2018 Fiscal Year Research-status Report
Development of an unsteady analysis for wind forces induced by responses of structures
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17K06650
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| Research Institution | Osaka City University |
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Principal Investigator |
谷口 徹郎 大阪市立大学, 大学院工学研究科, 教授 (30231418)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 非定常風力 / Wavelet 変換 / Complex Envelope / 風洞実験 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
超高層建築物、あるいは今後建設が予想される超々高層建築物の耐風設計を行う場合、建築物の応答に伴う風力、所謂、非定常風力の評価が重要になる。本研究ではWavelet 変換を用いた非定常なコヒーレンス評価に関する研究成果に基づいて、この非定常風力を時々刻々変化する時系列として評価する方法について検討を検討を行い、角柱に作用する風力と応答との関係について調べている。
この方法の特徴は、元の変位および風力の時系列データを、Complex Envelopeを用いて複素数に拡張し、Wavelet変換という周波数領域とともに時間軸上での局所性を有する基底を用いた解析方法により、変位と風力の位相関係を時間の関数として評価し、時々刻々変化する非定常風力を直接求めることができる点にある。また、本研究では今後のエネルギー的な側面からの評価も考慮して入れ、直交性を有するMeyerのWaveletを用いている。
昨年度実施したロッキング模型を用いた風洞実験の結果に対して上記の方法により空力減衰性状について調べた結果、定性的には良好な結果が得られ、その成果の一部を2018年度の日本建築学会の全国大会において発表を行った。しかし、定量的には、エネルギー収支が合わないなどの問題点があり、実験模型の減衰特性の評価精度、あるいは評価手法を見直す必要が生じたため、今年度は計算方法の修正等について検討を行った。また、過去に行った野外実験結果との比較とともに、より実物に近い多自由度模型を用いた風洞実験を行うため、風洞模型の設計および製作を行った。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
定量的な評価について、改善の必要があり、その検討が思うように捗らなかったため。
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| Strategy for Future Research Activity |
2018年度に製作した多自由度模型および剛模型を用いて風洞実験を引き続き行い、変動風圧場の解析とともに非定常風力の評価を行う。また、野外実験結果に同解析法を適用し、自然風下での非定常風力についても調べ、風洞実験および野外実験の結果を比較検討し、その類似点・相違点を整理することで、今後のより合理的な耐風設計に資する成果の取得を目指す。
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| Causes of Carryover |
非定常空気力の評価において、エネルギー収支が合わないなど、解析方法の見直しに時間を割く必要が生じたため、風洞実験が遅れている。昨年度の残額は風洞実験実施のための実験補助費用に充てる予定である。
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