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Wind forces on structures immersed in non-stationary gust front

Research Project

Project/Area Number 19560583
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Research Field Building structures/materials
Research InstitutionTokyo Polytechnic University

Principal Investigator

CAO Shuyang  Tokyo Polytechnic University, 工学研究科, 教授 (00334532)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 小園 茂平  宮崎大学, 工学部, 教授 (10169302)
吉田 昭仁  東京工芸大学, 工学部, 講師 (90329219)
Co-Investigator(Renkei-kenkyūsha) 小園 茂平  宮崎大学, 工学部, 教授
吉田 昭仁  東京工芸大学, 工学部, 准教授
Project Period (FY) 2007 – 2008
Project Status Completed (Fiscal Year 2008)
Budget Amount *help
¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2008: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2007: ¥3,510,000 (Direct Cost: ¥2,700,000、Indirect Cost: ¥810,000)
KeywordsGust front / Non-stationary / 建物 / Wavelet / 突風 / 風力
Research Abstract

多数の送風機を有する特殊風洞を駆使し、Non-stationary気流の代表であるDownburstが有する速度特性、例えば特殊な風速鉛直プロファイルおよび気流の突然加速、を風洞内で模擬し、建物模型がTransient気流を受ける時の風圧を計測した。風向角による高層建物模型の風圧変化を調べた。さらに、伝統的、近代的に統計手法を用い、時間領域・周波数領域における風圧特性を解析した。本研究で得られた主な結果は以下のとおりである。
加速過程における模型表面の圧力相関は普通境界層の場合に比べると非常に高い。表面圧力は普通境界層の場合により低減される。Wavelet解析により、普通境界層とGust Frontにおける風圧のscalogram の差異を明らかにした。Gust frontにともなう風速は高度の増加につれ一意的に増加するではないため、その特性による高層建物の後流渦構造の変化を示唆した。これから、風向角の変化による表面圧力の特性を明確すると同時に、もっと綿密にGust Frontに起因する風圧の時間空間特性をMapping する。
この研究により構造物の耐風設計方法を完善するための基本データを提供できた。

Report

(3 results)
  • 2008 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2007 Annual Research Report
  • Research Products

    (12 results)

All 2008 2007 Other

All Journal Article (7 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (5 results)

  • [Journal Article] Surface Pressure And Wind Load Characteristics On Prisms Immersed In A Transient Gust Front Flow Field2008

    • Author(s)
      Kyle Butler, Shuyang Cao, Yukio Tamura, Ahsan Kareem, Shigehira Ozono
    • Journal Title

      BBAA VI International Colloquium on Bluff Bodies Aerodynamics & Applications, Milano, Italy

      Pages: 20-24

    • Related Report
      2008 Final Research Report
  • [Journal Article] SURFACE PRESSURE AND WIND LOAD CHARACTERISTICS ON PRISMS IMMERSED IN A TRANSIENT GUST FRONT FLOW FIELD2008

    • Author(s)
      Kyle Butler, Shuyang Cao, Yukio Tamura, Ahsan Kareem, Shigehira Ozono
    • Journal Title

      BBAA VI International Colloquium on Bluff Bodies Aerodynamics & Applications, Milano, Italy, July, 20-24 2008 Accepted by Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics BBAA6 Proceedings In Press

      Pages: 1-12

    • Related Report
      2008 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Simulation of the Flow Field Characteristics of a Downburst2007

    • Author(s)
      S. Cao, Y. Zhao, H. Ozono, Y. Tamura, A. Kareem, Z. Duan
    • Journal Title

      Proc. Fifth International Conference on Fluid Mechanics(ICFM-V)

      Pages: 740-743

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      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 北海道佐呂間町における竜巻による建物被害2007

    • Author(s)
      曹曙陽, 小林文明, 吉田昭仁, 松井正宏, 菊池浩利, 佐々浩司, 田村幸雄
    • Journal Title

      日本風工学会誌 平成19年度年次研究発表会 32(2)

      Pages: 163-164

    • NAID

      10020153930

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Journal Article] 佐呂間竜巻の被害特性 -空撮から分かること-2007

    • Author(s)
      小林文明, 曹曙陽, 吉田昭仁
    • Journal Title

      日本風工学会誌 平成19年度年次研究発表会 32(2)

      Pages: 165-166

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Journal Article] 005年11月8日秋田県大潟村琴丘町に発生した突風被害2007

    • Author(s)
      松井正宏, 田村幸雄, 曹曙陽
    • Journal Title

      日本風工学会誌 平成19年度年次研究発表会 32(2)

      Pages: 179-180

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      2007 Annual Research Report
  • [Journal Article] Simulation of the Flow Field Characteristics of a Downburst Proc

    • Author(s)
      S. Cao, Y. Zhao, H. Ozono, Y. Tamura, A .Kareem, Z. Duan
    • Journal Title

      Fifth International Conference on Fluid Mechanics ICFM-V

      Pages: 740-743

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  • [Presentation] A site investigation of wind damages caused by a Tornado2007

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    • Organizer
      The 3rd Korea-Japan joint meeting on wind engineering
    • Place of Presentation
      Korea
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      曹曙陽, 小林文明, 吉田昭仁, 松井正宏, 菊池浩利, 佐々浩司, 田村幸雄
    • Organizer
      日本風工学会誌平成19年度年次研究発表会
    • Place of Presentation
      (32(2),163-164)
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    • Author(s)
      小林文明, 曹曙陽, 吉田昭仁
    • Organizer
      日本風工学会誌平成19年度年次研究発表会
    • Place of Presentation
      (32(2),165-166)
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    • Author(s)
      松井正宏, 田村幸雄, 曹曙陽
    • Organizer
      日本風工学会誌平成19年度年次研究発表会
    • Place of Presentation
      (32(2),179-180)
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    • Author(s)
      S. Cao, et. al.
    • Organizer
      The 3rd Korea-Japan joint meeting on wind engineering
    • Place of Presentation
      韓国
    • Related Report
      2007 Annual Research Report

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Published: 2007-04-01   Modified: 2016-04-21  

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