斜張橋ケーブルにおける表面状態を考慮した空力振動応答評価の精緻化に関する研究

• 研究課題/領域番号: 21560501
• 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: 構造工学・地震工学・維持管理工学
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 八木 知己 京都大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (30293905)
• 研究分担者: 白土 博通 京都大学, 大学院・工学研究科, 教授 (70150323)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2011
• 研究課題ステータス: 完了 (2011年度)
• 配分額: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円); 2011年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2010年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2009年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
• キーワード: 風工学 / 斜張橋ケーブル / ドライステートギャロッピング / 臨界レイノルズ数 / 軸方向流れ / カルマン渦 / PIV解析 / 降雨 / 水路 / ケーブル表面形状 / レイノルズ数 / 耐風設計 / 制振対策 / 抗力係数 / レインバイブレーション

研究概要

本研究では,斜張橋ケーブルの空力振動時における空気力の定量化に向けたメカニズム解明を研究目的とし,ケーブルの表面状態を種々に変化させた状態で風洞実験を行った.その結果,制振対策としてはスパン方向の剥離点変化するようなスパイラル突起付きケーブルが有効であること,またギャロッピングは,表面粗度の効果,すなわちカルマン渦が抑制された臨界レイノルズ数領域で不安定化することが空気力ならびに流れ場から明らかとなった.

