Field Vibration Test for Dynamic Instability of Tainter gate in USA, and countermeasures for the Dynamic Stability

• Project/Area Number: 18404007
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 海外学術
• Research Field: Dynamics/Control
• Research Institution: Osaka Electro-Communication University
• Principal Investigator: ISHII Noriaki Osaka Electro-Communication University, 工学部, 教授 (40098083)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 阿南 景子 足利工業大学, 工学部, 講師 (30346077)
• Co-Investigator(Renkei-kenkyūsha): ANAMI Keiko 足利工業大学, 工学部, 講師 (30346077)
• Project Period (FY): 2006 – 2008
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2008)
• Budget Amount: ¥15,150,000 (Direct Cost: ¥13,500,000、Indirect Cost: ¥1,650,000); Fiscal Year 2008: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000); Fiscal Year 2007: ¥5,720,000 (Direct Cost: ¥4,400,000、Indirect Cost: ¥1,320,000); Fiscal Year 2006: ¥8,000,000 (Direct Cost: ¥8,000,000)
• Keywords: 機械力学 / 流体関連振動 / 自励振動 / 連成振動 / 複合振動 / ゲート / テンタゲート / ラジアルゲート

Research Abstract

テンタゲート式水門の動的不安定に対する安全対策手法について検討を行うために、米国で実用されているテンタゲートにおける振動実地調査、縮小モデルを用いた実験および理論解析を行った。第一に、米国・カリフォルニア州で実用されているテンタゲートについて、鋼棒切断加振法により、ゲートの水中での振動応答を計測し、その結果を用いて研究代表者・連携研究者らが導いたテンタゲートの動的不安定性に関する理論解析手法の検証を行った。さらに、ゲートの動的不安定を回避する手法を検討、提案した。第二に、テンタゲートの二次元モデルおよび三次元モデルを用いた実験を行い、ワイヤーロープの非線形性やスキンプレート両サイドの水密ゴムの摩擦が自励振動特性におよぼす影響を検討した。第三に、振動実地調査で得られた結果およびモデル実験の結果を元に、自励的定常振動を理論的に表現することを試みた。

