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浮上りを許容する平底円筒貯槽の耐震設計法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 21560242
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 機械力学・制御
研究機関鳥取大学

研究代表者

谷口 朋代  鳥取大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (90346370)

研究期間 (年度) 2009-04-01 – 2014-03-31
研究課題ステータス 完了 (2013年度)
配分額 *注記
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2013年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2012年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2011年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2010年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2009年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
キーワード耐震設計 / 動液圧 / スライスモデル / 速度ポテンシャル / 有限変位解析 / 半解析的有限要素 / 接触 / 非対称境界条件 / 円筒座標系 / 直交座標系 / 浮上り / 数学解 / タンク底板浮上り / 耐震設計基準 / ロッキング―バルジング相互作用 / 長さを合わす変形 / バルジング応答の低下 / 半解析的有限要素法 / 部分的に配置するバネ要素 / 大変形を考慮できるリング要素 / 平底円筒貯槽 / 底板浮上り / ロッキング / リング状半解析的要素 / 有効質量 / 剛体-バネ-質点連成系 / 流体-弾性連成振動 / 圧力勾配
研究概要

平底円筒貯槽(以下タンク)のロッキング運動によって非軸対称状に浮上るタンク底板の影響を考慮して速度ポテンシャルを解くスライスモデルを考案し、ロッキング運動に伴う動液圧を求めた。また、タンクのロッキング運動に寄与する内容液の見かけ上の密度は、動液圧の圧力勾配に比例することを見出し、ロッキング運動、及びロッキング-バルジング連成振動に寄与する内容液を求めた。そして、半解析的有限要素法に基づく静的解析法を考案し、タンクのロッキング運動の動的メカニズムに関わる物理量を全て考慮すれば、タンク底板の浮上り変位量を精度良く計算できることを明かにした。

報告書

(6件)
  • 2013 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2012 実績報告書
  • 2011 実績報告書
  • 2010 実績報告書
  • 2009 実績報告書
  • 研究成果

    (23件)

すべて 2013 2012 2011 2010 2009 その他

すべて 雑誌論文 (16件) (うち査読あり 15件) 学会発表 (7件)

  • [雑誌論文] Approximation of Fluid Pressure on the Cylindrical Tanks in Rock With the Crescent-Like Uplift Part in the Bottom Plate by Radially Sliced Tank Model2013

    • 著者名/発表者名
      T. Taniguchi, T. Shirasaki
    • 雑誌名

      2013 Proceedings of the ASME 2013 Pressure Vessels and Piping Conference (PVP2013), ASME

      巻: Vol. 8

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Contributions of Fluid to Contributions Rocking-Bulging Interaction of Rectangular Tanks Whose Walls are Rigid and Bottom Plate Rectilinearly Uplifts2013

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

      Journal of Pressure Vessel Technology. ASME

      巻: Vol. 135, Issue 1 号: 1

    • DOI

      10.1115/1.4007286

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Approximation of Fluid Pressure on the Cylindrical Tanks in Rock With the Crescent-Like Uplift Part in the Bottom Plate by Radially Sliced Tank Model2013

    • 著者名/発表者名
      T. Taniguchi, T. Shirasaki
    • 雑誌名

      2013 Proceedings of the ASME 2013 Pressure Vessels and Piping Conference (PVP2013)

      巻: 8

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A study of dynamic response behavior during earthquake for large LNG storage tanks in consideration of uplift2013

    • 著者名/発表者名
      S. Hayashi, T. Taniguchi
    • 雑誌名

      2013 Proceedings of the ASME 2013 Pressure Vessels and Piping Conference (PVP2013)

      巻: 8

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A study of applicability of finite displacement analyses with semi-analytical finite elements for analyzing uplift displacement of flat-bottom cylindrical shell tanks statically2013

    • 著者名/発表者名
      T. Nakashima, T. Taniguchi
    • 雑誌名

      2013 Proceedings of the ASME 2013 Pressure Vessels and Piping Conference (PVP2013)

      巻: 8

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A study of formularization of uplift behavior at the bottom plate of large LNG storage tanks during earthquake2012

    • 著者名/発表者名
      S. Hayashi, T. Taniguchi
    • 雑誌名

      Proceedings of the ASME Pressure Vessels and Piping Conference (PVP2012)-Seismic Engineering

      巻: Vol. 8

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Applicability of semi-analytical finite elements for analyzing uplift displacement of flat-bottom cylindrical shell tanks statically2012

    • 著者名/発表者名
      T. Nakashima, T. Taniguchi
    • 雑誌名

      Proceedings of the ASME Pressure Vessels and Piping Conference (PVP2012)-Seismic Engineering

      巻: Vol. 8

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 半解析的リング要素に部分的に配置するバネ要素の定式化について2012

    • 著者名/発表者名
      中島照浩, 谷口朋代
    • 雑誌名

      計算工学講演会論文集

      巻: Vol. 17 ページ: 1-5

    • NAID

      40019610954

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [雑誌論文] リング状の半解析的要素を用いた静水圧を受けるアルミニウム製円板の有限変位解析2011

