するまでに試行錯誤が必要で、多
くの時間がかかるほか、ＣＧ画像を見ただけでは構造物
のどの部分にクラックや塑性変形が生じているかを判断
することができず、構造物の弾塑性解析に支障を来すほ
か、研究者や設計者の支援可視化システムとしては不満
足なものであった。

【０００８】本発明は前記事情に鑑みてなされたもの
で、骨組構造物を構成する各節点や各要素及び面要素の
物理量レベルを簡単な操作で容易に表示できるととも
に、各節点や要素及び面要素の物理量レベルの状態変化
をＣＧ画面上から容易に視認できる骨組構造物の応答シ
ミュレーション表示システムを提供することを目的とす
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、地震等の時間と共に変化する外力の応答解
析結果である骨組構造物の時間と共に変化する変形デー
タを用いて骨組構造物の揺れを動画にし、同時刻におけ
る骨組構造物の節点に関する物理量や骨組構造物の要素
に関する物理量のグラフ、要素の相関系グラフまたは骨
組構造物層レベルの相関系グラフを骨組構造物の揺れの
動画に同期させて表示装置にリアルタイムに表示する骨
組構造物の応答シミュレーション表示システムであっ
て、前記骨組構造物の外力応答解析結果から時系列デー
タとして得られる各節点に関する節点系データ、各要素
に関する要素系データ及び層認識のある前記骨組構造物
の解析結果に存在する各層の層剪断力と層間変位データ
を格納する解析結果データ記憶手段と、システム全体を
操作するマンマシンインタフェース用のメインメニュー
を前記表示装置に表示するとともに該メインメニュー上
の節点系グラフ、要素系グラフまたは相関系グラフ等の
表示項目の１つをクリックすることにより、該クリック
された表示項目に相当する骨組構造物のアニメーション
表示を含む表示処理を実行させるメインメニュー表示制
御手段と、前記表示装置に表示された前記節点系グラ
フ、要素系グラフまたは相関系グラフをクリックするこ
とにより前記解析結果データ記憶手段から前記節点、要
素または層に関する物理量の時系列データを読み出し、
該物理量のグラフを前記表示装置に前記骨組構造物のア
ニメーション表示と同期して表示するグラフ表示制御手
段と、前記表示装置に表示された前記節点系グラフ、要
素系グラフまたは相関系グラフ上の任意の時系列点もし
くは該グラフの時間軸上の任意の時系列点を指定する時
系列点指定手段と、前記指定された時系列点における各
節点、各要素または各面要素の有する物理量レベルを前
記表示装置に表示された骨組構造物の対応する各節点、
各要素または各面要素部分に物理量レベル値に応じて色
分け表示する物理量レベル表示制御手段とを備えてなる
ものである。

【００１０】また、本発明は、前記物理量レベル表示制
御手段を、各要素の軸変形、曲げ、剪断変形等に対する
弾性状態、ひび割れ状態及び降伏状態等の弾塑性域の物
理量レベルを判定する要素の弾塑性状態判定部と、各節
点の変位や加速度のレベルが基準値以内か以上かを判定
する節点の物理量レベル判定部と、前記各判定部からの
判定結果に基づいて要素または節点の表示色を設定する
表示色設定部とから構成した。さらに、本発明は、前記
指定手段を、前記表示装置に表示される各節点や各要素
または面要素の物理量の時刻歴グラフ上の任意の点もし
くは該グラフの時間軸上の任意の点をピックする手段
と、該手段でピックしたときの時系列点を検出する時系
列点検出部とから構成した。また、本発明は、前記各節
点、各要素または各面要素の有する物理量レベルを前記
表示装置に表示するときの骨組構造物を静止画とした。
また、本発明は、前記静止画で表示される骨組構造物の
前後の画像を駒送り、駒戻しにより表示できるようにし
た。

【００１１】

【作用】本発明においては、地震等の時間と共に変化す
る外力の応答解析結果である骨組構造物の揺れの状態
（動画）と、同時刻における各節点や各要素の物理量を
表示するグラフとを同期させて表示装置にリアルタイム
に表示している時に、骨組構造物の全ての節点や要素ま
たは面要素の物理量レベルを表示する場合は、表示装置
に表示された節点系グラフ、要素系グラフまたは相関系
グラフ上の任意の点もしくは該グラフの時間軸上の任意
の点をマウス等の時系列点指定手段により指定し、この
指定指令を受けた物理量レベル表示制御手段は、指定さ
れた時系列点における各節点、各要素または各面要素の
有する物理量レベルを、表示装置に表示された骨組構造
物の対応する各節点、各要素または各面要素部分に物理
量レベル値に応じて色分け表示する。

【００１２】従って、骨組構造物を構成する各節点や各
要素及び面要素の物理量レベルを簡単な操作で容易に表
示できるとともに、各節点の変位や加速度のレベル、ま
たは各要素や面要素の軸変形、曲げ、剪断変形等に対す
る弾性状態、ひび割れ状態及び降伏状態等の弾塑性の状
態変化をＣＧ画面上から容易に視認し得る。また、本発
明においては、各節点、各要素または各面要素の有する
物理量レベルを表示装置に表示するときの骨組構造物を
静止画とし、かつ静止画で表示される骨組構造物の前後
の画像を駒送り、駒戻しにより表示することにより、注
目する部位及び応答時刻を容易に捉えることが可能にな
る。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面に基づい
て説明する。図１は本発明の一実施例による高層建築物
等の骨組構造物における応答シミュレーション表示シス
テムの構成を示すブロック図、図２は骨組構造物の概略
図である。

【００１４】図２において、骨組構造物１０は多数の線
材１１を組み合わせにより構成され、この各線材１１を
要素と云い、各線材１１間の接合点１２を節点と云う。
また、１３は耐震壁を構成する面要素である。なお、骨
組構造物１０の地震、風力による外力応答解析結果から
得られる力学情報（物理量）は上記各要素と節点、及び
面要素に有する。

【００１５】節点の力学情報である節点系データの種類
には、変位，加速度，速度，温度，入力外力などがあ
る。また、要素の力学情報である要素系データの種類に
は、軸力，軸変形，ｉ端の強軸方向曲げ力，ｉ端の強軸
方向回転角，ｉ端の弱軸方向曲げ力，ｉ端の弱軸方向回
転角，ｊ端の強軸方向曲げ力，ｊ端の強軸方向回転角，
ｊ端の弱軸方向曲げ力，ｊ端の弱軸方向回転角，強軸方
向の剪断力，強軸方向の剪断変形，弱軸方向の剪断力，
弱軸方向の剪断変形などがある。さらに、面要素の力学
情報である面要素データの種類には、剪断力，剪断変形
などがある。

