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水中浮遊式トンネルの設計法開発に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 06555128
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分試験
研究分野 構造工学・地震工学
研究機関北海道大学

研究代表者

角田 與史雄  北海道大学, 工学部, 教授 (60001210)

研究分担者 芳村 仁  釧路工業高等専門学校, 校長 (20001133)
三上 隆  北海道大学, 工学部, 教授 (00002303)
佐伯 昇  北海道大学, 工学部, 教授 (80002004)
佐伯 浩  北海道大学, 工学部, 教授 (30001209)
研究期間 (年度) 1994 – 1996
研究課題ステータス 完了 (1996年度)
配分額 *注記
11,200千円 (直接経費: 11,200千円)
1996年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
1995年度: 1,600千円 (直接経費: 1,600千円)
1994年度: 8,600千円 (直接経費: 8,600千円)
キーワード水中浮遊式トンネル / 緊張係留 / 動的挙動 / 非線形応答 / 流体力
研究概要

水中浮遊式トンネルは、水深の中間部にトンネル本体を構築し、係留索で海底にアンカーし、トンネル本体の浮力を利用して固定するもので、海峡横断交通をはじめ多岐にわたる応用分野が期待されているが、国内外を通じてまだ実用化に至っていない。本研究は、水中浮遊式トンネルの実用化を目指した基礎技術の確立とその設計法の開発を目的に行われたもので、得られた主な成果は次の通りである。
1)水中浮遊式トンネルに作用する流体力をポテンシャル理論または修正モリソン式のいずれによっても評価しうることを明らかにするとともに、修正モリソン式を適用する際の抗力係数および慣性力係数の価を提案した。
2)水中浮遊式トンネルの波浪時および地震時の動的解析モデルを開発し、併せて実用設計法を提案した。
3)係留索に衝撃力が作用する原因となるスラックの発生防止が重要な設計条件となること、そのためには係留形式の選択、およびトンネル本体の見かけ比重の設定が重要であることを示した。
4)わが国の沿岸域に水中浮遊式トンネルを建設する場合、波浪および地震の影響が支配的な荷重となること、地震の影響としては鉛直震動が重要であることを明らかにした。
5)係留形式として鉛直索形式、傾斜索形式および鉛直索傾斜索混合形式について比較検討し、スラック発生防止、トンネル本体の変位等による使用性、係留索の曲げ応力の影響に関する各々の特性を明らかにした。
6)波浪の影響による係留索の疲労も、設計上の支配的要因の一つであることを明らかにするとともに、係留索の疲労安全性に対する実用的な照査方法を提案した。
7)トンネル函体間のジョイント剛性も、動揺特性に大きな影響を及ぼすことを示した。

報告書

(4件)
  • 1996 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1995 実績報告書
  • 1994 実績報告書
  • 研究成果

    (47件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (47件)

  • [文献書誌] Naohiro Maeda: "Study on Structural Characteristics of Support Systems for Submerged Floating Tunnel" Strait Crossings 94. Proc. of the Third Symp. on Strait Crossings, Alesund, Norway. 579-586 (1994)

