Mechanism of unsteady aerodynamic forces on long-span curved roofs and application to the wind resistant design

• Project/Area Number: 21360261
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Research Field: Building structures/materials
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: UEMATSU Yasushi 東北大学, 大学院・工学研究科, 教授 (60151833)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 奥田 泰雄 独立行政法人建築研究所, 上席研究員 (70201994)
• Co-Investigator(Renkei-kenkyūsha): MOCHIDA Akashi 東北大学, 大学院・工学研究科, 教授 (00183658) ; OKUDA Yasuo 独立行政法人建築研究所, 上席研究員 (70201994) ; KIKITSU Hitomitsu 国土交通省, 国土技術政策総合研究所, 主任研究官 (10370694)
• Project Period (FY): 2009 – 2011
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2011)
• Budget Amount: ¥14,170,000 (Direct Cost: ¥10,900,000、Indirect Cost: ¥3,270,000); Fiscal Year 2011: ¥3,120,000 (Direct Cost: ¥2,400,000、Indirect Cost: ¥720,000); Fiscal Year 2010: ¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000); Fiscal Year 2009: ¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000)
• Keywords: 大空間構造 / 非定常空気力 / 空力剛性 / 空力減衰 / 風洞実験 / 数値流体解析 / 動的応答解析 / 耐風設計 / CFD / PIV

Research Abstract

The unsteady aerodynamic forces acting on a vaulted roof vibrating in the first anti-symmetric mode in a turbulent boundary layer have been investigated by a wind tunnel experiment and CFD analysis. The unsteady aerodynamic force is represented by the aerodynamic stiffness and damping coefficients and given by a function of the reduced frequency. A discussion is made of the application of these coefficients to the dynamic response analysis.

Research Products

• [Presentation] 大スパン曲面屋根に作用する非定常空気力の数値解析的検討 (2012)
  • Author(s): 丁威, 植松康, 中村真奈
  • Organizer: 日本建築学会大会
  • Place of Presentation: 名古屋
  • Year and Date: 2012-09-14
• [Presentation] Unsteady Aerodynamic Forces on Long-span Curved Roof (2012)
  • Author(s): Wei Ding, Mana Nakamura, Satoshi Tanaka, Yasushi Uematsu
  • Organizer: The Seventh International Colloquium on Bluff Body Aerodynamics and Application, Shanghai
  • Place of Presentation: Shanghai, China
• [Presentation] 大スパン曲面屋根に作用する非定常空気力の特性に関する研究(その1)非定常空気力の定量評価 (2011)
  • Author(s): 中村真奈, 田中賢嗣, 植松康, 奥田泰雄, 丁威
  • Organizer: 日本建築学会大会
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2011-08-23
• [Presentation] 大スパン曲面屋根に作用する非定常空気力の特性に関する研究(その2)流体解析による再現と流れの可視化 (2011)
  • Author(s): 田中賢嗣, 中村真奈, 植松康, 奥田泰雄, 丁威
  • Organizer: 日本建築学会大会
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2011-08-23
• [Presentation] 大スパン曲面屋根に作用する非定常空気力の特性に関する研究(その1)非定常空気力の定量評価 (2011)
  • Author(s): 中村真奈, 田中賢嗣, 植松康, 奥田泰雄, 丁威
  • Organizer: 日本建築学会年次大会
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2011-08-23
• [Presentation] 大スパン曲面屋根に作用する非定常空気力の特性に関する研究(その2)流体解析による再現と流れの可視化 (2011)
  • Author(s): 田中賢嗣, 中村真奈, 植松康, 奥田泰雄, 丁威
  • Organizer: 日本建築学会年次大会
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2011-08-23
• [Presentation] 大スパン曲面屋根の非定常空気力に関する研究 (2010)
  • Author(s): 中村真奈, 田中賢嗣, 植松康, 奥田泰雄
  • Organizer: 日本建築学会大会
  • Place of Presentation: 富山
  • Year and Date: 2010-09-11
• [Presentation] 大スパン曲面屋根の非定常空気力に関する研究 (2010)
  • Author(s): 中村真奈, 田中賢嗣, 植松康, 奥田泰雄
  • Organizer: 日本建築学会大会(北陸)
  • Place of Presentation: 富山大学
  • Year and Date: 2010-09-11
• [Presentation] 大スパン円弧屋根に作用する非定常空気力に関する基礎的研究 (2009)
  • Author(s): 濱井美希, 植松康, 田中賢嗣
  • Organizer: 日本建築学会大会
  • Place of Presentation: 仙台
  • Year and Date: 2009-09-27
• [Book] Wind Tunnels and Experimental Fluid Dynamics Research (2011)
  • Author(s): 植松康, ほか
• [Remarks]
  • URL: http://www.archi.tohoku.ac.jp/labs-pages/adpe/index.html