【００１６】次に、図１の構成について説明する。図１
において、２０はエンジニアリングワークステーション
等から構成される制御装置であり、この制御装置２０は
形状認識データ、外力データ、解析結果データ、システ
ム設定データ等に基づいて骨組構造物１０のアニメーシ
ョン作成処理を行うと共に、システム全体を制御し管理
する機能を備えている。上記制御装置２０には、キーボ
ード２１ａ及びマウス２１ｂ等からなる入力装置２１が
接続され、さらに、制御装置２０には、ここで処理され
たアニメーション画像データ等を格納するハードディス
ク等の記憶装置２２が接続されている。また、制御装置
２０には、ＣＲＴ等の表示装置２３が主表示制御部２４
を介して接続されており、この表示装置２３には、これ
に表示される節点や要素または面要素の物理量グラフ上
の任意の点、または該グラフの時間軸上の任意の点をマ
ウス２１ｂでピックしたときの時系列点を検出する時系
列点検出部３４が接続され、この時系列点検出部３４で
検出された時系列点情報は制御装置２０に入力される。

【００１７】上記制御装置２０には、節点系データ記憶
部２５、要素系データ記憶部２６、層データ記憶部２
７、システム設定データ記憶部２８、形状認識データ記
憶部２９及び外力データ記憶部３０がそれぞれ接続さ
れ、さらに、制御装置２０には、メインメニュー表示制
御部３１、選択メニュー表示制御部３２、グラフ表示制
御部３３及び要素の弾塑性状態判定部３５と、節点の物
理量レベル判定部３６がそれぞれ接続されている。ま
た、上記要素の弾塑性状態判定部３５と節点の物理量レ
ベル判定部３６の出力側には、これら判定部からの判定
結果に基づいて要素または節点等の表示色を設定する表
示色設定部３７が接続され、この表示色設定部３７の表
示色設定信号は主表示制御部２４に出力される。

【００１８】上記節点系データ記憶部２５は、骨組構造
物１０の外力応答解析結果から時系列データとして得ら
れる各節点１２の物理量をファイルとして格納するもの
で、各節点に関する物理量のファイルは、各々相対変位
データを構築するファイル「＊．ｄｉｓ」，相対速度デ
ータを構築するファイル「＊．ｖｅｌ」，絶対加速度デ
ータを構築するファイル「＊．ａｃｃ」を備える。な
お、節点の各物理量データは全体座標系におけるＸ，
Ｙ，Ｚ成分とノルム（絶対値）を持っている。

【００１９】上記要素系データ記憶部２６は、骨組構造
物１０の外力応答解析結果から時系列データとして得ら
れる各要素１１の物理量をファイルして格納するもの
で、各要素に関する物理量のファイルは、梁・柱要素の
軸力Ｎと軸変形ｄｘ及び捩れ力Ｍｘと捩れ角θｘのデー
タを構築するファイル「＊．ｎｊ」，要素両端部での強
軸と弱軸回りの曲げモーメントＭｙ，Ｍｚ及び回転角θ
ｙ，θｚのデータを構築するファイル「＊．ｍｉ」と
「＊．ｍｊ」，要素の強軸と弱軸方向の剪断力Ｆｙ，Ｆ
ｚと剪断変形ｄｙ，ｄｚに関するデータを構築するファ
イル「＊．ｑｄ」，耐震壁の面要素に関する剪断力Ｑと
剪断変形Ｓのデータを構築するファイル「＊．ｍｋｗ」
を備える。

【００２０】上記層データ記憶部２７は、層認識のある
骨組構造物１０の解析結果に存在する各層の層剪断力と
層間変位データをファイルとして格納するもので、層剪
断力と層間変位のデータを各層毎に構築するファイル
「＊．ｒｅｌ」を備える。

【００２１】上記システム設定データ記憶部２８のデー
タは、ファイル「＊．ｉｎｆ」及びファイルＲＵＮ−Ｆ
ＩＬＥで構成され、ファイル「＊．ｉｎｆ」には解析条
件や解析結果データのメモが記憶されており、このデー
タ内容はシステム起動中に表示装置のＣＧ画面上に表示
される。なお、この表示内容はキーボード２１ａからの
入力によって自由に書き換えられ、そして、ファイルの
内容は表示内容に書き換えられる。また、ＲＵＮ−ＦＩ
ＬＥは、アニメーション表示の設定に関するデータ、例
えば線材の太さや色の指定、グラフの線の太さや色等を
指定するデータで構築される。

【００２２】上記形状確認データ記憶部２９は、骨組構
造物の形状を確認させる節点座標値、要素構成節点番号
及び要素の持つ降伏曲面を指定する番号データを構築す
るファイル「＊．ｄａｔ」と、ファイル「＊．ｄａｔ」
内の降伏曲線番号に対応して保管され、降伏曲面を放物
線や楕円によって近似的に作成するためのデータで構築
される「ファイル＊．ｎｍｍ」とから構成される。

【００２３】上記外力データ記憶部３０は、ファイル
「＊．ｉｎｐ」から構成され、このファイル「＊．ｉｎ
ｐ」には、想定する動的応答解析に必要な地震と風に相
当する外力データが時系列データで記録されている。

【００２４】上記メインメニュー表示制御部３１は、シ
ステム全体を操作するマンマシンインタフェース用のメ
インメニューを表示装置２３に表示するとともに該メイ
ンメニュー上の表示項目の１つをクリックすることによ
り、該クリックされた表示項目に相当する表示処理を実
行させるためのものであり、このメインメニューデータ
は記憶装置２２に格納される。図３は、メインメニュー
の表示例を示す。

【００２５】上記選択メニュー表示制御部３２は、メイ
ンメニュー上の表示項目をクリックすることにより選択
される節点系グラフ、要素系グラフまたは相関系グラフ
のそれぞれの物理量に関する種類の異なる複数のデータ
ファイルと物理量成分との関係をマトリクステーブルに
構成した選択メニューを表示装置２３に表示するための
ものであり、これらの選択メニューデータは記憶装置２
２に格納されている。また、この各選択メニューデータ
は選択メニュー表示制御部３２で処理された後、主表示
制御部２４を通して表示装置２３に出力される。各選択
メニューの表示例を図４〜図６に示す。図４は節点系グ
ラフの選択メニューであり、図５は要素系グラフの選択
メニューであり、また、図６は相関系グラフの選択メニ
ューである。

【００２６】上記グラフ表示制御部３３は、表示装置２
３に選択表示された節点系グラフ、要素系グラフまたは
相関系グラフに関する選択メニュー上の任意の物理量成
分箇所をクリックすることにより節点系データ記憶部２
５、要素系データ記憶部２６、層データ記憶部２７、シ
ステム設定データ記憶部２８、形状認識データ記憶部２
９及び外力データ記憶部３０から前記クリックされた物
理量成分箇所に対応する時系列データ群を読み出して表
示装置２３に骨組構造物のアニメーション表示と同期し
てグラフ表示するためのものであり、このグラフ表示制
御部３３で処理されたグラフ表示信号は主表示制御部２
４を通して表示装置２３に出力される。

【００２７】上記要素の弾塑性状態判定部３５は、骨組
構造物１０が外力応答解析データに基づいてアニメーシ
ョン表示される時に、各要素１１の軸変形、曲げ、剪断
変形等に対する弾性状態、ひび割れ状態及び降伏状態等
の弾塑性域の物理量レベルを判定するものであり、その
物理量レベルの判定情報は表示色設定部３７に出力され
る。また、上記節点の物理量レベル判定部３６は、変位
や加速度のレベルが基準値以内か以上かを判定するもの
で、その判定情報は表示色設定部３７に出力される。

