橋梁構造物の空力振動に及ぼす乱流効果に関する基礎的研究

1991 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 02452191
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 白石 成人 京都大学, 工学部, 教授 (40025903)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 白土 博通 京都大学, 工学部, 助手 (70150323) ; 松本 勝 京都大学, 工学部, 助教授 (00026270) ; 光田 寧 京都大学, 防災研究所, 教授 (90027219)
• Keywords: 橋梁構造物 / 空力振動 / 乱流効果 / 剥離せん断層不安定性 / 渦励振 / レイノルズ数効果 / 耐風安定性 / 大気乱流特性

Research Abstract

本年度は、以下の項目について各研究分担者が研究を実施した。
(1)渦励振に及ぼす気流の乱れの効果に関する研究
六角形箱桁断面を対象に、渦励振に対する乱流の効果(不安定化効果)について検討を加えた。その結果、
(1)空力減衰の観点からみた場合、乱流による応答の不安定化は応答が小振幅であるほど顕著であること、
(2)逆に大振幅域ではカルマン渦生成が物体の振動に巻き込まれ、乱れによる不安定化は現れないこと、
(3)断面後流にスプリッタ板を挿入し、カルマン渦生成を阻害した場合に、やはり応答は不安定化することより、乱れによる空力不安定化特性は、気流の乱れによるカルマン渦生成の低減が原因と推定されたこと、
等の結論が得られた。
(2)空力応答特性のレイノルズ数効果に関する研究
隅角部に隅切りをもつ矩形断面を対象に、固有振動数の調整により空力振動応答の発生風速域(レイノルズ数)を種々に変化させ、その応答変化特性を一様流中、および乱流中で計測した。その結果、
(1)一様流中ではレイノルズ数が大きいほどギャロッピング限界風速が低下し、空力的に不安定化すること、
(2)乱流中でもこの特性は変わらないこと、
等が明かとなった。
(3)自然風の乱流特性に関する研究
地表面粗度パラメ-タの算定法を提案し、他の実観測デ-タに適用を試みた。また、新しい乱流輸送観測装置の開発を試み、実観測への応用を実施した。
また、本年度は最終年度にあたるため、研究成果報告書取りまとめの作業を実施した。

Research Products

• [Publications] Stoyan STOYANOFF: "六角形箱桁断面の渦励振への乱流不安定化効果に関する研究" 平成4年度土木学会関西支部年次学術講演会.
• [Publications] 西崎 孝之: "隅切り矩形断面におけるレイノルズ数効果に及ぼす乱流の影響" 平成4年度土木学会関西支部年次学術講演会.
• [Publications] JiaーYi CHEN: "An Indipendent Method to Determine the Surface Roughness Parameter" Bulletin of the Disaster Prevention Research Institute,Kyoto University. vo1.41(2). 121-127 (1991)
• [Publications] 玉川 一郎: "新しい乱流輸送観測装置について" 京都大学防災研究所年報. 34号Bー1. 19-27 (1991)