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接地境界層乱流中の構造物に作用する風荷重の評価に関する研究

Research Project

Project/Area Number 08650551
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Research Field 構造工学・地震工学
Research InstitutionThe University of Tokushima

Principal Investigator

宇都宮 英彦  徳島大学, 工学部, 教授 (90035626)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) SCHRADER Pet  徳島大学, 工学部, 助手 (50274254)
長尾 文明  徳島大学, 工学部, 助教授 (40172506)
Project Period (FY) 1996
Project Status Completed (Fiscal Year 1996)
Budget Amount *help
¥1,800,000 (Direct Cost: ¥1,800,000)
Fiscal Year 1996: ¥1,800,000 (Direct Cost: ¥1,800,000)
Keywords風洞実験相似則 / 境界層乱流 / 低層屋根面圧力 / 乱れの強さ / 平均風速鉛直速度勾配 / Jensen number
Research Abstract

低層構造物に作用する風荷重評価において、風荷重を支配する接近流の乱流因子について考察した.特に、風洞実験的な手法で、この種の荷重を決定する場合に、風洞内に模擬すべき境界層乱流について、支配的な因子を明確にすることで、相似条件を緩和することの可能性が拡がる。
ここでは、低層陸屋根構造を対象とし、これを特性の異る数種の境界層中に設置して、屋根面圧力の変化を計測し、圧力形成を支配する乱流パラメーターを抽出することを試みた。本研究で着目した乱流因子は、境界層厚さ、平均風速鉛直分布(速度勾配)、乱れの強さ、乱れのスケール、パワースペクトル等である。これらの乱流を生成させる手段としては、スパイヤとラフネスブロックによる境界層乱流と、格子による一様乱流場が用いられた。
実験的手法による検討の結果、従来から指摘されていた実験相似上重要であるとされる「乱れの強さ」は、屋根面圧力の形成において必ずしも支配的な役割を持たず、むしろ軒高レベルにおける平均風速の「速度勾配」の働きが重要であることが示された。また、この軒高での速度勾配は、従来から風洞相似則として用いられていたJensen number(H/Zo;軒高/粗度長)の逆数に対応するものであることも同時に示した。さらには、速度勾配が支配的な働きをする理由として、構造物前面における死水領域の役割を指摘している。これについては、今後なお検討を進める必要があるが、現時点では、風洞実験においては、速度勾配を相似させることが極めて重要であるとの結論を得た。

Report

(1 results)
  • 1996 Annual Research Report
  • Research Products

    (2 results)

All Other

All Publications (2 results)

  • [Publications] 野田稔,宇都宮英彦,長尾文明: "低層構造物の静的空気力特性に対する速度勾配の影響とその作用機構" 第14回風工学シンポジウム論文集. 14. 563-568 (1996)

    • Related Report
      1996 Annual Research Report
  • [Publications] 野田稔,宇都宮英彦,長尾文明: "低層構造物の静的空気力特性に及ぼす平均風速鉛直分布の作用機構" 土木学会第51回年次学術講演会概要集. I-A. 384-385 (1996)

    • Related Report
      1996 Annual Research Report

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Published: 1996-04-01   Modified: 2016-04-21  

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