Research Products

• [Journal Article] 空調用圧縮機のリードバルブの流体関連振動 (2008)
  • Author(s): 阿南景子, 石井徳章
  • Journal Title: 」総合研究センター年報 第9号 Pages: 92-94
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] わが国におけるテンタゲートの崩壊事故 (2007)
  • Author(s): 阿南景子, 石井徳章, 巻幡敏秋, 奥達也, 大原健史
  • Journal Title: 構造工学論文集 Vol. 53A Pages: 589-596
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 我国におけるテンタゲートの崩壊事故 (2007)
  • Author(s): 石井 徳章
  • Journal Title: 構造工学論文集 53A Pages: 589-596
  • NAID: 40015252494
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 我国におけるテンタゲー卜の崩壊事故 (2007)
  • Author(s): 石井 徳章
  • Journal Title: 構造工学論文集 Vol.53A Pages: 589-596
• [Journal Article] Verification of Coupled-Mode Excitation of A 50-ton Tainter-Gate, Modernization and Optimization of Existing Dam and Reservoirs (2007)
  • Author(s): Anami, K.
  • Journal Title: Proc. of 27th Annual USSD Conference, (Philadelphia, PA, USA) Pages: 647-658
• [Journal Article] わが国におけるテンタゲートの崩壊事故 (2006)
  • Author(s): 石井徳章, 巻幡敏秋, 阿南景子, 奥達也, 大原健史
  • Journal Title: 大阪電気通信大学研究論集(自然科学編) 第41号 Pages: 49-57
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Vibration Tests with A 1/13-Scaled 3-D Model of the Folsom Dam Tainter-Gate (2006)
  • Author(s): Anami, K.
  • Journal Title: Proc. of Hydro Vision 2006, (Portland, Oregon, USA) (CD-ROM) Pages: 179-179
• [Journal Article] Vibration tests with A 1/13-scaled 3-D Model of the folsom Dam Tainter-Gate and Its Prediction by Theory (2006)
  • Author(s): Anami, K.
  • Journal Title: Proc. of 2006 ASME Pressure Vessels and Piping Division Conference, (Vancouver, BC, Canada) Vol.4 Pages: 1127-1134
• [Presentation] Field Testing of the Dynamic Stability of the Poe Power Dam Tainter-Gates (2008)
  • Author(s): Ishii, N., Anami, K., Knisely, C.W.
  • Organizer: Department of Water Resources
  • Place of Presentation: Sacramento, State of California, USA
  • Year and Date: 2008-07-18
• [Presentation] Field Testing of Dynamic Stability of Poe Power Dam Tainter-Gate (2008)
  • Author(s): Ishii, N
  • Organizer: Workshop on Dynamic Stability of Poe Dam Gate
  • Place of Presentation: Sacramento
  • Year and Date: 2008-07-18
• [Presentation] Analogous Tainter- Gate Failures in Japan and USA (2008)
  • Author(s): Ishii, N., Anami, K., Oku, T., Makihata, T., Knisely, C.W.
  • Organizer: Proc. of the 9th International Conference on Flow- Induced Vibration, 9th Int'l Conference on Flow- Induced Vibration, pp.569-574
  • Place of Presentation: Prague, Czech republic
  • Year and Date: 2008-07-01
• [Presentation] Analogous Tainter-Gate Failures in Japan and USA (2008)
  • Author(s): Ishii, N
  • Organizer: 9th Int. Conf. on Flow Induced Vibration (FIV2008)
  • Place of Presentation: Prague
  • Year and Date: 2008-07-01
• [Presentation] 大形テンタゲートの複合発散振動に関する3次元モデル実験(ゲート全体のトラニオンピン周りの振動に同期した場合) (2007)
  • Author(s): 阿南景子, 石井徳章, 寺川直人, 奥達也, 巻幡敏秋, 紺屋佳宏
  • Organizer: 日本機械学会機械力学・計測制御講演会CD-ROM論文集, No.07-8, 論文No. 820, 2007-9-27
  • Place of Presentation: 広島大学
  • Year and Date: 2007-09-27
• [Presentation] ダム利水放流設備の副ゲート用空気弁の自励振動 (2007)
  • Author(s): 阿南景子, 石井徳章, 巻幡敏秋, 奥達也, 谷野真吾, 紺屋佳宏, 前川知寛
  • Organizer: 日本機械学会機械力学・計測制御講演会CD-ROM論文集, No.07-8, 論文No. 819
  • Place of Presentation: 広島大学
  • Year and Date: 2007-09-27
• [Presentation] ダム利水放流設備の副ゲート用空気弁の自励振動 (2007)
  • Author(s): 阿南 景子
  • Organizer: Dynamics and Design Conference 2007, 日本機械学会機械力学・計測制御講演会
  • Place of Presentation: 広島大学
