| 研究課題/領域番号 |
06555170
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| 研究種目 |
試験研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
建築構造・材料
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| 研究機関 | 東京工業大学 |
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研究代表者 |
田村 哲郎 東京工業大学, 大学院・総合理工学研究科, 助教授 (90251660)
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| 研究分担者 |
野沢 剛二郎 清水建設, 和泉研究室, 研究員
山田 貴博 東京工業大学, 工業材料研究所, 助手 (40240022)
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| 研究期間 (年度) |
1994 – 1995
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| 研究課題ステータス |
完了 (1995年度)
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| 配分額 *注記 |
5,300千円 (直接経費: 5,300千円)
1995年度: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
1994年度: 4,000千円 (直接経費: 4,000千円)
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| キーワード | 超高層建物 / 空力制振 / 動的天秤風洞実験 / 変動空気力 / 縦渦 / カルマン渦 / 流れのシミュレーション / 流れの可視化 / 流れのシミュエーション |
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| 研究概要 |
本研究では、高層建物の代表的形状である角柱に作用する空気力に関し、流体力学的な手法を用いて低減させることを目的としている。すなわち、角柱から発生する交番渦に着目し、角柱の隅角部に三角楔などの渦発生器を設置して縦渦を発生させて、強い横渦の発生をおさえ、高層建物の渦による風向直角方向の振動の抑制を実現するものである。本研究により、高層建物が建設される場合に、強風時における風力ならびに振動応答を低減し、建物の快適な居住性および耐風安全性を確保するための以下の成果が得られた。
1.空気低減効果の圧力データによる検証とデータベースの構築
隅角部に隅切りを有する二次元ならびに三次元角柱を対象に、風洞実験ならびにシミュレーションを行った。両実験結果の比較により解析の妥当性を圧力分布の再現まで含めて詳細に検討した。また、縦渦発生の効果について、角柱に作用する圧力に着目しながら乱れの影響などを検討し、今後本技術の機能を向上させるための基礎的データベースを構築した。
2.縦渦発生時の二次元および三次元角柱の空力制振時の動的挙動の把握
超々高層建物の角を落として、隅切り部分を四隅に作り、そこに三角錘を設置するという空力制振技術を提案し、まず変動空気力に関して低減効果を平成6年度に確認した。ここでは、さらに接近流に含まれる乱れの強さの影響ならびに三次元効果について検討した。また、建物の振動応答を抑制することができることの直接的な確認を行なうことを目的とした、二次元角柱を対象とした空力弾性問題のシミュレーションを行ない、特に、高風速での渦励振領域での本空力制振技術の有効性を検討した。
3.縦渦発生器による空力制振技術の性能評価
縦渦発生器関連の風洞実験ならびにシミュレーション解析をまとめ、本空力制振手法の技術的な総合評価を加え、設計の場に応用することの見通しをたてた。
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