2021 Fiscal Year Research-status Report
Risk of long term power outage in urban areas due to wind-borne debris during super typhoon
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21K04589
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| Research Institution | Kumamoto University |
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Principal Investigator |
友清 衣利子 熊本大学, 大学院先端科学研究部(工), 准教授 (30346829)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 飛散物 / 風洞設備 / 強風被害 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
台風等の強風による構造物被害では，風力そのものによる被害だけでなく破損した断片等が飛散物となって被害が連鎖して拡大する。特にシート状飛散物に着目し，飛散物の衝突や絡みつきによる構造物破損への影響を検証する。
2021年度の成果を下記に示す。
①文献調査と現地被害調査をもとに飛散物被害実態を把握し，特にシート状飛散物の飛散および構造物への付着状況をこれまでの撮影画像を用いて整理した。整理した情報をもとに配電柱に飛散物が付着した場合の基部転倒モーメントおよび電柱破壊時の風速の見積もりを行った。板状の飛来物が柱本体に付着した場合，シート状の飛来物が電線に絡みついた場合と配電柱単体の場合を比較した。飛来物の付着による風作用面積の増大によって，電柱の転倒モーメントは大きく増大し，検討の一例では抵抗モーメントと同程度となった。破壊荷重に至る転倒モーメントが生じる風速を検討したところ，電柱単体であれば100m/s程度の強風にまで耐えられるが，飛来物が付着することで，60m/s程度の風速で破壊に至る可能性があることが分かった。
②大型ファンを利用した吹き出し型風洞設備の設計と製作を行った。製作した風洞の大きさは，長さ約4m，高さが約1.3mで観測胴の断面サイズは450mm×450mmである。木板とアルミフレームで拡散胴を作成し，鋼製ネット5枚とアルミ製ハニカムを組み合わせて整流胴を作成した。縮流胴は合板に熱を加えて，曲線形状にした。簡易型熱線風速計で流出口位置での風速を計測し，おおむね一様な風況が生成できることを確認した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
初年度に計画していた文献調査等に基づく飛散物の情報の整理と，簡易的な風荷重見積もりを行った。2年目以降に実施を予定している風洞実験のための送風洞の製作はほぼ終了し，おおむね予定通りに計画は実行されている。
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| Strategy for Future Research Activity |
2022年度の計画を以下に示す。
①前年度に製作した風洞装置内で，板やシート状の可撓性飛散物の飛散挙動を動画等で撮影し，映像分析を行って挙動を把握する。
②同風洞内で，配電柱模型に作用する荷重を計測するための装置を整備するとともに，飛散物が付着した場合の配電柱の転倒モーメントの計測を行う。
③風洞実験結果と前年度の数値計算結果を比較し，妥当性を検証するとともに，理論値と実験値との相違点を把握し，静的な解析と動的な挙動の違いを検証する。
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| Causes of Carryover |
新型コロナウィルスの影響により，学会発表等に係る旅費が発生しなかったため。風洞実験設備の作成に予算を回したが，余剰が発生した。
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Research Products
(1 results)