【００２８】次に、上記のように構成された本実施例の
骨組構造物の応答シミュレーション表示動作について説
明する。まず、骨組構造物の非線形動的応答解析結果を
追跡するアニメーション表示画面の基本構成について、
図７〜図１０を参照して述べる。図７は節点系の表示画
面を、図８は要素系の表示画面を、図９は要素の相関系
表示画面を、図１０は層の相関系表示画面をそれぞれ示
している。

【００２９】この図７〜図１０において、各表示画面２
３１は、左側上方位置にアニメーション内容である解析
条件リストを表示する表示部２３２を、右側上方位置に
骨組構造物の変形状態を表示するアニメーション表示部
２３３を、右側位置にマンマシンインタフェースを構成
するメインメニュー表示部２３４を共通に有し、そし
て、節点系と要素系の表示画面２３１は、図７及び図８
に示すように、時刻歴データをグラフ表示する３つのグ
ラフ表示部２３５〜２３７を更に備える。また要素と層
の相関系表示画面２３１は、図９及び図１０に示すよう
に、要素または層の相関関係グラフを表示する２つの相
関系表示部２３８、２３９と、時刻歴データをグラフ表
示する１つのグラフ表示部２４０を更に備える。

【００３０】骨組構造物の応答シミュレーション表示に
際し、節点系グラフを表示する場合は、まず、表示画面
２３１のメインメニュー表示部２３４に表示されてい
る、図３に示すメインメニュー上の表示項目「節点系グ
ラフ」をマウス２１ｂ（またはキーボード２１ａ）の操
作でクリックする。この指令を受けた主表示制御部２４
は、骨組構造物のＣＧ画像のみがアニメーション表示部
２３３に表示された図７に示す表示画面２３１を表示装
置２３に表示させるとともに、記憶装置２２から節点系
グラフの選択メニューデータを読み出して、図４に示す
選択メニューを解析条件表示部２３２及びアニメーショ
ン表示部２３３と重らないように表示画面２３１上の任
意の位置にウインド表示する。

【００３１】節点系グラフの選択メニューが表示画面２
３１に選択表示されると、解析条件表示部２３３にシス
テム設定データ記憶部２８から読み出された解析／解析
コード、入力地震波形名等の各データが表示される。

【００３２】次に、節点系グラフ選択メニューの表示画
面２３１上において、指定する節点数が１つか、２つか
をマウス２１ｂでクリックすることにより選択する。こ
の実施例では節点数「１つ」が選択された場合であり、
この選択された項目箇所の表示は網目がかかった状態に
変化する。次いで、どの節点の物理量をグラフ化するか
を、アニメーション表示部２３３に表示されている図２
に示すような構造物ＣＧ画像上の任意の節点１２をマウ
ス２１ｂでクリックして指定する。これに伴い形状認識
データ記憶部２９から指定された節点１２の番号が読み
出され、この節点番号が選択メニュー上の「節点番号」
の欄に記入表示される。なお、この節点番号はキーボー
ド２１ａから直接入力することもできる。

【００３３】次に、表示画面２３１のグラフ表示部（Ａ
グラフ）２３５、グラフ表示部（Ｂグラフ）２３６、グ
ラフ表示部（Ｃグラフ）２３７に節点の物理量をグラフ
表示するか否かを選択する。グラフ表示する場合は、図
４に示す選択メニュー画面において、「する」をマウス
２１ｂによりクリックし、「する」の表示を網目がかか
った状態に変化させる。その後、各グラフ表示部にファ
イル「＊．ｄｉｓ」、「＊．ｖｅｌ」、「＊．ａｃ
ｃ」、「＊．ｉｎｐ」のどの成分を表示するかをマウス
２１ｂでクリックすることにより選択する。

【００３４】例えば、表示画面２３１のグラフ表示部
（Ａグラフ）２３５に上記指定節点番号の節点１２の相
対変位をグラフ表示する場合は、グラフ表示部（Ａグラ
フ）２３５に２本のグラフを同時に描けるので、図４に
示す選択メニュー画面におけるＡグラフ用の左側の選択
マトリクステーブルＡ１では、ファイル「＊．ｄｉｓ」
のＸ成分を選択し、Ａグラフ用の右側の選択マトリクス
テーブルＡ２では、ファイル「＊．ｄｉｓ」のＹ成分を
選択する。選択されると、その選択箇所の表示は網目状
態に変化する。

【００３５】また、表示画面２３１のグラフ表示部（Ｂ
グラフ）２３６に上記指定節点番号の節点１２の相対速
度をグラフ表示する場合は、グラフ表示部（Ｂグラフ）
２３６に２本のグラフを同時に描けるので、図４に示す
選択メニュー画面におけるＢグラフ用の左側の選択マト
リクステーブルＢ１では、ファイル「＊．ｖｅｌ」のＸ
成分を選択し、Ｂグラフ用の右側の選択マトリクステー
ブルＢ２では、ファイル「＊．ｖｅｌ」のＹ成分を選択
する。選択されると、その選択箇所の表示は網目状態に
変化する。

【００３６】同様にして、表示画面２３１のグラフ表示
部（Ｃグラフ）２３７に上記指定節点番号の節点１２の
絶対加速度をグラフ表示する場合は、グラフ表示部（Ｃ
グラフ）２３７に２本のグラフを同時に描けるので、図
４に示す選択メニュー画面におけるＣグラフ用の左側の
選択マトリクステーブルＣ１では、ファイル「＊．ａｃ
ｃ」のＸ成分を選択し、Ｃグラフ用の右側の選択マトリ
クステーブルＣ２では、ファイル「＊．ａｃｃ」のＹ成
分を選択する。選択されると、その選択箇所の表示は網
目状態に変化する。

【００３７】このようにして、上記指定節点番号の節点
１２に対するＡグラフ〜Ｃグラフ表示用のデータ選択が
終了したならば、図４に示す選択メニュー画面上の「デ
ータ設定」をマウス２１ｂでクリックすることにより、
グラフ表示のためのデータを設定する。その後、図３に
示すメインメニュー上の「開始」をマウス２１ｂでクリ
ックして、地震または風の外力データに対する外力応答
シミュレーション表示を開始する。

【００３８】メインメニュー上の「開始」がマウス２１
ｂでクリックされると、解析条件に応じて求められた骨
組構造物１０の時間的に変化する変形データ（変位時刻
歴データ）は主表示制御部２４によりＣＧ画像に処理さ
れ、このＣＧ画像信号を表示装置２３に出力することに
より、骨組構造物の揺れる動画がアニメーション表示部
２３３に表示される。また、この揺れる骨組構造物の動
画４０には、前記指定された節点１２の位置を示すマー
ク４０ａが表示される。

