2007 Fiscal Year Annual Research Report
構造物の強風災害低減のためのパッシブ剥離制御手法の構築に関する研究
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19360204
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| Research Institution | Kyushu Institute of Technology |
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Principal Investigator |
久保 喜延 Kyushu Institute of Technology, 工学部, 教授 (70093961)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
木村 吉郎 九州工業大学, 工学部, 准教授 (50242003)
加藤 九州男 九州工業大学, 工学部, 助教 (60039138)
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| Keywords | 構造断面 / 剥離現象 / パッシブ制御 / 空力弾性振動 / 長大橋 |
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| Research Abstract |
ここ数年、世界的に各地での大規模な竜巻や突風などの発生頻度が高まってきている。その大半は、強風現象がもたらす最大風速の増加に起因する風荷重の増大および風の剥離に伴う変動空気力の更なる増大による構造物の損壊・変形・飛散などによる被害である。このような原因によって発生する空気力を低減できる剥離制御法が開発できれば、強風災害を飛躍的に減少させることが出来るはずである。これらに対する統一的な考え方が確立されるならば、災害防止に対して統一的な対策が可能となると同時に、学問的な意義も高くなる。強風現象の発生頻度が増える。長年、風災害を減ずるための剥離制御についてアクティブな手法に関する検討を行ってきた結果、長年月の使用に耐えなければならない建設構造においては、維持管理面からパッシブな剥離制御手法の体系化が必要であると考えるようになってきた。
そこで、剥離現象を抑制するためのパッシブな手法として、剥離境界層が生じる構造物内に導圧路設置することで、境界層の自己制御できる構造系を提案し、風洞実験を行うことで、ギャロッピングの発生を抑制できることを突き止めた。さらに構造物の角部で生じる剥離には角部の角度が関係していることを考え、角部の角度が接近流が沿う流れ面から24度以内であれば剥離が生じても後流において渦流を形成しないが、24度以上になると、隅角部後流において渦流を形成することが判明した。このことは流れの可視化と周辺流速の測定によって確認を行った。これらの成果は、計画さけている長大橋の橋桁や主搭の設計に応用できると考えられる。
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