2012 Fiscal Year Annual Research Report
台風・竜巻等のスーパー突風による建物の風荷重の増大インパクト
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22360230
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
前田 潤滋 九州大学, 人間・環境学研究科(研究院), 教授 (40128088)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
友清 衣利子 九州大学, 人間・環境学研究科(研究院), 助教 (30346829)
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| Project Period (FY) |
2010-04-01 – 2013-03-31
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| Keywords | 風力のオーバーシュート / 非定常風力 / 突風 / 風洞実験 / 数値流体解析 / 強風観測 / 強風被害 |
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| Research Abstract |
(1)妻壁面に突風を受ける試験体の屋根面での風圧力のオーバーシュート現象を確認した。昨年までの「オーバーシュート係数」は，定常風圧力が小さい場合には有効ではないことがわかり，新たにオーバーシュート風圧力を定常速度圧で除した「オーバーシュート風圧係数」を定義した。(2)模型表面圧測定に使用する圧力バルブのチューブ長さが400～1000mmではオーバーシュート風圧力のピーク値はほとんど変化しないが，チューブ長さ2000mmでは約10%程度，ピーク値を過小に評価することがわかった。計測の状況を考慮してチューブ長さ2000mmで実験を遂行した。(3)「無次元立ち上がり時間」と上述の「オーバーシュート風圧係数」を用いて，妻壁面と平壁面から突風を受ける切妻模型表面の圧力分布特性を比較したところ，平壁面から突風を受ける場合の方が，屋根面の風圧力のオーバーシュート現象はより顕著であった。(4)一定風速からの模型表面圧のオーバーシュート現象では，突風風速の約50%の初期風速では，無風時からの状況と差がないことがわかった。(5)数値流体解析では，64bitパソコンの使用でメモリ空間を増大し，物体周辺流れ場の要素分割数を拡大していくと，乱流モデルによる差は小さくなり，いずれも実験結果に近づくことがわかった。(6)台風時と非台風時での強風記録を用いて，実際の突風によるオーバーシュート風力を発生させる相当風速の統計特性を明らかにし，電車車両規模の物体に作用する風力の試算式を誘導した。超過確率10%で推定した突風風速による風力は，実風速での風力値より抗力で10％程度，揚力で20%程度の大きな風力を受けていることがわかった。(7)以上の結果から，同じ風速でも立ち上がり時間の短い突風ほど，木造や軽量鉄骨などの非工学的建物だけでなく，一般建物の葺材や外装材に突風被害を誘発する可能性が高いことがわかった。
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| Current Status of Research Progress |
Reason
24年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
24年度が最終年度であるため、記入しない。
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