1997 Fiscal Year Annual Research Report
輻射熱の影響を考慮した構造物の熱応力解析とその逆解析
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09045059
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| Research Institution | Tokyo Denki University |
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Principal Investigator |
松井 邦人 東京電機大学, 理工学部・建設工学科, 教授 (70112878)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
ARORA J.S. アイオワ大学, 工学部, 教授
SMITH T.F. アイオワ大学, 工学部, 教授
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| Keywords | solar cadiation / sky radiation / thermal analysis / thermal stress analysis / inverse analysis |
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| Research Abstract |
気象変動が土木構造物に影響する事は容易に推測できる.気象は1年を周期として四季により大きく変動している,1日の中でも昼と夜ではかなり気温差もある.このような変化によって,構造物内部の温度も変動する.さらに,温度応力も時々刻々変化する.このような変化が構造物にどのような影響を与えるかを検討するのがこの研究の目的である.今年度は,特に構造物表面における熱収支に注目し,気象変動と構造物内部の温度変化の関係について検討している.構造物表面では,顕熱輸送量,全天日射による正味短波放射量,正味長波放射量,潜熱輸送量などを考慮する必要がある.正味短波放射量は直接測定もできるが,理論的に算出する方法も提案されている.長波放射量も同様に直接計算もできるが,露点温度あるいは相対湿度から推定する方法も提案されている.
本年度の研究では,過去の提案式を整理し,温度解析を行い構造内部の温度変化を推定するソフト開発を行っている.対象とする構造物は1次元モデルで表されると仮定している.計算式から得られる結果を検証するため,別途行っている他機関との共同研究において,コンクリート模型を作成しこれらの諸量を計測する実験を行っている.計算した正味短波放射,正味長波放射と提案式の結果と比較し,提案式の優劣を評価している.さらに,理論的に求めた温度と測定温度を比較し,温度推定式の精度を検討している.最後に,逆解析を行い構造体の熱特性値を推定している.簡単な構造であるコンクリート躯体とアスファルト道路を対象として研究を行っている.
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