2013 Fiscal Year Annual Research Report
街区スケールの建物群に対する遡上津波挙動の解明と新しい津波耐力評価手法の確立
| Project/Area Number |
25282113
|
|---|
| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
|
| Research Institution | Osaka Sangyo University |
|---|
Principal Investigator |
水谷 夏樹 大阪産業大学, 工学部, 教授 (50356036)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
森 信人 京都大学, 防災研究所, 准教授 (90371476)
陸田 秀実 広島大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (80273126)
小笠原 敏記 岩手大学, 工学部, 准教授 (60374865)
岡澤 重信 広島大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (10312620)
加藤 茂 豊橋技術科学大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (40303911)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
|
| Keywords | 津波 / 衝突波圧 / Fr数 / 耐波性能評価 / 水理実験 / 防災・減災 |
|---|
| Research Abstract |
2013年度については，研究計画通り大阪産業大学にて小型水槽を用いた実験を開始し，岩手大学にて大型水槽を用いた実験を開始した．いずれも単一家屋模型を対象とした津波流体力を計測する実験であるが，大阪産大ではゲート急開による段波を家屋に衝突させた実験を行い，岩手大ではポンプによる定常流中に家屋模型を設置して流体力の測定を行った．
大阪産大では，高速度ビデオカメラと波圧計測を同期させて，模型の前面で打ち上がる水塊の挙動と津波衝突波圧の発生状況について検討を行った．その結果，Fr数が極めて重要になること，特にFr数が1～2および2～3，3以上に分けて波圧結果の整理を行う必要があることが分かった．また，津波が模型に衝突する時に発生する「衝突波圧」と後から続く主流の模型前面における巻き上がりによる「重複波圧」について発生条件と評価するための物理諸量を特定する必要があること．さらに，津波が波圧センサに水平方向に直接衝突する際に発生する「衝撃波圧」については，既往の研究でもほとんど検討されておらず，本研究においても実験装置の工夫を施さなければ実施できないことが分かった（これについては2014年度に実施予定）．
岩手大学では，大型水槽や必要となる計測装置の設置など大型実験装置全体の運転に対して確認すべき基礎的計測を行った．その中でも水深と流速とを変化させた定常流に対する流体力の測定を行い，いくつかの既往の研究成果との確認を行った．また，今後の実験に対する問題点の把握を行った．
このほかにも広島大学では，数値計算的アプローチによる建築物の耐波性能評価に関する検討を始めており，津波衝撃力を軽減させる形状の検討を行った．また，京都大学，岩手大学では東日本大震災における海岸構造物，建物の被害分析などを行い，陸上遡上する津波の特性と被害状況の関係について検討を行った．
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
小型および大型実験は，まだ二つの実験を比較するところまでは行っていないものの，津波による建物に対する流体力評価のポイントや課題点などが明らかとなりつつあり，2014年度の実験実施計画につなげていける状況にある．
数値解析についても実際の構造物を想定した解析が実施されており，流体力評価とともに流体力の軽減に対する検討についても始めていることから，順調に進展していると言える．
|
| Strategy for Future Research Activity |
実験については，特にFr数によってカテゴライズされた実験条件による整理が必要であることから，大阪産大，岩手大にて実験を行い，スケール効果等の比較についても行いたい．また，家屋底面付近に衝突する衝撃波圧の検討を行うこと，家屋側面や後面の流体力評価も行う計画となっており，家屋前面の流体力と併せた流体力評価を実験と数値解析の両面から検討して，評価式の確立を行う予定である．
現在，岩手県の被災地の分析は先行して進められており，地域特性の把握などの検討を行う予定である．また，その結果をもって西日本における類似地域の算定を行う予定である．
また，アダプティブ・メッシュ法による広域津波計算手法の開発についても開始されており，2014年度は，沿岸域における遡上高さの実測値に対して精度の検証が行われていく予定である．
|
| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
研究計画では，津波による家屋への全衝突力を計測するため，波圧センサのほかに三分力計を購入する予定であったが，波圧センサによる計測を進めていく上で，当初より詳細に計測を行う必要性が生じたことから，三分力計を用いた計測が出来なかったため．
昨年度の研究成果から，実津波に合わせた条件を実験水槽で模擬するには，水槽を改良する必要があることが分かった．また，従来行われてきた研究で衝撃波圧とされたいた研究結果はほとんどが衝撃波圧ではないこともわかり，衝撃波圧を計測するには模型や波圧センサの設置についてさらに工夫する必要があることが判明した．昨年度未使用となった予算については，こうした水槽や模型の改良などに伴う費用に当てたいと考えており，研究の進捗によって三分力計の購入を行いたい．
|
