海上都市に建つ巨大建築物の烈風時の非定常風力〜自然風観測による評価

1998 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 10305041
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• Research Institution: Osaka City University
• Principal Investigator: 谷池 義人 大阪市立大学, 工学部, 教授 (00111980)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 西村 宏昭 (財)日本建築総合試験所, 室長 ; 岡南 博夫 大阪府立工業高等専門学校, 建設工学科, 教授 (20111924) ; 谷口 徹郎 大阪市立大学, 工学部, 助手 (30231418) ; 木内 龍彦 大阪市立大学, 工学部, 講師 (30112527)
• Keywords: ウェーブレット変換 / 非定常風力 / 空力減衰力 / 自然風観測 / 角柱模型

Research Abstract

近年、海上を埋め立てた広大な地域に、夏季オリンピック誘致に関連した各種スポーツ施設等の建設が計画されている。海上埋め立て地においては周囲に風を遮るものがないため、台風や季節風の影響をまともに受ける。ダウンバースト等を含めた突発的烈風に対し、高層建築物や大スパン構造物を安全かつ合理的に耐風設計するための基礎となる指針の作成が望まれている。
今年度は、大阪北港の舞洲地区に、観測用鉄塔を製作・設置し、本研究費で購入した超音波風速計等を用いて海上風を常時測定できるシステムを確立した。また、高さが5mで一辺1mの正方形断面を持つ角柱模型を製作・設置し、模型の固有振動性状を調べた。その結果、模型の固有振動数は約2Hzであり、設計時に仮定した振動数とほぼ一致した。また、減衰定数は0.5%程度であった。実際の超高層建築物の減衰定数も、低い場合はこの程度の値であり、また、模型の減衰性能を高めるのは比較的易しいことからも、この模型を用いた実測では有用なデータが得られるものと考えられる。さらに、比較的強風時の模型に作用する非定常風力と応答変位の実測記録から、両者の関係についてウェーブレット変換を用いて調べた。その結果得られた空力減衰力は、応答変位と密接に関係しており、応答変位が増加する場合には、その前に空力負減衰力が働いていることを明確に示すことができた。来年度以降も引き続き実測を継続し、データを蓄積すると共に、この地域における風そのもの性状についても明らかにしていきたいと考える。

Research Products

• [Publications] 谷池義人: "種々の陸屋根面上に形成される円錐渦のスイッチング現象解析" 第15回風工学シンポジウム論文集. 305-310 (1998)
• [Publications] 谷口徹郎: "ウェーブレット変換を用いた非定常空気力の評価法" 第15回風工学シンポジウム論文集. 239-244 (1998)
• [Publications] 両角達郎: "陸屋根面上に形成される円錐渦のスイッチングについて(その4 よどみ点と円錐渦の関係)" 日本建築学会大会学術講演梗概集. B-1. 133-134 (1998)
• [Publications] 村松大輔: "陸屋根面上に形成される円錐渦のスイッチングについて(その5 POD解析結果)" 日本建築学会大会学術講演梗概集. B-1. 135-136 (1998)
• [Publications] 竹平俊秀: "ウェーブレット変換による非定常空気力の評価について-その1 空力振動実験-" 日本建築学会大会学術講演梗概集. B-1. 191-192 (1998)
• [Publications] 谷口徹郎: "ウェーブレット変換による非定常空気力の評価について-その2 評価方法-" 日本建築学会大会学術講演梗概集. B-1. 193-194 (1998)