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巨大台風下の大規模構造物の動的挙動に関する数値解析的研究

研究課題

研究課題/領域番号 05555157
研究種目

試験研究(B)

配分区分補助金
研究分野 建築構造・材料
研究機関東京工業大学

研究代表者

和田 章  東京工業大学, 工業材料研究所, 教授 (90158684)

研究分担者 山田 貴博  東京工業大学, 工業材料研究所, 助手 (40240022)
田村 哲郎  東京工業大学, 大学院総合理工学研究所, 助教授 (90251660)
田村 和夫  清水建設, 大崎研究室, 主任研究員
研究期間 (年度) 1993 – 1994
研究課題ステータス 完了 (1994年度)
配分額 *注記
4,000千円 (直接経費: 4,000千円)
1994年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
1993年度: 3,200千円 (直接経費: 3,200千円)
キーワード台風 / 動的解析 / 大規模構造物 / 連成解析 / 流れのシミュレーション
研究概要

近年、増々規模の大きな構造物の建設要求が高まっているが、規模の増加に伴った剛性の確保は難しく、その耐風安全性の確保は重要となっている。その耐風設計において必要となる最大級の風速は、台風時に生じるものと考えられるが、巨大台風下での大規模構造物の空気力学的な非線形挙動はほとんど解明されていない。本研究では、風洞での動的実験で対応できないこのような課題に対し、近年の計算機能力の向上を踏まえて数値解析法を導入し、台風の特殊な性状のモデル化を行い、その条件下での大規模構造物の応答と風荷重を予測する手法を確立することを目的とし、昨年度は、以下のような研究実績を上げた。
1.巨大台風のモデル化
2.流体系と構造系の連成解析システムの開発
以上の結果を踏まえて、本年度は本予測手法の耐風問題への適用性の検討を目的に研究を進め、以下のような成果を得た。
1.実測データとの比較による実際問題への適用性の把握
巨大台風の乱流特性に関する既存の観測データをもとに、流れのシミュレーションを実施し、結果の比較検討から本解析手法、モデルの適用範囲を明らかにした。
2.解析システムの耐風設計への適用
巨大台風下においては構造物を破壊に至らせる不安定振動の発生する怖れがある。本研究で得られた解析システムを適用し、不安定振動を考慮した場合の大規模構造物の耐風安全性評価を行なった。
3.計算モデルのシステム化及び解析システムの使用性の拡充
昨年度に開発した計算モデルを解析システムへ導入し、構築された解析システムの使用性を拡充した。また得られた解析結果の理解を助けるための可視化システムを開発した。

報告書

(3件)
  • 1994 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1993 実績報告書
  • 研究成果

    (21件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (21件)

  • [文献書誌] Akira WADA: "Dynamic Response of High-rise Building with Energy Dissipation Devices" The Third World Congress on Computational Mechanics. 1. 37-38 (1994)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 和田 章: "能動型同調質量ダンパーを設置した高層建物の強風に対する制振特性評価" 日本建築学会構造系論文報告集. 465. 61-70 (1994)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 田村 哲郎: "建築構造における計算流体力学" 日本風工学会誌. 60. 7-16 (1994)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 田村 哲郎: "種々の辺長比を有する角柱周りの流れの3次元シミュレーション" 第13回風工学シンポジウム論文集. 537-542 (1994)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 山田 貴博: "非定常移流拡散方程式に対する正規化気泡関数要素" 構造工学における数値解析法シンポジウム論文集. 18. 81-86 (1994)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] YiHua Huang and Akira Wada: "Dynamic Response of High-rise Building with Energy Dissipation Devices." The Third World Congress on Computational Mechanics. 1. 37-38 (1994)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kazuo Tamura, Keiji Shiba, Keiichi Okada and Akira Wada: "Vibration control characteristics of tall building with an active tuned mass damper system for wind excitation." J.Struct.Constr.Eng., Trans.AIJ. No.465. 61-70 (1994)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tetsuro Tamura: "Applied computational fluid dynamics to the prediction of wind loading on building and structures." Journal of Wind Engineering. No.60. 7-16 (1994)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tetsuro Tamura and Yoshiaki Itoh: "Three-dimensional simulation of flows around a rectangular cylinder with a section of various depth/breadth ratios." Proc.of 13th National Symposium on Wind Engineering. 537-542 (1994)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takahiro Yamada and Juan C.Simo: "A scaled bubble element for transient advection diffusion equations." Proceedings of Symposium on Computational methods in Structural Engineering and Related Fields. 18. 81-86 (1994)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Akira WADA: "Dynamic Response of High-rise Building with Energy Dissiparion Devices" The Third World Congress on Computational Mechanics. 1. 37-38 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] 和田 章: "能動型同調質量ダンパーを設置した高層建物の強風に対する制振特性評価" 日本建築学会構造系論文報告集. 465. 61-70 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] 田村 哲郎: "建築構造における計算流体力学" 日本風工学会誌. 60. 7-16 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] 田村 哲郎: "種々の辺長比を有する角柱周りの流れの3次元シミュレーション" 第13回風工学シンポジウム論文集. 537-542 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] 山田 貴博: "非定常移流拡散方程式に対する正規化気泡関数要素" 構造工学における数値解析法シンポジウム論文集. 18. 81-86 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] 和田 章: "トラス構造の靭性性能改善に関する縮小模型実験" 日本建築学会構造系論文報告集. 448. 141-152 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] 和田 章: "地震動を受ける原子炉建屋耐震壁の挙動に関する研究" 日本建築学会構造系論文報告集. 447. 97-106 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] 田村 哲郎: "Computational Separated-reattaching Flows around a Rectangular Cylinder" Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics. 50. 9-18 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] 田村 哲郎: "剥離せん断層制御に基づく角柱に作用する空気力の低減" 第2回振動制御コロキウム講演論文集. 41-48 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] 山田 貴博: "Finite Element Analysis of Burgers' Equation by Scaled Bubble Element" 第43回応用力学連合講演会. 331-332 (1994)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] 山田 貴博: "An Arbitrary Lagrangian-Eulerian Finite Element Method for Incompressible Hyperelasticity" Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering. 102. 149-178 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書

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公開日: 1993-04-01   更新日: 2016-04-21  

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