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    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hiroshi Kunisu: "Numerical Analysis of Wave Force and Dynamic Response to the Submerged Floating Tunnels" Strait Crossings 94. Proc. of the Third Symp. on Strait Crossings, Alesund, Norway. 637-644 (1994)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Syunji Kanie: "Analytical Study on Dynamic Response of Submerged Floating Tunnels due to Wave Force" Strait Crossings 94. Proc. of the Third Symp. on Strait Crossings, Alesund, Norway. 659-666 (1994)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Susumu Mizuno: "Experimental Study on Characteristics of Submerged Floating Tunnels under Regular Waves" Strait Crossings 94. Proc. of the Third Symp. on Strait Crossings, Alesund, Norway. 667-674 (1994)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 田尻太郎: "FEMとBEMを用いた水中構造物の三次元自由振動解析" 構造工学における数値解析法シンポジウム論文集. 18. 45-50 (1994)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shunji Kanie: "The Design and Analysis of Submerged Floating Tunnels Subject to Waves and Earthquakes" Proc. of International Workshop on Floating Structures in Coastal Zone, Hiroshima. 348-359 (1994)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shunji Kanie: "Dynamic Response of Submerged Floating Tunnels to Waves and Earthquakes" Proc. of the Fifth East Asia-Pacific Conf. on Str. Eng. and Const., Gold Coast, Australia. 2. 1321-1326 (1995)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 渡部靖憲: "非線形波の内部流速算定法" 海岸工学論文集. 42-1. 106-109 (1995)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 前田直寛: "水中トンネルの係留策の構造信頼性評価" 構造工学論文集. 42A. 449-455 (1996)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 角田與史雄: "水中トンネル技術の開発" コンクリート工学. 34-4. 25-30 (1996)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yasunori Watanabe: "Fluid Motion around Submerged Tunnel with Tension Legs under Severe Wave Conditions" Hydrodynamics, Theory and Applications. 477-482 (1996)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 蟹江俊仁: "水中浮遊式トンネルの波浪動揺特性について" 土木学会論文集. 556. 159-168 (1997)

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  • [文献書誌] Naohiro Maeda: "Fatigue Design Procedure of Taut Mooring Line for Submerged Floating Tunnels" Proc of International Workshop on Floating Structures in Coastal Zone, Hiroshima. 360-371 (1994)

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  • [文献書誌] 国栖広志: "高波浪下における水中トンネルの動揺および流体力特性" 海岸工学論文集. 41-2. 881-885 (1994)

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  • [文献書誌] 出雲健司: "海中に曝露された水中トンネル材料の性能特性について" 土木学会北海道支部論文報告集. 51. 416-421 (1995)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 田尻太郎: "水中線状構造物の三次元自由振動解析" 構造工学論文集. 41A. 35-48 (1995)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 前田直寛: "水中トンネルの係留形式とその構造特性" 構造工学論文集. 41A. 549-555 (1995)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 前田直寛: "水中トンネルの係留索の疲労設計法" 構造工学論文集. 41A. 557-565 (1995)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Naohiro Maeda et al.: "Study on Structural Characteristics of Support Systems for Submerged Floating Tunnel" Strait Crossings 94, Proceedings of the Third Symposium on Strait Crossings, Alesund, Norway. 579-586 (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
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hiroshi Kunisu et al.: "Numerical Analysis of Wave Force and Dynamic Response to the Submerged Floating Tunnels" Strait Crossings 94, Proceedings of the Third Symposium on Strait Crossings, Alesund, Norway. 637-644 (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
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Syunji Kanie et al.: "Analytical Study on Dynamic Response of Submerged Floating Tunnels due to Wave Force" Strait Crossings 94, Proceedings of the Third Symposium on Strait Crossings, Alesund, Norway.659-666 (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
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Susumu Mizuno et al.: "Experimental Study on Characteristics of Submerged Floating Tunnels under Regular Waves" Strait Crossings 94, Proceedings of the Third Symposium on Strait Crossings, Alesund, Norway.667-674 (1994)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Taro Tajiri et al.: "Three Dimensional Free Vibration Analysis of Submerged Structures Using Finite Elements and Boundary Elements" Proc.of Symposium on Computational Methods in Structural Engineering and Related Fields. Vol.18. 45-50 (1994)

