自然風中での高層建物縮尺模型まわりの流形相似性に関する研究

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11450209
• Research Institution: KYOTO UNIVERSITY
• Principal Investigator: 丸山 敬 京都大学, 防災研究所, 助教授 (00190570)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 岡南 博夫 大阪府立工業高等専門学校, 教授 (20111924) ; 林 泰一 京都大学, 防災研究所, 助教授 (10111981) ; 河井 宏允 京都大学, 防災研究所, 教授 (60027282) ; 荒木 時彦 京都大学, 防災研究所, 助手 (60335221) ; 奥田 泰雄 独立行政法人建築研究所, 上席研究員 (70201994) ; 西村 宏昭 日本建築総合試験所, 室長
• Keywords: 自然風 / 高層建物 / 流形 / 非定常風速場 / 風圧変動 / 基準静圧 / 模型実験

Research Abstract

合理的な建築物の耐風設計法を確立することを目的に,自然風中での実測や縮尺模型を用いた実験,さらに風洞実験および数値計算による乱流場の実験を行った。自然風のように風向・風速が時間・空間的な変化をもつ非定常な乱流場においては,物体に加わる風圧力は定常な乱流場で得られた,平均的な値とは異なる特性を示す場合がある。本研究グループでは,このような非定常風速場と風圧変動との関係を距離座標,流程の曲率,流形形成長さという概念を使って説明が可能であることを示してきた。本研究では,自然風中での実建物における観測,自然風中での高層建物縮尺模型を用いた実験,風洞における模型実験,さらに数値実験により非定常風速場と風圧変動との関係を調べ,高層建物周りの流形形成に及ぼすレイノルズ数の影響を明らかにした。また,自然風中において風圧変動成分を正確に測定するために,大気の静圧変動の測定方法および補正方法についても検討を加えた。最後に,これらの結果をもとに,風向・風速の変化を伴った非定常な風速変動によって,物体に発生する風圧に関する新しい考え方を提案した。

Research Products

• [Publications] 桂 順治: "風圧発生に関する新しい考え方"京都大学防災研究所年報. 第43号A. 29-44 (2000)
• [Publications] H.Tamai, Y.Okuda, J.Katsura: "On Relation between Reynolds Number and Karman Vortex Formation on a Bluff Body in Natural Winds"Vol. of Abstracts, 4^<th> International Colloquium on Bluff Body Aerodynamics & Applications. 115-118 (2000)
• [Publications] Y.Okuda, J.Katsura, H.Kawai: "Characteristics of Static Pressure on the Ground"Vol. of Abstracts, 4^<th> International Colloquium on Bluff Body Aerodynamics & Applications. 523-526 (2000)
• [Publications] 西村 宏昭, 谷池義人: "二次元正方形角柱の変動風圧特性"日本建築学会構造系論文集. 第533号. 37-43 (2000)
• [Publications] T.Maruyama, Y.Maruyama: "Large eddy simulations around a rectangular prism using artificially generated turbulent flows"Abstracts of papers 3rd International Symposium on Computational Wind Engineering CWE2000. 11-14 (2000)
• [Publications] 西村 宏昭, 谷池義人: "二次元静止正方形角柱の変動空気力特性"第16回風工学シンポジウム論文集. 255-260 (2000)
• [Publications] 桂 順治: "流程と相似側"日本風工学会論文集. No.90. 27-38 (2002)