【００３９】一方、前記骨組構造物の揺れる動画の処理
と同時刻における前記指定節点１２の前記選択メニュー
で選択された相対変位に関するＸ成分及びＹ成分の時系
列データが節点系データ記憶部２５のファイル「＊．ｄ
ｉｓ」から順次読み出され、この各時系列データはグラ
フ表示制御部３３でグラフ表示用のＣＧ画像に処理され
た後、主表示制御部２４を通して表示装置２３に出力す
ることにより、表示画面２３１のグラフ表示部（Ａグラ
フ）２３５には、前記指定節点１２の物理量である相対
変位のＸ成分及びＹ成分が骨組構造物の揺れる動画に同
期して、図７に示すようにグラフ表示される。このグラ
フの縦軸はＸ、Ｙ軸方向の相対変位を示し、横軸は時刻
を示す。

【００４０】また、前記骨組構造物の揺れる動画の処理
と同時刻における前記指定節点１２の前記選択メニュー
で選択された相対速度に関するＸ成分及びＹ成分の時系
列データが節点系データ記憶部２５のファイル「＊．ｖ
ｅｌ」から順次読み出され、この各時系列データはグラ
フ表示制御部３３でグラフ表示用のＣＧ画像に処理され
た後、主表示制御部２４を通して表示装置２３に出力す
ることにより、表示画面２３１のグラフ表示部（Ｂグラ
フ）２３６には、前記指定節点１２の物理量である相対
速度のＸ成分及びＹ成分が骨組構造物の揺れる動画に同
期して、図７に示すようにグラフ表示される。このグラ
フの縦軸はＸ、Ｙ軸方向の相対速度を示し、横軸は時刻
を示す。

【００４１】さらに、前記骨組構造物の揺れる動画の処
理と同時刻における前記指定節点１２の前記選択メニュ
ーで選択された絶対加速度に関するＸ成分及びＹ成分の
時系列データが節点系データ記憶部２５のファイル
「＊．ａｃｃ」から順次読み出され、この各時系列デー
タはグラフ表示制御部３３でグラフ表示用のＣＧ画像に
処理された後、主表示制御部２４を通して表示装置２３
に出力することにより、表示画面２３１のグラフ表示部
（Ｃグラフ）２３７には、前記指定節点１２の物理量で
ある絶対加速度のＸ成分及びＹ成分が骨組構造物の揺れ
る動画に同期して、図７に示すようにグラフ表示する。
このグラフの縦軸はＸ、Ｙ軸方向の絶対加速度を示し、
横軸は時刻を示す。

【００４２】また、図４に示す選択メニューにおいて、
Ａグラフ、ＢグラフまたはＣグラフ用の左及び右側の選
択マトリクステーブル上における「＊．ｉｎｐ」欄の
Ｘ、ＹまたはＺの箇所をマウスでクリックすれば、グラ
フ表示部２３５〜２３７の１つに地震または風の時刻歴
を骨組構造物の揺れる動画に同期してグラフ表示するこ
とができる。

【００４３】このように選択メニュー上の節点１つを指
定すると、各グラフ表示部２３５〜２３７には、１つの
節点の異なる２つの物理量の比較グラフを表示させるこ
とができ、また、節点２つを指定すると、異なった節点
での同一物理量の比較グラフを各グラフ表示部２３５〜
２３７に表示させることができる。

【００４４】次に、要素系グラフを表示する場合につい
て説明する。この場合は、まず、表示画面２３１のメイ
ンメニュー表示部２３４に表示されている、図３に示す
メインメニュー上の表示項目「要素系グラフ」をマウス
２１ｂ（またはキーボード２１ａ）の操作でクリックす
る。この指令を受けた主表示制御部２４は、骨組構造物
のＣＧ画像のみがアニメーション表示部２３３に表示さ
れた図８に示す表示画面２３１を表示装置２３に表示さ
せるとともに、記憶装置２２から要素系グラフの選択メ
ニューデータを読み出して、図５に示す選択メニューを
解析条件表示部２３２及びアニメーション表示部２３３
と重らないように表示画面２３１上の任意の位置にウイ
ンド表示する。

【００４５】要素系グラフの選択メニューが表示画面２
３１に選択表示されると、解析条件表示部２３３にシス
テム設定データ記憶部２８から読み出された解析／解析
コード、入力地震波形名等の各データが表示される。

【００４６】次に、要素系グラフ選択メニューの表示画
面２３１上において、指定する要素数が１つか、２つか
をマウス２１ｂでクリックすることにより選択する。こ
こで、マウス指定の要素が梁である場合は、「マウス指
定要素」項目の「梁」の表示が網目状に変化し、マウス
指定の要素が壁の場合は「壁」の表示が網目状に変化す
る。また、梁要素を指定した場合は、ファイル「＊．ｍ
ｋｗ」の成分が指定できなくなり、壁要素を指定した場
合は、ファイル「＊．ｎｊ」、「＊．ｍｉ」、「＊．ｍ
ｊ」、「＊．ｑｄ」の各成分が選択できなくなる構成に
なっている。この実施例では、柱要素１つが選択された
場合について述べる。この場合、「指定要素数」項目の
「１つ」の表示が網目状に変化する。

【００４７】次いで、どの柱要素の物理量をグラフ化す
るかを、アニメーション表示部２３３に表示されている
図２に示すような構造物ＣＧ画像上の任意の柱要素１１
をマウス２１ｂでクリックして指定する。これに伴い形
状認識データ記憶部２９から指定された柱要素１１の番
号が読み出され、この要素番号が選択メニュー上の「要
素番号」の欄に記入表示される。なお、この柱要素番号
はキーボード２１ａから直接入力することもできる。

【００４８】次に、図８に示す表示画面２３１のグラフ
表示部（Ｄグラフ）２３５、グラフ表示部（Ｅグラフ）
２３６、グラフ表示部（Ｆグラフ）２３７に柱要素の物
理量をグラフ表示するか否かを選択する。グラフ表示す
る場合は、図５に示す選択メニュー画面において、「す
る」をマウス２１ｂによりクリックし、「する」の表示
を網目状に変化させる。その後、各グラフ表示部にファ
イル「＊．ｎｊ」、「＊．ｍｉ」、「＊．ｍｊ」、
「＊．ｑｄ」、「＊．ｍｋｗ」のどの成分を表示するか
をマウス２１ｂでクリックすることにより選択する。

【００４９】例えば、表示画面２３１のグラフ表示部
（Ｄグラフ）２３５に上記指定柱要素番号の柱要素１１
のｉ端（柱頭）での曲げモーメントＭをグラフ表示する
場合は、グラフ表示部（Ｄグラフ）２３５に２本のグラ
フを同時に描けるので、図５に示す選択メニュー画面に
おけるＤグラフ用の左側の選択マトリクステーブルＤ１
では、ファイル「＊．ｍｉ」の強軸回り成分Ｍｙを選択
し、Ｄグラフ用の右側の選択マトリクステーブルＤ２で
は、ファイル「＊．ｍｉ」の弱軸回り成分Ｍｚを選択す
る。選択されると、その選択箇所の表示は網目状に変化
する。

