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極寒冷地におけるケ-ソン型構造物の耐氷設計法に関する研究

Research Project

Project/Area Number 63460159
Research Category

Grant-in-Aid for General Scientific Research (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Hydraulic engineering
Research InstitutionHokkaido University

Principal Investigator

佐伯 浩  北海道大学, 工学部, 教授 (30001209)

Project Period (FY) 1988 – 1990
Project Status Completed (Fiscal Year 1990)
Budget Amount *help
¥6,400,000 (Direct Cost: ¥6,400,000)
Fiscal Year 1990: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Fiscal Year 1989: ¥2,200,000 (Direct Cost: ¥2,200,000)
Fiscal Year 1988: ¥3,200,000 (Direct Cost: ¥3,200,000)
Keywordsケ-ソン型構造物 / 内圧予測 / 海氷の透水係数 / 凍着強度 / 精算寒度 / 防舷材 / 海氷力 / 透水係数 / すべり速度 / 曲げ弾性係数 / 海水 / ケーソン型構造物 / 海氷 / ダルシー則 / ブライン排出
Research Abstract

本年度は中詰材凍結によるケ-ソン内圧上昇を予測するのに必要な土砂を含んだ海氷の曲げ強度と曲げ弾性率の系統的な実験を行った。海氷に較べて土砂を含んだ海氷は強度、弾性率ともに分散が大きいが、氷温が低下するにつれて強度及び弾性率ともに直線的に大きくなることが明らかとなった。また、すでに得られている精算寒度と氷厚増加の関係と土砂を含んだ海氷の透水係数、それに土砂を含んだ海氷とケ-ソン材料(鋼及びコンクリ-ト)間の凍着強度とスリップ速度、それに今回得られた土砂を含んだ海氷の曲げ弾性率を用いて、ケ-ソン内圧変動のシミュレ-ションを行ない、モデルケ-ソンでの実験結果との比較を行った。その結果ケ-ソン内の平均的な内圧増加については比較的良い一致を示しているが、氷盤とケ-ソン内壁間で起こる断続的スリップ現象に起因する内圧変動までは予測できなかった。これは土砂を含んだ海氷とケ-ソン内壁間の凍着強度の分散が大きいことと、中詰材凍結初期は氷盤のスリップ速度が大きいため、氷盤とケ-ソン内壁の全接触面のうち凍着している面積が10〜50%との間で変化しているためと考えられる。また本年度は、本研究の最終年度であるため、過去2年間に行った土砂を含んだ海氷の透水係数、海氷のみの透水係数、土砂を含んだ海氷とケ-ソン材料間の凍着強度、それに精算寒度と中詰材の凍結厚の関係のまとめを行うとともに、ケ-ソン内圧上昇の予測手法を明確にした。さらに、中圧増加を抑止する方法を4つ提案し、その内の一つであるケ-ソン内壁に上方へ広がるテ-バ-をつけることにより内圧増加を低下させることを実験により実証した。またケ-ソンに付設される防舷材に作用する氷力のみ計算手法も明らかにした。

Report

(3 results)
  • 1990 Annual Research Report
  • 1989 Annual Research Report
  • 1988 Annual Research Report
  • Research Products

    (8 results)

All Other

All Publications (8 results)

  • [Publications] 佐伯、榎、中澤、大澤、折谷: "氷海域における防舷材に作用する氷力に関する研究" 海洋開発論文集. Vol.6. 189-194 (1990)

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  • [Publications] 佐伯、佐藤、折谷、後藤、泉: "ケ-ソン型構造物における中詰材凍結による内圧の変動について" 寒地技術シンポジウム'90論文集. 6. 353-359 (1990)

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  • [Publications] 佐伯、折谷: "極寒冷地におけるケ-ソン型海洋構造物の設計法について" 寒地技術シンポジウム'91論文集. 7. (1991)

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  • [Publications] 佐伯浩,水谷圭一,後藤克人,山下俊彦: "土砂を含んだケ-ソン中詰の凍結に関するモデル実験" 寒地技術シンポジウム論文集. 5. 416-420 (1989)

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  • [Publications] 中澤直樹,大澤克幸,佐伯浩: "防舷材に作用する氷力について" 寒地技術シンポジウム論文集. 5. 387-393 (1989)

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  • [Publications] 佐伯浩,後藤克人,中澤直樹,大澤克幸: "氷海域における防舷材に作用する氷力に関する研究" 海洋開発論文集. 6. (1990)

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  • [Publications] 村木義男/角原英人/後藤克人/山下俊彦/佐伯浩: 第35回海岸工学講演会論文集. 35. 482-486 (1988)

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      1988 Annual Research Report
  • [Publications] 佐伯浩/後藤克人/角原英人/村木義男/泉洌: 第4回寒地技術シンポジウム論文集. 4. 289-296 (1988)

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      1988 Annual Research Report

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Published: 1988-04-01   Modified: 2016-04-21  

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