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〜

1999 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 10305041
• 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): 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) ; 西村 宏昭 財団法人 日本建築総合試験所, 室長
• Keywords: ウェーブレット変換 / 非定常風力 / 自然風観測 / 実測 / 角柱弾性模型

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、昨年度制作した観測用鉄塔に設置した5台の風速計によって得られた、風速および風向の記録を用いて、この地域における強風時の風の性状について調べた。その結果、この地域における強風時の卓越風向は西であること、接近流の経路および風速値により乱れの強さが異なること、南風の場合のべき指数が北風の場合に比べて2倍程度の値となっていることなどを明らかにした。また、昨年度に引き続き、大規模角柱弾性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、風速値がほとんど同じ場合でも、風向がわずかに変化することにより、風直角方向の応答振幅が3倍程度大きくなること等を明らかにした。さらに、本研究費で購入した風洞用超音波風速計を用いた風洞実験を行い、得られた結果を実測記録と比較することにより、実測と風洞実験との違いについても考察した。その結果、ある程度の時間平均値は概ね一致するものの、実測の場合には上記の現象も含めて、風速・風向の非定常性の影響を受ける場合があることを明らかにした。来年度以降も引き続き実測を継続し、データを蓄積していきたいと考える。

Research Products

• [Publications] T.Taniike: "Switching phenomenon of conical wortices on various flat roofs"Proc.of the 10th ICWE. 1203-1208 (1999)
• [Publications] TTaniguchi: "Wavelet study of unsteady aerodynamic forces on a tall building"Proc.of the 10th ICWE. 707-712 (1999)
• [Publications] 谷口徹郎: "角柱弾性模型を用いた非定常風圧に関する実測 -その1 実測概要"日本建築学会大会学術講演梗概集. B-1. 135-136 (1999)
• [Publications] 肖 武: "角柱弾性模型を用いた非定常風圧に関する実測 -その2 実測結果"日本建築学会大会学術講演梗概集. B-1. 137-138 (1999)
• [Publications] 武平俊秀: "陸屋根面上に形成される円錐渦に関する実測 その1 実測概要"日本建築学会大会学術講演梗概集. B-1. 161-162 (1999)
• [Publications] 両角達郎: "陸屋根面上に形成される円錐渦に関する実測 その2POD解析"日本建築学会大会学術講演梗概集. B-1. 163-164 (1999)