    • 著者名/発表者名
      中島照浩、谷口朋代
    • 雑誌名

      土木学会論文集A2(応用力学)

      巻: Vol. 67, No. 2

    • NAID

      120006650636

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] リング状の半解析的有限要素を用いた静水圧を受けるアルミニウム製円板の有限変位解析2011

    • 著者名/発表者名
      中島照浩、谷口朋代
    • 雑誌名

      土木学会論文集A2(応用力学)

      巻: 67

    • NAID

      130004557150

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A study of fluid-structure coupled analysis for large LNG storage tanks in consideration of uplift2011

    • 著者名/発表者名
      Shoichiro Hayashi, Tomoyo Taniguchi, Akira Umeda, et al
    • 雑誌名

      Proceeding of the ASME 2011 Pressure Vessels & Piping Division Conference

      巻: (Seismic Engineering)

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] F uid pressures on unanchored rigid flat-bottom cylindrical tanks under action of uplifting acceleration2010

    • 著者名/発表者名
      T. Taniguchi, Y. Ando
    • 雑誌名

      Journal of Pressure Vessel Technology, ASME

      巻: Vol. 132, No.1 号: 1

    • DOI

      10.1115/1.4000374

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] F uid pressures on unanchored rigid rectangular tanks under action of uplifting acceleration2010

    • 著者名/発表者名
      T. Taniguchi, Y. Ando
    • 雑誌名

      Journal of Pressure Vessel Technology, ASME

      巻: Vol.132, No.1 号: 1

    • DOI

      10.1115/1.4000546

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fluid Pressures on Unanchored Rigid Rectangular Tanks Under Action of Uplifting Acceleration2010

    • 著者名/発表者名
      Tomoyo Taniguchi
    • 雑誌名

      Journal of Pressure Vessel Technology VOL.132

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fluid Pressures on Unanchored Rigid Flat-Bottom Cylindrical Tanks Under Action of Uplifting Acceleration2010

    • 著者名/発表者名
      Tomoyo Taniguchi
    • 雑誌名

      Journal of Pressure Vessel Technology VOL.132

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fluid pressure on unanchored rigid flat-bottom cylindrical tanks due to uplift motion and its approximation2009

    • 著者名/発表者名
      Tomoyo Taniguchi
    • 雑誌名

      Engineering Structures 31

      ページ: 2598-2606

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 平底円筒貯槽の図-13タンクの解析モデル図底板浮き上がり現象を特徴付ける物理量の簡易算定法に関する検討2013

    • 著者名/発表者名
      奥井大輔, 谷口朋代
    • 学会等名
      第65回土木学会中国支部研究発表会発表概要集,I- 5
    • 発表場所
      鳥取大学
    • 年月日
      2013-05-25
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 底板が三日月状に浮き上がる円筒タンクに生じる衝撃圧の矩形タンクモデルによる推定2012

    • 著者名/発表者名
      白崎拓実, 谷口朋代, 小野祐輔
    • 学会等名
      第64回土木学会中国支部研究発表会発表概要集,I-33
    • 発表場所
      呉工業高等専門学校
    • 年月日
      2012-06-09
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 半解析的リング要素に部分的に配置するバネ要素の定式化について2012

    • 著者名/発表者名
      中島照浩, 谷口朋代
    • 学会等名
      計算工学講演会論文集, Vol.17
    • 発表場所
      京都教育文化センター
    • 年月日
      2012-05-31
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 底板が三日月状に浮き上がる円筒タンクに生じる衝撃圧の矩形タンクモデルによる推定2012

    • 著者名/発表者名
      白崎拓実, 谷口朋代, 小野祐輔
    • 学会等名
      第64回土木学会中国支部研究発表会発表概要集
    • 発表場所
      呉高等専門学校
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Effective mass of fluid for rocking-bulging interaction of rigid rectangular tank whose bottom plate rectilinearly uplifts2010

    • 著者名/発表者名
      Tomoyo Taniguchi
    • 学会等名
      アメリカ機械学会圧力容器及び配管部門
    • 発表場所
      ハイアット・ベルビュー内会議室(アメリカ合衆国)
    • 年月日
      2010-07-20
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Effective mass of fluid for rocking motion of flat-bottom cylindrical tanks2009

    • 著者名/発表者名
      Tomoyo Taniguchi
    • 学会等名
      アメリカ機械学会圧力容器及び配管部門
    • 発表場所
      プラハヒルトンホテル内会議室(チェコ共和国)
    • 年月日
      2009-07-30
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 平底円筒貯槽の底板浮き上がり現象を特徴付ける物理量の簡易算定法に関する検討

    • 著者名/発表者名
      奥井大輔, 谷口朋代
    • 学会等名
      第65回土木学会中国支部研究発表会
    • 発表場所
      鳥取大学
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書

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公開日: 2009-04-01   更新日: 2019-07-29  

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