2005 Fiscal Year Annual Research Report
浮屋根式石油タンクスロッシングの入力地震動と解析に関する研究
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17560420
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| Research Institution | Ibaraki University |
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Principal Investigator |
井上 凉介 茨城大学, 工学部, 助教授 (20143141)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
横山 功一 茨城大学, 工学部, 教授 (20302325)
呉 智深 茨城大学, 工学部, 教授 (00223438)
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| Keywords | 石油タンク / スロッシング / 浮屋根 / 流力連成振動 / 耐震補強 / 長周期地震動 |
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| Research Abstract |
(1)線形連成解析(モード解析法):研究協力者の坂井ら(1980)が川崎重工(株)で開発した線形(流体)-線形(浮屋根)の流力連成振動解析のFORTRANプログラムに少し手を加えて、(実在の浮屋根をモデル化した)シングルデッキと剛性の異なるダブルデッキの種々の屋根モデルに対し、固有周期、減衰定数によらず一律に速度応答スペクトルSv=100kine(自治省告示119号(1983)、危険物に関する消防庁通達44号(1983))の地震力を加えたときの1次〜3次の各モードにおける屋根の応答(変位、動液圧、曲げモーメントなど)を計算し、屋根モデルが応答に及ぼす影響を数値計算によりパラメトリックに調べた。その結果、(1)シングルデッキの場合、1次モードの動液圧の最大値はポンツーン部に生じ、(同じ径の;以下略)剛体浮屋根の最大値の約半分であること、2次、3次の動液圧は1次に比べはるかに小さいこと、(2)剛性の大きいダブルデッキ浮屋根の場合、1次モードの動液圧は剛体浮屋根のそれと同じ位であること、2次以上のモードでは動液圧がはるかに大きくなり、屋根中央部に非常に大きい曲げモーメント(従って応力)を引き起こすため、ダブルデッキ形式を採用したことが反って危険になることも有り得ること、などを定量的に示した。
(2)ABAQUSによる浮屋根の幾何学的非線形構造解析:浮屋根の非線形応答解析を簡易的に行なうため、平成17年度の初めに導入した商用の非線形FEM構造解析ソフトABAQUSを用いて、簡単な屋根モデルに(1)の(線形-線形連成解析の)結果として得られた(各次のモード応答の)浮屋根下部における動液圧や変位の値を「静的に」かつ「一方向に」加えたときの屋根の断面力や応力などを計算し、(1)の線形応答解析の値と比べた。その結果、屋根の大変形による幾何学的非線形性により(屋根に大きい膜応力が発生して見かけの曲げ剛性が増加し)、断面力(曲げモーメント)が線形の場合に比べて顕著に大きくなることが分かった。
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Research Products
(2 results)
