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Quantitative evaluation of impact load characteristics and damage scale of buildings by tsunami drifting objects

Research Project

Project/Area Number 16K06588
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Building structures/Materials
Research InstitutionNihon University

Principal Investigator

MASUDA Koichi  日本大学, 理工学部, 教授 (10120552)

Project Period (FY) 2016-04-01 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2016: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
Keywords津波漂流物 / 漂流物の衝突荷重 / 反射流 / 粒子法によるシミュレーション / 水槽実験 / 衝突荷重の予測 / 津波伝搬計算 / 漂流物評価 / 港湾の脆弱性 / 衝突荷重 / MPS法 / 弾性変形 / 連成相互干渉 / 衝突荷重計測実験 / 津波伝播計算 / 衝突圧力 / FEM / MPS-FEMカップリング / 津波 / 衝撃荷重 / 構造破壊 / MPS
Outline of Final Research Achievements

The hybrid MPS method which approximates the collided structure developed in 2017 with virtual elastic boundary can not consider return flow from the collided structure.It is the weak point of hybrid MPS method. The following two research goals are set up to overcome the weaknesses of the numerical analysis method developed by last year. The goal of first is to develop a numerical analysis method that can consider the influence of the reflected flow from the collided object by introducing a mirror boundary to the hybrid MPS method developed and enabled .As second target, we develope the MPS method considered three coupling of a colliding body-a drifting object- upstream of a tsunami, and the numerical results by developed the MPS method are compared with the experimental results and it is clarified that the two numerical analysis methods proposed in this research can estimate the collision load due to the tsunami drifting object with sufficient accuracy for practical use.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究により津波発生から陸上遡上に伴う,海上と陸上それぞれから発生しうる漂流物が,建築物にどの程度の被害をもたらすのかを大まかに理解できるようになる。また,開発された手法により様々な条件・状態に対する衝突事象を再現することで,必要な減災対策をより低コストで検討することができるようになる。現状では,同様の検討は若干実施されている程度であり,個々の特性の把握にとどまる。地域全体の被災・損害を被災後に必要な修繕・修復まで検討するための材料はあまりにも少なく,本研究はそれを補完できる成果を提供する。本研究はさらに複雑な被災状況の再現・評価のための基礎技術を開発するという側面もある。

Report

(4 results)
  • 2018 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2017 Research-status Report
  • 2016 Research-status Report
  • Research Products

    (7 results)

All 2019 2017 2016

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 1 results) Presentation (4 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] MPS法による大型船舶の津波中挙動と構造物に作用する衝突荷重特性に関する研究2017

    • Author(s)
      増田光一、村田一城 居駒知樹
    • Journal Title

      日本建築学会 構造系論文集

      Volume: 82 Pages: 823-833

    • NAID

      130006230184

    • Related Report
      2017 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 津波漂流物と構造物の衝突問題へのMPS法の応用に関する研究 -その1仮想男性境界の有用性についてー2016

    • Author(s)
      増田光一相田康洋 居駒知樹 惠藤浩朗
    • Journal Title

      日本建築学会 構造系論文集

      Volume: 722合 Pages: 813-823

    • Related Report
      2016 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] INTRODUCTION OF VIRTUAL STRUCTURAL BOUNDARY FOR COLLISION FORCE ANALYSIS OF TSUNAMI DRIFTING OBJECTS IN PARTICLE METHOD2019

    • Author(s)
      Yasuhiro Aida, Tomoki Ikoma, Koichi Masuda, Hiroaki Eto
    • Organizer
      米湖機械学会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 粒子法の弾性体モデルを適用した構造物の津波漂流物衝突時の応答解析に関する基礎的研究2019

    • Author(s)
      相田康洋、村田大地、居駒知樹、増田光一、惠藤浩朗
    • Organizer
      日本建築学会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] MPS法による沿岸域構造物に作用する津波漂流物の衝撃力と漂流共同特性に関する研究ーその1構造物規模に対する漂流速度変化の検討とFEM式による衝撃力の評価ー2016

    • Author(s)
      松岡晃弘 居駒知樹 増田光一 惠藤浩明 村田一城
    • Organizer
      日本沿岸域学会 研究討論会
    • Place of Presentation
      高知工科大学 高知県高知市
    • Year and Date
      2016-07-16
    • Related Report
      2016 Research-status Report
  • [Presentation] MPS法による沿岸構造物に作用する津波漂流物の衝撃力と漂流共挙動特性に関す研究―その2 仮想弾性境界とFEMA式の評価に関する検討ー2016

    • Author(s)
      村田一城 居駒知樹 増田光一 相田康洋 惠藤浩明 松岡晃弘
    • Organizer
      日本沿岸域学会 研究討論会
    • Place of Presentation
      高知工科大学 高知県高知市
    • Year and Date
      2016-07-16
    • Related Report
      2016 Research-status Report
  • [Book] 水波工学の基礎2016

    • Author(s)
      増田光一 居駒知樹 惠藤浩明
    • Total Pages
      138
    • Publisher
      成山堂書店
    • Related Report
      2016 Research-status Report

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Published: 2016-04-21   Modified: 2020-03-30  

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