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都市域での強風防災のためのフライングデブリの危険度予測

研究課題

研究課題/領域番号 15656130
研究種目

萌芽研究

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

田村 哲郎  東京工業大学, 大学院・総合理工学研究科, 教授 (90251660)

研究分担者 竹見 哲也  東京工業大学, 大学院・総合理工学研究科, 講師 (10314361)
曹 曙陽  東京工業大学, 大学院・総合理工学研究科, 助手 (00334532)
研究期間 (年度) 2003 – 2004
研究課題ステータス 完了 (2004年度)
配分額 *注記
3,400千円 (直接経費: 3,400千円)
2004年度: 2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
2003年度: 1,400千円 (直接経費: 1,400千円)
キーワード強風防災 / フライングデブリ / 都市 / シミュレーション / LES / SGS乱流モデル / 風荷重 / 危険度予測
研究概要

大都市圏に極大強風が発生した場合、建物の主体構造が耐えることができても、ある建築物が部分的には被害を受け、その際、建築部材、屋根材などの破損部分は、周囲に飛散する可能性を有し(フライングデブリの発生)、都市といった建築物が集中的に存在する場所では、二次的な強風災害を招く可能性が高い。特に、最近の都市における建築物を振り返ってみると、そのデザイン性の要求から窓面が大きくなって、ガラスが広く露出されている場合もあり、フライングデブリに対する脆弱性は重要かつ緊急な検討課題といえよう。
本研究では、そういったことを踏まえ、LESによって予測された都市域での非定常的な強風乱流および個々の建物へ作用する局所負圧のデータを活用し、フライングデブリの発生過程およびその軌道計算を行おうとするものである。さらに予測されたフライングデブリの飛散範囲から都市域での危険度予測を行おうとするものである。
デブリの空力特性に関するデータ整理
デブリが発生した後、そのデブリがどのように飛散するかを算定するためにデブリの空力特性を明らかにした。準定常的な考え方に基づいて軌道計算を行うことの妥当性を吟味した。
強風乱流にするLES計算結果に基づくデブリの軌道計算
得られたデブリの空力特性に基づき、また流速データについては、都市域を想定し、強風に関するLESより得られた乱流場の結果から時々刻々の空間的に分布する風速値を与え、デブリの軌道計算を行った。
デブリの飛散状況の把握
都市域におけるデブリ発生のパターンとその後の飛散状況を推定し、フライングデブリの挙動とその影響負荷を予測した。
フライングデブリによる都市域での危険度予測
フライングデブリの都市社会に与える危険度を推定した。その上で、強風に対して安全な都市域を構築するためのフライングデブリへの対策方法を模索し、今後解決すべき都市の強風防災実現に向けての課題を提示した。

報告書

(2件)
  • 2004 実績報告書
  • 2003 実績報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2005 2004 その他

すべて 雑誌論文 (6件) 文献書誌 (6件)

  • [雑誌論文] 都市域における強風乱流のLES解析モデルの提案2005

    • 著者名/発表者名
      田村 哲郎
    • 雑誌名

      日本建築学会構造系論文集 589

      ページ: 49-57

    • NAID

      110004839647

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] 三次元円柱の渦励振現象に関するLES解析-自由端による渦形成の変化とロッキング振動モードの効果-2004

    • 著者名/発表者名
      田村 哲郎
    • 雑誌名

      日本建築学会構造系論文集 581

      ページ: 7-14

    • NAID

      110004094026

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] 辺長比の小さい角柱の空気力特性に関するLES解析-接近流の乱れの影響について-2004

    • 著者名/発表者名
      田村 哲郎
    • 雑誌名

      日本建築学会構造系論文集 581

      ページ: 15-22

    • NAID

      110004094027

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] 都市における風の流れの乱流構造に関するLES解析-植生の効果とそのモデル化2004

    • 著者名/発表者名
      田村 哲郎
    • 雑誌名

      第18回風工学シンポジウム論文集 18

      ページ: 111-116

    • NAID

      130004644287

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Turbulence effects on lock-in behavior for a circular cylinder in vortex-induced oscillation2004

    • 著者名/発表者名
      T.Tamura
    • 雑誌名

      FIV2004 Flow-induced vibration 2

      ページ: 207-207

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] LES on Aerodynamic Characteristics for a Circular Cylinder in Uniform and Turbulent Flows at Re=0(10**3)2004

    • 著者名/発表者名
      T.Tamura
    • 雑誌名

      5^<th> International Colloquium on Bluff Body Aerodynamics and Applications 5

      ページ: 159-162

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [文献書誌] 田村 哲郎: "高層建物が密集する地域における強風乱流のLES解析"日本建築学会構造系論文集. 571. 29-38 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 田村 哲郎: "十分発達したチャンネル乱流における大規模流れ構造について"日本機械学会論文集B. 69・680. 81-88 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Tetsuro Tamura: "LES estimation on wind profile in the urban area-Comparison with the observation data during typhoon"11^<th> International Conference on Wind Engineering. 11. 2697-2704 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Tetsuro Tamura: "Large Eddy simulation of Turbulent Flow and Pressures on a Cube in an Artificial Wind"11^<th> International Conference on Wind Engineering. 11. 195-202 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 田村 哲郎: "高層建築密集域でのflying debrisに関するLES解析"日本風工学会年次研究発表梗概集. 95. 75-76 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 田村 哲郎: "模擬された自然風下における立方体構造物まわりの流れと風圧に関するLES"日本風工学会年次研究発表梗概集. 95. 137-138 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書

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公開日: 2003-04-01   更新日: 2016-04-21  

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