| 研究課題/領域番号 |
19K04959
|
|---|
| 研究種目 |
基盤研究(C)
|
| 配分区分 | 基金 |
|---|
| 応募区分 | 一般 |
|---|
| 審査区分 |
小区分25030:防災工学関連
|
|---|
| 研究機関 | 呉工業高等専門学校 |
|---|
研究代表者 |
河村 進一 呉工業高等専門学校, 環境都市工学分野, 教授 (70315224)
|
|---|
| 研究分担者 |
有尾 一郎 広島大学, 先進理工系科学研究科(工), 助教 (50249827)
黒川 岳司 呉工業高等専門学校, 環境都市工学分野, 教授 (50325148)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2023-03-31
|
| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
|
| 配分額 *注記 |
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2021年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円)
2020年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円)
2019年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
|
|---|
| キーワード | 洪水 / 流体力 / 水槽実験 / 数値流体解析 / 3Dレーザースキャナ / 被災メカニズム / 橋梁 / 現地調査 / レーザー加工機 |
|---|
| 研究開始時の研究の概要 |
平成30年7月豪雨災害における広島市及び呉市内の被災橋梁の緊急調査結果と追加の調査をもとに被害の分析を行い，構造（橋）－流体（水）の連成系として被害発生メカニズムを解明し，洪水による橋梁の落橋被害を防止するためフェアリングの効果を検討する。
ドローンや３Dレーザースキャナを利用した橋梁形状および河川地形の詳細な計測をもとに橋脚－橋桁－河川を含む数値解析モデルあるいは水槽実験用模型の構築が可能になるようにし，河川の流量，堆砂量を変化させて，橋桁に作用する流体力と橋桁下側の流速の数値シミュレーションおよび水槽実験を実施し，フェアリングによる流体力低減効果を検討する。
|
| 研究成果の概要 |
豪雨災害における被災橋梁の被害について，構造（橋）－流体（水）の連成系として計画洪水位を越える洪水すなわち洪水流が直接橋桁に当たる状態で橋桁に作用する流体力を水槽実験および数値流体解析によって求めた。水槽の水位を橋桁下端から橋桁上を越える5段階に変化させて，橋桁に作用する流体力の計測実験を行った。開床式プレートガーダー橋の模型に加えて，床版の有無および高欄の有無による流体力の変化を実験的に求めた。比較的小規模の橋梁において3Dレーザースキャナを用いて橋梁および周辺の地形の３次元計測を行い，橋脚－橋桁－河川護岸の点群モデルから橋梁の3Dモデル作成と数値流体解析用モデルの構築を行った。
|
| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
近年の大雨による災害において，計画洪水位を越える洪水流が橋桁に直接作用することにより，橋が損傷を受ける被害が多くなってきている。本研究では，水槽実験と数値流体解析によって橋桁に作用する流体力に関する基礎的なデータを取得した。また，3Dレーザースキャナで橋梁および護岸等の形状を計測した結果を使って，実際の橋梁周りの洪水流の数値シミュレーションを行うための数値解析モデルの作り方を検討した。
|