【００５０】また、表示画面２３１のグラフ表示部（Ｅ
グラフ）２３６に上記指定柱要素番号の柱要素１１のｊ
端（柱脚）での曲げモーメントＭをグラフ表示する場合
は、グラフ表示部（Ｅグラフ）２３６に２本のグラフを
同時に描けるので、図５に示す選択メニュー画面におけ
るＥグラフ用の左側の選択マトリクステーブルＥ１で
は、ファイル「＊．ｍｊ」の強軸回り成分Ｍｙを選択
し、Ｅグラフ用の右側の選択マトリクステーブルＥ２で
は、ファイル「＊．ｍｊ」の弱軸回り成分Ｍｚを選択す
る。選択されると、その選択箇所の表示は網目状に変化
する。

【００５１】同様にして、表示画面２３１のグラフ表示
部（Ｆグラフ）２３７に上記指定柱要素番号の柱要素１
１軸力Ｎをグラフ表示する場合は、グラフ表示部（Ｆグ
ラフ）２３７に２本のグラフを同時に描けるので（この
実施例では１本のみを描いている）、図５に示す選択メ
ニュー画面におけるＦグラフ用の左側の選択マトリクス
テーブルＦ１では、ファイル「＊．ｎｊ」のＮを選択す
る。選択されると、その選択箇所の表示は網目状に変化
する。

【００５２】このようにして、上記指定柱要素番号の柱
要素１１に対するＤグラフ〜Ｆグラフ表示用のデータ選
択が終了したならば、図５に示す選択メニュー画面上の
「データ設定」をマウス２１ｂでクリックすることによ
り、グラフ表示のためのデータを設定する。その後、図
３に示すメインメニュー上の「開始」をマウス２１ｂで
クリックして、地震または風の外力データに対する外力
応答シミュレーション表示を開始する。

【００５３】メインメニュー上の「開始」がマウス２１
ｂでクリックされると、解析条件に応じて求められた骨
組構造物１０の時間的に変化する変形データ（変位時刻
歴データ）は主表示制御部２４によりＣＧ画像に処理さ
れ、このＣＧ画像信号を表示装置２３に出力することに
より、骨組構造物の揺れる動画がアニメーション表示部
２３３に表示される。また、この揺れる骨組構造物の動
画４１には、前記指定された柱要素１１の位置を示すマ
ーク４１ａが表示される。

【００５４】一方、前記骨組構造物の揺れる動画の処理
と同時刻における前記指定柱要素１１の前記選択メニュ
ーで選択されたｉ端の曲げモーメントＭに関するＭｙ，
Ｍｚ成分の時系列データが要素系データ記憶部２６のフ
ァイル「＊．ｍｉ」から順次読み出され、この各時系列
データはグラフ表示制御部３３でグラフ表示用のＣＧ画
像に処理された後、主表示制御部２４を通して表示装置
２３に出力することにより、表示画面２３１のグラフ表
示部（Ｄグラフ）２３５には、前記指定柱要素１１のｉ
端の物理量である強軸回りの曲げモーメントＭｙ及び弱
軸回りの曲げモーメントＭｚが骨組構造物の揺れる動画
に同期して、図８に示すようにグラフ表示される。この
グラフの縦軸は曲げモーメントを示し、横軸は時刻を示
す。

【００５５】また、前記骨組構造物の揺れる動画の処理
と同時刻における前記指定柱要素１１の前記選択メニュ
ーで選択されたｊ端の曲げモーメントに関するＭｙ，Ｍ
ｚ成分の時系列データが要素系データ記憶部２６のファ
イル「＊．ｍｊ」から順次読み出され、この各時系列デ
ータはグラフ表示制御部３３でグラフ表示用のＣＧ画像
に処理された後、主表示制御部２４を通して表示装置２
３に出力することにより、表示画面２３１のグラフ表示
部（Ｅグラフ）２３６には、前記指定柱要素１１のｊ端
の物理量である強軸回りの曲げモーメントＭｙ及び弱軸
回りの曲げモーメントＭｚが骨組構造物の揺れる動画に
同期して、図８に示すようにグラフ表示される。このグ
ラフの縦軸は曲げモーメントを示し、横軸は時刻を示
す。

【００５６】さらに、前記骨組構造物の揺れる動画の処
理と同時刻における前記指定柱要素１１の前記選択メニ
ューで選択された軸力の時系列データが節点系データ記
憶部２６のファイル「＊．ｎｊ」から順次読み出され、
この各時系列データはグラフ表示制御部３３でグラフ表
示用のＣＧ画像に処理された後、主表示制御部２４を通
して表示装置２３に出力することにより、表示画面２３
１のグラフ表示部（Ｆグラフ）２３７には、前記指定柱
要素１１の物理量である軸力Ｎが骨組構造物の揺れる動
画に同期して、図８に示すようにグラフ表示する。この
グラフの縦軸は軸力を示し、横軸は時刻を示す。

【００５７】このように選択メニュー上の柱要素１つを
指定すると、Ｄグラフ〜Ｆグラフの各グラフ表示部２３
５〜２３７には、１つの柱要素の異なる２つの物理量の
比較グラフを表示させることができ、また、柱要素２つ
を指定すると、異なった柱要素での同一物理量の比較グ
ラフを各グラフ表示部２３５〜２３７に表示させること
ができる。さらに、Ｄグラフ〜Ｆグラフには、各選択マ
トリクステーブル内の選択項目１つをマウスで任意に指
定することにより、梁・柱要素の軸力、軸変形、捩れ
力、捩れ角、強軸と弱軸方向の曲げモーメント及び回転
角、強軸と弱軸方向の剪断力と剪断変形、耐震壁の面要
素に関する剪断力と剪断変形等を任意にグラフ表示させ
ることができる。

【００５８】次に、要素の持つ２つの物理量の相関関係
を描く相関系グラフを表示する場合について説明する。
要素の持つ２つの物理量の相関関係を描く場合は、ま
ず、表示画面２３１のメインメニュー表示部２３４に表
示されている、図３に示すメインメニュー上の表示項目
「相関系グラフ１（要素）」をマウス２１ｂ（またはキ
ーボード２１ａ）の操作でクリックする。この指令を受
けた主表示制御部２４は、骨組構造物のＣＧ画像のみが
アニメーション表示部２３３に表示された図９に示す表
示画面２３１を表示装置２３に表示させるとともに、記
憶装置２２から相関系グラフ１の選択メニューデータを
読み出して、図６に示す選択メニューを表示画面２３１
上の任意の位置にウインド表示する。

【００５９】次に、表示画面２３１に表示された図６の
選択メニューにおいて、マウスで指定される要素には梁
と壁の２種類があり、このうちの何れかをマウスでクリ
ックすることにより選択する。この実施例では、梁を選
択する。次いで、どの梁要素の物理量をグラフ化するか
を、アニメーション表示部２３３に表示されている図２
に示すような構造物ＣＧ画像上の任意の梁要素をマウス
２１ｂでクリックして指定する。これに伴い形状認識デ
ータ記憶部２９から指定された梁要素の番号が読み出さ
れ、この要素番号が選択メニュー上の「要素番号」の欄
に記入表示される。なお、この梁要素番号はキーボード
２１ａから直接入力することもできる。

