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建築構造物に作用する衝撃荷重に対する構造物の動的挙動の解明

研究課題

研究課題/領域番号 16F15786
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分外国
研究分野 建築構造・材料
研究機関東京工芸大学

研究代表者

吉田 昭仁  東京工芸大学, 工学部, 教授 (90329219)

研究分担者 OLMATI PIERLUIGI  東京工芸大学, 工学部, 外国人特別研究員
研究期間 (年度) 2016-04-22 – 2018-03-31
研究課題ステータス 採択後辞退 (2017年度)
配分額 *注記
2,300千円 (直接経費: 2,300千円)
2017年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2016年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
キーワード水素爆発 / 水素ステーション / 衝撃力
研究実績の概要

本研究の目的は水素供給ステーションにおける水素爆発がどのような結果を引き起こすかを明らかにし、水素爆発によるリスクを最小化することである。平成28年度は下記の2項目の研究を実施した。
1. 数値シミュレーションの精度検証
数値シミュレーションによる精度を検証するために、2種類の実験結果を対象として研究を実施した。1種類目は共同研究先でもある清水建設技術研究所で実施した爆燃実験である。この実験ケースに対して数値シミュレーションを実施し、実験結果を再現するための重要なパラメータを定義した。最適化されたパラメータを用いて行った数値シミュレーション結果は実験結果をよく再現していることが示された。2種類目はBauwensらが実施した実験であり、部分的に換気された爆燃が考慮されたケースを対象とした。5.4と2.7平米の2種類の通気面積を有する部屋を対象に、3箇所の点火源とした6ケースを対象として数値シミュレーションを実施した。1種類目の検証で設定したパラメータを用いることで水素爆発を十分な精度で予測可能であることが示された。
2. 水素ステーションの設計検討
項目1で決定した数値シミュレーション手法とパラメータを使用して水素燃料補給ステーションの設計について検討を行った。水素漏れが可燃性ガス混合物を形成する貯蔵室を満たし、爆発が起こるケースを対象とした。爆発によって発生する圧力が貯蔵室構造物の耐力を超えないように対応策を考える必要がある。効果的な圧力低減対策は、爆発によるエネルギーを放出できる適切な排気領域を設けることである。この対応策の有効性を評価するために、2種類の異なる排気面積について解析を行った。結果として、排気面積の増加により、水素貯蔵室内の圧力が減少することが分かった。この結果に基づいて、適切な排気口の使用で水素給油所の爆発のリスク軽減を達成することができることが明らかとなった。

現在までの達成度 (段落)

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

今後の研究の推進方策

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

報告書

(1件)
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2017 2016

すべて 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 4件、 査読あり 4件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (1件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Safety factor for structural elements subjected to impulsive blast loads2017

    • 著者名/発表者名
      Olmati P, Vamvatsikos D, Stewart MG
    • 雑誌名

      International Journal of Impact Engineering

      巻: Vol. 106 ページ: 249-258

    • DOI

      10.1016/j.ijimpeng.2017.04.009

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Simplified reliability analysis of punching in reinforced concrete flat slab buildings under accidental actions2017

    • 著者名/発表者名
      Olmati P, Sagaseta J, Cormie D, Jones AEK
    • 雑誌名

      Engineering Structures

      巻: Vol. 130 ページ: 83-98

    • DOI

      10.1016/j.engstruct.2016.09.061

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Fragility analysis for ballistic design2016

    • 著者名/発表者名
      Trasborg P, Naito C, Bocchini P, Olmati P
    • 雑誌名

      Structure and Infrastructure Engineering

      巻: Published online: 19 Oct 2016 号: 9 ページ: 1-12

    • DOI

      10.1080/15732479.2016.1244209

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Simplified fragility-based risk analysis for impulse governed blast loading scenarios2016

    • 著者名/発表者名
      Olmati P, Petrini F, Vamvatsikos D, Gantes CJ
    • 雑誌名

      Engineering Structures

      巻: Vol.117 ページ: 457-469

    • DOI

      10.1016/j.engstruct.2016.01.039

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Modeling the response of concrete slabs under blast loading2016

    • 著者名/発表者名
      Olmati P, Trasborg P, Naito CJ, Sgambi L, Bontempi F
    • 雑誌名

      Journal of the American Concrete Institute

      巻: Vol.306

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Simplified reliability approach for structures under impulsive loads2016

    • 著者名/発表者名
      Olmati P
    • 学会等名
      The 14th International Symposium on Structural Engineering (ISSE-14)
    • 発表場所
      北京、中国
    • 年月日
      2016-10-12
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会

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公開日: 2016-05-17   更新日: 2024-03-26  

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