  • Year and Date: 2007-09-27
• [Presentation] 大形テンタゲートの複合発散振動に関する3次元モデル実験(ゲート全体のトラニオンピン周りの振動に同期した場合) (2007)
  • Author(s): 阿南 景子
  • Organizer: Dynamics and Design Conference 2007, 日本機械学会機械力学・計測制御講演会
  • Place of Presentation: 広島大学
  • Year and Date: 2007-09-27
• [Presentation] Field Measurement of Dynamic Instability of A 50-Ton Tainter-Gate (2007)
  • Author(s): Anami, K., Ishii, N., Knisely, C. W., Oku, T.
  • Organizer: Proc. of 2007 ASME Pressure Vessels and Piping Division Conference, PVP2007- 26543 (CD-ROM), ISBN 0-7918-3804-8
  • Place of Presentation: San Antonio, Texas, USA
  • Year and Date: 2007-07-24
• [Presentation] Field Measurement of Dynamic Instability of A 50-Ton Tainter-Gate (2007)
  • Author(s): Anami, K.
  • Organizer: 2007 ASME Pressure Vessels and Piping Division Conference
  • Place of Presentation: San Antonio,Texas,USA
  • Year and Date: 2007-07-24
• [Presentation] Field Testing of the Dynamic Stability of the Thermalito Diversion Dam Tainter-Gates (2007)
  • Author(s): Ishii, N., Anami, K., Knisely, C.W. , Todd, R.V.
  • Organizer: Department of Water Resources
  • Place of Presentation: Sacramento, State of California, USA
  • Year and Date: 2007-07-05
• [Presentation] Full-Scale Verification of Coupled- Mode Excitation of A 50 Ton Tainter- Gate, Modernization and Optimization of Existing Dams and Reservoirs (2007)
  • Author(s): Anami, K., Ishii, N., Knisely, C. W., Oku, T.
  • Organizer: Proc. of 27th Annual USSD Conference, pp.647-658
  • Place of Presentation: Philadelphia, PA, USA
  • Year and Date: 2007-03-07
• [Presentation] 阿南景子, 石井徳章, 奥達也, 佐々木智, 寺川直人 (2006)
  • Author(s): 阿南景子, 石井徳章, 奥達也, 佐々木智, 寺川直人
  • Organizer: 日本機械学会2006年度年次大会講演論文集, No.06-1, Vol.7, pp.57-58
  • Place of Presentation: 熊本大学
  • Year and Date: 2006-09-19
• [Presentation] テンタゲートに作用する流量変化動水圧に関する実験的研究 (2006)
  • Author(s): 阿南景子, 奥達也, 石井徳章, 谷野真吾, 紺屋佳宏
  • Organizer: 日本機械学会2006年度年次大会講演論文集, No.06-1, Vol.7, pp.59-60
  • Place of Presentation: 熊本大学
  • Year and Date: 2006-09-19
• [Presentation] テンタゲートにおける変動流量係数とその開度変化依存性 (2006)
  • Author(s): 阿南景子, 石井徳章, 奥達也, 佐々木智
  • Organizer: 日本機械学会2006年度年次大会講演論文集, No.06-1, Vol.7, pp.61-62
  • Place of Presentation: 熊本大学
  • Year and Date: 2006-09-17
• [Presentation] 補強後のフォルソンダムテンタゲートの動的不安定性と長期的安全運転指針 (2006)
  • Author(s): 阿南景子, 石井徳章, Knisely Charles W., 奥達也
  • Organizer: 日本機械学会2006年度年次大会講演論文集, No.06-1, Vol.7, pp.63-64
  • Place of Presentation: 熊本大学
  • Year and Date: 2006-09-17
• [Presentation] テンタゲートにおける変動流量係数のLDV計測 (2006)
  • Author(s): 阿南景子, 石井徳章, 奥達也, 佐々木智
  • Organizer: 日本機械学会関東支部ブロック合同講演会講演論文集, No.060-2, pp.139-140
  • Place of Presentation: 熊本大学
  • Year and Date: 2006-09-17
• [Presentation] Vibration Tests with A 1/13-Scaled 3D Model of Folsom Dam Tainter-gate (2006)
  • Author(s): Anami, K., Ishii, N., Knisely, C. W., Todd, R.V., Oku, T
  • Organizer: Proc. of Hydro Vision 2006 (CD-ROM), No.179
  • Place of Presentation: Portland, Oregon, USA
  • Year and Date: 2006-07-31
• [Presentation] Vibration Tests with a 1/13-Scaled 3D Model of Folsom Dam Tainter-Gate and Its Prediction by Theory (2006)
  • Author(s): Anami, K., Ishii, N., Knisely, C. W., Todd, R.V., Oku, T
  • Organizer: Proc. of ASME 6th International Symposium on FSI, AE & FIV+N, Vol. 4, pp.1127-1134, PVP2006-ICPVT-11-93917 (CD-ROM)
  • Place of Presentation: Vancouver, Canada
  • Year and Date: 2006-07-27