【００６０】かかる状態において、選択メニューに表示
されているＧ１グラフの選択マトリクステーブルＧ１１
内のファイル「＊．ｍｉ」に対応する選択項目Ｍｙ，Ｍ
ｚをマウスでクリックして選択すると、要素ｉ端の曲げ
モーメントに関するＭｙ，Ｍｚ成分の時系列データが要
素系データ記憶部２６のファイル「＊．ｍｉ」から順次
読み出され、この各時系列データをグラフ表示制御部３
３及び主表示制御部２４を通して表示装置２３に出力す
ることにより、表示画面２３１のグラフ表示部（Ｇ１グ
ラフ）２３８には、指定要素のｉ端における強軸回りの
曲げモーメントＭｙ（縦軸）と弱軸回りの曲げモーメン
トＭｚとの相関関係を表わすグラフが骨組構造物の揺れ
る動画に同期して、図９に示すように表示される。

【００６１】また、選択メニューに表示されているＨ１
グラフの選択マトリクステーブルＨ１１において、ファ
イル「＊．ｍｉ」に対応する選択項目Ｍｙ，Ｍｚをマウ
スでクリックして選択すると、要素ｉ端の曲げモーメン
トに関するＭｙ，Ｍｚ成分の時系列データが要素系デー
タ記憶部２６のファイル「＊．ｍｉ」から順次読み出さ
れ、先に読み出された軸力Ｎの時系列データと共にグラ
フ表示制御部３３及び主表示制御部２４を通して表示装
置２３に出力することにより、表示画面２３１のグラフ
表示部（Ｈ１グラフ）２３９には、指定要素のｉ端にお
ける指定方向の曲げモーメントＭ（横軸）と軸力Ｎとの
相関関係を表わすグラフが骨組構造物の揺れる動画に同
期して、図９に示すように表示される。なお、Ｇ１及び
Ｈ１グラフにおいて、エンドレスの曲線５１、５２は降
伏曲面の断面を意味する補助線である。

【００６２】さらに、選択メニューに表示されているＩ
グラフの選択マトリクステーブルＩ１、Ｉ２は、グラフ
表示部（Ｉグラフ）２４０に表示されるグラフを選択す
るもので、図８に示す要素系グラフと同様の時刻歴デー
タ描画用の選択機能を有するほか、入力外力であるファ
イル「＊．ｒｅｌ」の成分をグラフとして選択表示でき
る機能を有している。

【００６３】また、図６に示す選択メニューのＧ１及び
Ｈ１グラフの選択マトリクステーブルＧ１１、Ｈ１１に
おいて、「降伏曲面」という項目の「なし」をマウスに
より選択すると、図５に示す選択メニューのＤグラフ、
Ｅグラフ及びＦグラフと同様の表示となる。また、表示
選択項目「ＭＭ」をマウスにより選択すると、Ｇ１グラ
フ用選択マトリクステーブルＧ１１の右側には、同図に
示す如き２軸曲げモーメント間の相関データが表示さ
れ、そのグラフが降伏曲面の断面と共に作成される。そ
して、表示選択項目「ＮＭ」をマウスにより選択する
と、Ｈ１グラフ用選択マトリクステーブルＨ１１の右側
には、同図に示す如き軸力と曲げモーメントとの相関デ
ータが表示され、そのグラフが降伏曲面の断面と共に作
成される。この場合、グラフのＸ軸及びＹ軸に選ばれる
物理量が特定されるので、要素のいずれの端部でのデー
タかを決定すればよい。指定された要素の降伏曲面の断
面を補助線として描くための各パラメータの値もファイ
ル「＊．ｎｍｍ」を参照して自動的に表示される。

【００６４】一方、図９に示す表示画面２３１が表示装
置２３に表示されているときに、図３に示すメインメニ
ュー上の項目「画面拡大Ａ」をマウス２１ｂでクリック
すると、図１１に示すように、図９に示すアニメーショ
ン表示部２３３を拡大したアニメーション表示部２３３
が表示画面２３１上に表示されるとともに、グラフ表示
部（Ｉグラフ）２４０に１つの物理量の時系列グラフが
表示される。

【００６５】かかる状態において、アニメーション表示
部２３３に表示された骨組構造物の全ての要素に対し
て、その物理量レベル（弾塑性状態）を色分け表示する
場合は、まず、図１１に示す表示画面２３１のグラフ表
示部２４０において、そこに表示されているグラフ７１
上の任意の時系列点７１ａ（または、時系列点７１ａに
対応するグラフ時間軸上の点）をマウス２１ｂによりピ
ックする。時系列点７１ａが指定されると、この点の時
刻が時系列点検出部３４により検出され、その時刻情報
を制御装置２０に出力する。制御装置２０では、指定さ
れた時刻における各要素の軸変形、曲げまたは剪断変形
などの物理量データを要素系データ記憶部２６から読み
出して、要素の弾塑性状態判定部３５に順次取り込むこ
とにより、この各物理量データから各要素の物理量レベ
ルが弾性状態か、ひび割れ状態か、または降伏状態かを
判定する。これら判定結果のデータは表示色設定部３７
に出力され、物理量レベルの判定結果が弾性状態か、ひ
び割れ状態か、または降伏状態かに応じて各要素の表示
色を設定して、その表示色設定信号を主表示制御部２４
に出力する。

【００６６】主表示制御部２４では、図１１に示すよう
に、表示装置２３の表示画面２３１のアニメーション表
示部２３３に表示されている骨組構造物７２の各要素に
ボックスマーク７３を付加するとともに、この各ボック
スマーク７３の表示色を表示色設定部３７からの表示色
設定信号に応じて決定し、各要素の弾塑性状態を色分け
表示する。この時、アニメーション表示部２３３に表示
される骨組構造物７２のＣＧ画像は静止画となる。図１
１において、白抜きのボックスマーク７３で示す要素の
物理量レベルは弾性状態にあることを表わし、斜線入り
のボックスマーク７３で示す要素の物理量レベルはひび
割れ状態にあることを表わし、また、黒塗りのボックス
マーク７３で示す要素の物理量レベルは降伏状態にある
ことを表わしている。

【００６７】従って、アニメーション表示部２３３に表
示された骨組構造物７２のＣＧ画像を見ることにより、
外力応答シミュレーション時における各要素の物理量レ
ベルである弾塑性状態をＣＧ画面上から容易に認識する
ことができる。

【００６８】また、上記図１１に相当する前後のＣＧ画
像を駒送り、駒戻しによりアニメーション表示部２３３
に表示する場合は、図３に示すメインメニュー上の「ア
ニメーション制御」をマウス２１ｂによりクリックする
ことにより行われる。このように、骨組構造物のＣＧ画
像の拡大表示や駒送り、駒戻し機能を発揮させることに
より、注目する部位や応答時刻を容易に捉えることがで
きる。

