2011 Fiscal Year Annual Research Report
建築物の突風危険度評価に適用可能な竜巻発生装置の開発
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21360273
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| Research Institution | National Institute for Land and Infrastructure Management |
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Principal Investigator |
喜々津 仁密 国土技術政策総合研究所, 国土交通省・国土技術政策総合研究所, 主任研究官 (10370694)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
奥田 泰雄 独立行政法人建築研究所, 構造研究グループ, 上席研究員 (70201994)
神田 順 東京大学, 大学院・新領域創成科学研究科, 教授 (80134477)
河井 宏允 京都大学, 防災研究所, 教授 (60027282)
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| Keywords | 竜巻 / 竜巻発生装置 / 突風危険度 / 風力係数 |
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| Research Abstract |
本研究課題では、我が国で近年相次いで発生した甚大な竜巻災害等の背景を踏まえて、屋内型の竜巻発生装置を開発し、竜巻による突風危険度に関する各種の評価を行うことを目的としている。平成23年度には、同装置を活用して低層建築物を想定した風圧模型実験を行った。
具体的には、風速の縮尺1/10、距離の縮尺1/350に設定して、低層建築物の上空を竜巻が通過する状況を想定した。そして、各壁面での卓越開口の有無、竜巻の移動速度と屋根勾配の違いをパラメータとして設定し、x,y,z成分の風力係数を評価した。実験の結果、1壁面に卓越開口を有する場合には、ない場合に対して、屋根に鉛直上向き(z成分)に作用する風力係数が約2倍になることがわかった。これは、内圧特性が卓越開口の有無に大きく依存するからと考えている。また卓越開口がない場合には、装置の移動速度が速いほど、装置の中心軸に対する模型に作用する渦の中心軸の隔たりが大きくなること、また、外圧変化に対する内圧変化の追随が遅れることがわかった。そして、以上の風圧実験結果のうち卓越開口の有無をパラメータとして突風荷重モデルに反映させ、実験結果との比較からモデルの妥当性を検証した。このような突風荷重の算定式はこれまでに十分確立されておらず、本研究には新規性があると考えている。
また、平成24年2月には島根県出雲市内でフジタスケールF1の竜巻被害が発生した。被害発生後速やかに現地で調査を実施し、特に飛来物による被害状況を把握し、飛来物として想定される物体の種類や形状等を収集した。
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