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    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shunji Kanie et al.: "The Design and Analysis of Submerged Floating Tunnels Subject to Waves and Earthquakes" Proc.of International Workshop on Floating Structures in Coastal Zone, Hiroshima. 348-359 (1994)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Naohiro Maeda et al.: "Fatigue Design Procedure of Taut Mooring Line for Submerged Floating Tunnels" Proc.of Int.Workshop on Floating Structures in Coastal Zone, Hiroshima, Japan. 360-371 (1994)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hiroshi Kunisu et al.: "Displacement of Submerged Floating Tunnel and Fluid Force Acting on it under Severc Wave Conditions" Proceedings of Coastal Engineering, JSCE. Vol.41(2). 881-885 (1994)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kenji Izumo et al.: "The Characteristics of Exposed Materials in the Sea for the Tunnel in the Water" Proc.of Hokkaido Chapter. No.51A. 416-421 (1996)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Taro Tajiri et al.: "Three Dimensional Free Vibration Analysis of Submerged Floating Line Structures" Journal of Structural Engineering. Vol.41A. 35-48 (1995)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Naohiro Maeda: "Study on Structural Characteristics of Support Systems for Submerged Floating Tunnels" Journal of Structural Engineering. Vol.41A. 549-555 (1995)

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    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Naohiro Maeda: "Fatigue Design Procedure of Taut Mooring Line for Submerged Floating Tunnels" Journal of Structural Engineering. Vol.41A. 557-565 (1995)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shunji Kanie et al: "Dynamic Response of Submerged Floating Tunnels to Waves and Earthquakes" Proc.of the Fifth East Asia-Pacific Conf. on Structural Engineering and Construction, Gold Coast, Australia. Vol.2. 1321-1326 (1995)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yasunori Watanabe et al.: "Calculation Method of Inner Fluid Velocity under Nonlinear Waves" Proceedings of Coastal Engineering, JSCE. Vol.42(1). 106-109 (1995)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Naohiro Maeda et al.: "Structural Reliability Evaluation of Taut Mooring Line for Submerged Floating Tunnels" Journal of Structural Engineering. Vol.42A. 449-455 (1995)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yoshio Kakuta et al.: "Developments in Submerged Floating Tunnels" Concrete Journal. Vol.34, No.4. 25-30 (1996)

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    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yasunori Watanabe et al.: "Fluid Motion around Submerged Tunnel with Tension Legs under Severe Wave Conditions" Hydrodynamics, Theory and Applications. 477-482 (1996)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shunji Kanie et al.: "Dynamic Characteristics of Submerged Floating Tunnels due to Wave Force" Journal of Structural Mechanics and Earthquake Engineering, JSCE. 159-168 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 渡部,靖憲: "非線形波の内部流速算定法" 海岸工学論文集. 42-1. 106-109 (1995)

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      1996 実績報告書
  • [文献書誌] 出雲健司: "軽量骨材を用いた自己充填コンクリートに関する2,3の実験" 土木学会北海道支部論文報告集. 52. 590-593 (1996)

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      1996 実績報告書
  • [文献書誌] 前田,直寛: "水中トンネルの係留策の構造信頼性評価" 構造工学論文集. 42A. 449-455 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] 角田與史雄: "水中トンネル技術の開発" コンクリート工学. 34-4. 25-30 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Yasunori Watanabe: "Fluid Motion around Submerged Tunnel with Tension Legs under Severe Wave Conditions" Hydrodynamics, Theory and Applications. 477-482 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] 蟹江俊仁: "水中浮遊式トンネルの波浪動揺特性について" 土木学会論文集. 556. 159-168 (1997)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] 前田直寛: "水中トンネルの係留形式とその構造特性" 構造工学論文集. Vol.41A. 549-555 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] 前田直寛: "水中トンネルの係留索の疲労設計法" 構造工学論文集. Vol.41A. 557-565 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] Shunji KANIE: "Dynamic Response of Submerged Floating Tunnels to Waves and Earthquakes," Proc.of the Fifth East Asia-Pacific Conference on Structural Engineering and Construction.Vol.2. 1321-1326 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] Shunji Kanie: "Analytical study on dynamic response of submerged floating tunnels due to wave force" Proc.of the Third Symposium on Strait Crossings. 659-666 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] Susumu Mizuno: "Experimental study on characteristics of submerged floating tunnels under regular wares" Proc.of the Third Symosium on Strait Crossings. 667-674 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書

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公開日: 1994-04-01   更新日: 2016-04-21  

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