【００６９】図１０は、骨組構造物である建築物の層レ
ベルで持っているデータをグラフ化する場合の相関系グ
ラフ（層）の表示画面を示す。図１０に示す相関系グラ
フにおいて、グラフ表示部２３８には、層データ記憶部
２７に格納されているファイル「＊．ｒｅｌ」の層剪断
力と層間変位のデータに基づいて１階の層剪断力（縦
軸）と層間変位（横軸）の関係がグラフ表示される。ま
た、グラフ表示部２３９には、１階から最上階までの層
剪断力がグラフ表示される。このグラフにおいて、曲線
６１は動画と同期した現時刻での層剪断力を表わし、曲
線６２は過去の履歴の最大値を表わしている。また、グ
ラフ表示部２４０には、１階の層剪断力の時刻歴がグラ
フ表示される。

【００７０】図１２は、骨組構造物の各節点の変位また
は加速度の物理量レベルを表示した場合のアニメーショ
ン表示部の拡大表示画面を示す。このアニメーション表
示部２３３を拡大表示する場合は、図３に示すメインメ
ニュー上の項目「画面拡大Ｂ」をマウス２１ｂでクリッ
クすることにより行われる。そして、上記要素の物理量
レベル表示と同様に、例えば図７に示すグラフ表示部２
３７に描かれたグラフの任意に点をマウス２１ｂにより
ピックすると、この点の時刻が時系列点検出部３４によ
り検出され、その時刻情報を制御装置２０に出力する。
制御装置２０では、指定された時刻における各節点の変
位または加速度などの物理量データを節点系データ記憶
部２５から読み出して、節点の物理量レベル判定部３６
に順次取り込むことにより、この各物理量データから各
節点の物理量レベルが基準値以内か以上かを判定する。
これら判定結果のデータは表示色設定部３７に出力さ
れ、物理量レベルの判定結果が基準値以内か以上かに応
じて各節点の表示色を設定して、その表示色設定信号を
主表示制御部２４に出力する。

【００７１】主表示制御部２４では、図１２に示すよう
に、表示装置２３の表示画面２３１のアニメーション表
示部２３３に表示されている骨組構造物８１の各節点に
ボックスマーク８２を付加するとともに、この各ボック
スマーク８２の表示色を表示色設定部３７からの表示色
設定信号に応じて決定し、各節点の変位または加速度レ
ベルを色分け表示する。この時、アニメーション表示部
２３３に表示される骨組構造物８１のＣＧ画像は静止画
となる。図１２において、白抜きのボックスマーク８２
で示す節点の変位または加速度レベルは基準値以内にあ
ることを表わし、黒塗りのボックスマーク８２で示す節
点の変位または加速度レベルは基準値以上であることを
表わしている。

【００７２】従って、アニメーション表示部２３３に表
示された骨組構造物８１のＣＧ画像を見ることにより、
外力応答シミュレーション時における各節点の変位また
は加速度レベルをＣＧ画面上から容易に認識することが
できる。

【００７３】このように本実施例においては、地震等の
時間と共に変化する外力の応答解析結果である骨組構造
物１０の揺れの状態（動画）と、同時刻における各節点
１２や各要素１１等の物理量を表示するグラフとを同期
させて表示装置２３にリアルタイムに表示している時
に、骨組構造物１０の全ての節点１２や要素１１または
面要素１３の物理量レベルを表示する場合は、表示装置
２３に表示された節点系グラフ、要素系グラフまたは相
関系グラフ上の任意の点もしくは該グラフの時間軸上の
任意の点をマウス２１ｂで指定し、この指定された時系
列点を時系列点検出部３４により検出し、その時刻情報
を制御装置２０に出力することにより、指定された時刻
における各節点１２や要素１１または面要素１３の物理
量データを各データ記憶部２５、２６から読み出して、
要素の弾塑性状態判定部３５または節点の物理量レベル
判定部３６に順次取り込むことにより、この各物理量デ
ータから各要素または面要素については、その物理量レ
ベルが弾性状態か、ひび割れ状態か、または降伏状態か
を判定し、また各節点については、その変位または加速
度レベルが基準値以内か以上かを判定し、これら判定結
果のデータに基づいて表示色設定部３７により、指定さ
れた時系列点における各節点、各要素または各面要素の
有する物理量レベルの表示色を設定し、表示装置に表示
された骨組構造物の対応する各節点、各要素または各面
要素部分に付加したボックスマークを物理量レベル値に
応じて色分け表示する構成にした。

【００７４】従って、本実施例によれば、骨組構造物を
構成する各節点や各要素及び面要素の物理量レベルを簡
単な操作で容易に表示できるとともに、各節点の変位や
加速度のレベル、または各要素や面要素の軸変形、曲
げ、剪断変形等に対する弾性状態、ひび割れ状態及び降
伏状態等の弾塑性の状態変化をＣＧ画面上から容易に視
認し得る。また、本実施例においては、各節点、各要素
または各面要素の有する物理量レベルを表示装置に表示
するときの骨組構造物を静止画とし、かつ静止画で表示
される骨組構造物の前後の画像を駒送り、駒戻しにより
表示する構成にしたので、注目する部位及び応答時刻を
容易に捉えることが可能になる。

【００７５】なお、本発明は、上記実施例に示す構成の
ものに限定されず、請求項に記載した範囲を逸脱しない
限り、種々の変形、変更が可能である。

【００７６】

【発明の効果】上述したように本発明は、地震等の時間
と共に変化する外力の応答解析結果である骨組構造物の
時間と共に変化する変形データを用いて骨組構造物の揺
れを動画にし、同時刻における骨組構造物の節点に関す
る物理量や骨組構造物の要素に関する物理量のグラフ、
要素の相関系グラフまたは骨組構造物層レベルの相関系
グラフを骨組構造物の揺れの動画に同期させて表示装置
にリアルタイムに表示する骨組構造物の応答シミュレー
ション表示システムであって、前記骨組構造物の外力応
答解析結果から時系列データとして得られる各節点に関
する節点系データ、各要素に関する要素系データ及び層
認識のある前記骨組構造物の解析結果に存在する各層の
層剪断力と層間変位データを格納する解析結果データ記
憶手段と、システム全体を操作するマンマシンインタフ
ェース用のメインメニューを前記表示装置に表示すると
ともに該メインメニュー上の節点系グラフ、要素系グラ
フまたは相関系グラフ等の表示項目の１つをクリックす
ることにより、該クリックされた表示項目に相当する骨
組構造物のアニメーション表示を含む表示処理を実行さ
せるメインメニュー表示制御手段と、前記表示装置に表
示された前記節点系グラフ、要素系グラフまたは相関系
グラフをクリックすることにより前記解析結果データ記
憶手段から前記節点、要素または層に関する物理量の時
系列データを読み出し、該物理量のグラフを前記表示装
置に前記骨組構造物のアニメーション表示と同期して表
示するグラフ表示制御手段と、前記表示装置に表示され
た前記節点系グラフ、要素系グラフまたは相関系グラフ
上の任意の時系列点もしくは該グラフの時間軸上の任意
の時系列点を指定する時系列点指定手段と、前記指定さ
れた時系列点における各節点、各要素または各面要素の
有する物理量レベルを前記表示装置に表示された骨組構
造物の対応する各節点、各要素または各面要素部分に物
理量レベル値に応じて色分け表示する物理量レベル表示
制御手段とを備えてなるものである。

