大スパン球形ドームの強風応答とその荷重評価に関する研究

1995 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 07650653
• Research Category: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 植松 康 東北大学, 工学部, 助教授 (60151833)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 山田 大彦 東北大学, 工学部, 教授 (90005471)
• Keywords: 単層ラチスドーム / 風応答 / 風荷重 / 風洞実験 / 振動特性

Research Abstract

平成7年度においては,ドームの作用する風圧力の時間的・空間的相関性に関する風洞実験,および,剛接合単層ラチスドームの固有振動解析を広範囲のパラメータに対して行い,動的応答解析の為の基礎データを得た。
(1)ドームに作用する風圧力に関する風洞実験
ドームに作用する風圧力を多点同時計測システムを用いて測定し,風圧場の固有直交関数展開を行った。使用した直交関数は,多点計測された変動風圧の共分散マトリクスの固有ベクトルである。その結果,比較的高次モードまで寄与率が高いこと,および,高次モードの変動は高周波数域までパワーがあまり低下しないことが明らかになった。これは,1次モードのみが卓越する陸屋根の場合とは大きく異なる性質であり,ドーム屋根の応答がかなり複雑になることを示している。更に,低次数モードに対し,モード形を簡単な関数を用いて近似した。これによってドーム上の任意点における変動風圧力の再現が可能になり,平成8年度に予定しているドームの時刻歴応答解析における風荷重データを作成した。
(2)ドームの固有振動解析
風洞実験模型で設定した5種類のライズ-スパン比に対し,スパンを60〜200mの範囲で変化させた場合の固有振動数並びに固有振動モードを固有値解析により求め,固有振動特性に及ぼすドームの形状・構造パラメータの影響を系統的に把握した。この結果は,平成8年度に予定しているドームの動的応答や荷重評価の基礎データとなる。

Research Products

• [Publications] 井上啓,植松康,山田大彦: "球形ドームに作用する変動風圧力の時間的・空間的相関" 日本建築学会大会学術講演梗概集(構造I). 273-274 (1995)
• [Publications] 鳥章典,植松康,山田大彦: "大スパン陸屋根の構造骨組用風荷重(その2)" 日本建築学会大会学術講演梗概集(構造I). 261-262 (1995)