【００７７】また、本発明は、前記物理量レベル表示制
御手段を、各要素の軸変形、曲げ、剪断変形等に対する
弾性状態、ひび割れ状態及び降伏状態等の弾塑性域の物
理量レベルを判定する要素の弾塑性状態判定部と、各節
点の変位や加速度のレベルが基準値以内か以上かを判定
する節点の物理量レベル判定部と、前記各判定部からの
判定結果に基づいて要素または節点の表示色を設定する
表示色設定部とから構成した。さらに、本発明は、前記
指定手段を、前記表示装置に表示される各節点や各要素
または面要素の物理量の時刻歴グラフ上の任意の点もし
くは該グラフの時間軸上の任意の点をピックする手段
と、該手段でピックしたときの時系列点を検出する時系
列点検出部とから構成した。

【００７８】従って、本発明によれば、骨組構造物を構
成する各節点や各要素及び面要素の物理量レベルを簡単
な操作で容易に表示できるとともに、各節点の変位や加
速度のレベル、または各要素や面要素の軸変形、曲げ、
剪断変形等に対する弾性状態、ひび割れ状態及び降伏状
態等の弾塑性の状態変化をＣＧ画面上から容易に視認す
ることができる。また、本発明においては、各節点、各
要素または各面要素の有する物理量レベルを表示装置に
表示するときの骨組構造物を静止画とし、かつ静止画で
表示される骨組構造物の前後の画像を駒送り、駒戻しに
より表示することにより、注目する部位及び応答時刻を
容易に捉えることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例による骨組構造物の応答シミ
ュレーション表示システムの構成を示す概略ブロック図
である。

【図２】図１の応答シミュレーション表示システムにて
シミュレーションを行う骨組構造物の説明図である。

【図３】本実施例におけるメインメニューの一例を示す
説明図である。

【図４】本実施例における節点系グラフの選択メニュー
の一例を示す説明図である。

【図５】本実施例における要素系グラフの選択メニュー
の一例を示す説明図である。

【図６】本実施例における相関系グラフの選択メニュー
の一例を示す説明図である。

【図７】本実施例における節点系グラフの表示画面の一
例を示す説明図である。

【図８】本実施例における要素系グラフの表示画面の一
例を示す説明図である。

【図９】本実施例における要素用相関系グラフの表示画
面の一例を示す説明図である。

【図１０】本実施例における層用相関系グラフの表示画
面の一例を示す説明図である。

【図１１】本実施例における各要素の物理量レベルの表
示画面の一例を示す説明図である。

【図１２】本実施例における各節点の物理量レベルの表
示画面の一例を示す説明図である。

【符号の説明】

１０骨組構造物１１要素１２節点２０制御装置２１入力装置２１ａキーボード２１ｂマウス２２記憶装置２３表示装置２４主表示制御部２５節点系データ記憶部２６要素系データ記憶部２７層データ記憶部２８システム設定データ記憶部２９形状認識データ記憶部３０外力データ記憶部３１メインメニュー表示制御部３２選択メニュー表示制御部３３グラフ表示制御部３４時系列点検出部３５要素の弾塑性状態判定部３６節点の物理量レベル判定部３７表示色設定部２３１表示画面２３２解析条件表示部２３３アニメーション表示部２３４メインメニュー表示部２３５〜２４０グラフ表示部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】地震等の時間と共に変化する外力の応答
解析結果である骨組構造物の時間と共に変化する変形デ
ータを用いて骨組構造物の揺れを動画にし、同時刻にお
ける骨組構造物の節点に関する物理量や骨組構造物の要
素に関する物理量のグラフ、要素の相関系グラフまたは
骨組構造物層レベルの相関系グラフを骨組構造物の揺れ
の動画に同期させて表示装置にリアルタイムに表示する
骨組構造物の応答シミュレーション表示システムであっ
て、前記骨組構造物の外力応答解析結果から時系列データと
して得られる各節点に関する節点系データ、各要素関す
る要素系データ及び層認識のある前記骨組構造物の解析
結果に存在する各層の層剪断力と層間変位データを格納
する解析結果データ記憶手段と、システム全体を操作するマンマシンインタフェース用の
メインメニューを前記表示装置に表示するとともに該メ
インメニュー上の節点系グラフ、要素系グラフまたは相
関系グラフ等の表示項目の１つをクリックすることによ
り、該クリックされた表示項目に相当する骨組構造物の
アニメーション表示を含む表示処理を実行させるメイン
メニュー表示制御手段と、前記表示装置に表示された前記節点系グラフ、要素系グ
ラフまたは相関系グラフをクリックすることにより前記
解析結果データ記憶手段から前記節点、要素または層に
関する物理量の時系列データを読み出し、該物理量のグ
ラフを前記表示装置に前記骨組構造物のアニメーション
表示と同期して表示するグラフ表示制御手段と、前記表示装置に表示された前記節点系グラフ、要素系グ
ラフまたは相関系グラフ上の任意の時系列点もしくは該
グラフの時間軸上の任意の時系列点を指定する時系列点
指定手段と、前記指定された時系列点における各節点、各要素または
各面要素の有する物理量レベルを前記表示装置に表示さ
れた骨組構造物の対応する各節点、各要素または各面要
素部分に物理量レベル値に応じて色分け表示する物理量
レベル表示制御手段と、を備えてなる骨組構造物の応答シミュレーション表示シ
ステム。
【請求項２】前記物理量レベル表示制御手段は、各要
素の軸変形、曲げ、剪断変形等に対する弾性状態、ひび
割れ状態及び降伏状態等の弾塑性域の物理量レベルを判
定する要素の弾塑性状態判定部と、各節点の変位や加速
度のレベルが基準値以内か以上かを判定する節点の物理
量レベル判定部と、前記各判定部からの判定結果に基づ
いて要素または節点の表示色を設定する表示色設定部と
から構成される請求項１記載の骨組構造物の応答シミュ
レーション表示システム。
【請求項３】前記指定手段は、前記表示装置に表示さ
れる各節点や各要素または面要素の物理量グラフ上の任
意の点もしくは該グラフの時間軸上の任意の点をピック
する手段と、該手段でピックしたときの時系列点を検出
する時系列点検出部とから構成される請求項１記載の骨
組構造物の応答シミュレーション表示システム。
【請求項４】前記各節点、各要素または各面要素の有
する物理量レベルを前記表示装置に表示するときの骨組
構造物が静止画である請求項１または２記載の骨組構造
物の応答シミュレーション表示システム。
【請求項５】前記静止画で表示される骨組構造物の前
後の画像を駒送り、駒戻しにより表示できるようにした
請求項３記載の骨組構造物の応答シミュレーション表示
システム。