研究成果

• [雑誌論文] 表面形状を考慮した斜張橋ケーブルの抗力低減と空力安定化に関する研究 (2010)
  • 著者名/発表者名: 八木知己, 岡本健吾, 榊一平, 頃安弘, 白土博通, 梁子豊, 成田周平
  • 雑誌名: 第21回風工学シンポジウム論文集 巻: Vol.21 ページ: 263-268
  • NAID: 130005021413
  • URL: https://www.jstage.jst.go.jp/article/kazekosymp/21/0/21_0_263/_article/-char/ja/
  • 査読あり
• [学会発表] Dry-State Galloping of Stay-Cables with Various Kinds of Surface Treatments (2011)
  • 著者名/発表者名: Kohei Shinjo, Tomomi Yagi, Shuhei Narita, Kengo Okamoto, Hiromichi Shirato
  • 学会等名: The Twenty-Fourth KKCNN Symposium on Civil Engineering
  • 発表場所: 淡路夢舞台国際会議場(兵庫県)
  • 年月日: 2011-12-15
• [学会発表] Generation factors of dry-state galloping of stay-cables inconsideration of surface conditions (2011)
  • 著者名/発表者名: Tomomi Yagi, Shuhei Narita, Kengo Okamoto, Kohei Shinjo, Hiromichi Shirato
  • 学会等名: The 6th Korea-Japan Joint Meeting on Wind Engineering
  • 発表場所: 京都大学防災研究所(京都府)
  • 年月日: 2011-10-31
• [学会発表] Generation factors of dry-state galloping of stay-cables in consideration of surface conditions (2011)
  • 著者名/発表者名: Tomomi Yagi, Shuhei Narita, Kengo Okamoto, Kohei Shinjo, Hiromichi Shirato
  • 学会等名: The 6th Koea-Japan Joint Meeting on Wind Engineering
  • 発表場所: 京都大学防災研究所(京都府)
  • 年月日: 2011-10-31
• [学会発表] Investigation of dry-state galloping of stay-cables with various kinds of surface configuration (2011)
  • 著者名/発表者名: Tomomi Yagi, Shuhei Narita, Kengo Okamoto, Kohei Shinjo, Hiromichi Shirato
  • 学会等名: The Ninth International Symposium on Cable Dynamics
  • 発表場所: 同済大学(中国)
  • 年月日: 2011-10-19
• [学会発表] Investigation of dry-state galloping of stay-cables with various kinds of surface configuration (2011)
  • 著者名/発表者名: Tomomi Yagi, Shuhei Narita, Kengo Okamoto, Kohei Shinjo, Hiromichi Shirato
  • 学会等名: The Ninth International Symposiun on Cable Dynamics
  • 発表場所: 同済大学(中国)
  • 年月日: 2011-10-19
• [学会発表] 斜張橋ケーブルの抗力低減と空力自励振動の安定化に関する研究 (2011)
  • 著者名/発表者名: 八木知己, 岡本健吾, 榊一平, 頃安弘, 白土博通
  • 学会等名: 「フラッターの制御と利用」に関する第1回シンポジウム
  • 発表場所: 東京大学山上会館(東京都)
  • 年月日: 2011-09-16
• [学会発表] 表面形状に着目した斜張橋ケーブルのドライステート・ギャロッピングに関する研究 (2011)
  • 著者名/発表者名: 新庄皓平, 八木知己, 成田周平, 岡本健吾, 白土博通
  • 学会等名: 土木学会第66回年次学術講演会
  • 発表場所: 愛媛大学(愛媛県)
  • 年月日: 2011-09-07
• [学会発表] Modification of surface configurations of stay cables for drag force reduction and aerodynamic stabilization (2011)
  • 著者名/発表者名: Tomomi Yagi, Kengo Okamoto, Ippei Sakaki, Hiroshi Koroyasu, Zifeng Liang, Shuhei Narita, Hiromichi Shirato
  • 学会等名: The 13th International Conference on Wind Engineering
  • 発表場所: RAI(オランダ)
  • 年月日: 2011-07-12
• [学会発表] 各種表面形状を有する斜張橋ケーブルのドライステート・ギャロッピングに関する研究 (2011)
  • 著者名/発表者名: 新庄皓平, 八木知己, 成田周平, 岡本健吾, 白土博通
  • 学会等名: 平成23年度土木学会関西支部年次学術講演会
  • 発表場所: 関西大学(大阪府)
  • 年月日: 2011-06-12
• [学会発表] 谷種表面形状を有する斜張橋ケーブルのドライステート・ギャロッピングに関する研究 (2011)
  • 著者名/発表者名: 新庄皓平, 八木知己, 成田周平, 岡本健吾、白土博通
  • 学会等名: 平成23年度土木学会関西支部年次学術講演会
  • 発表場所: 関西大学(大阪府)
  • 年月日: 2011-06-12
• [学会発表] 表面形状を考慮した斜張橋ケーブルのドライステート・ギャロッピングに関する研究 (2011)
  • 著者名/発表者名: 新庄皓平, 八木知己, 成田周平, 岡本健吾, 白土博通
  • 学会等名: 平成23年度日本風工学会年次研究発表会
  • 発表場所: 大阪市立大学(大阪府)
  • 年月日: 2011-05-24
• [学会発表] 表向形状を考慮した斜張橋ケーブルのドライステート・ギャロッピングに関する研究 (2011)
  • 著者名/発表者名: 新庄皓平, 八木知己, 成田周平, 岡本健吾, 白土博通
  • 学会等名: 平成23年度日本風工学会年次研究発表会
  • 発表場所: 大阪市立大学(大阪府)
  • 年月日: 2011-05-24
• [学会発表] 斜張橋ケーブルにおける表面形状を考慮した抗力低減及び空力安定化に関する研究 (2011)
  • 著者名/発表者名: 岡本健吾, 八木知己, 榊一平, 頃安弘, 梁子豊, 成田周平, 白土博通
  • 学会等名: 第60回理論応用力学講演会
  • 発表場所: 東京工業大学(東京都)
  • 年月日: 2011-03-10
• [学会発表] 斜張橋ケーブルにおける表面形状を考慮した抗力低減及び空力安定化に関する研究 (2011)
  • 著者名/発表者名: 岡本健吾, 八木知己, 榊一平, 頃安弘, 梁子豊, 成田周平, 白土博通
  • 学会等名: 第60回理論応用力学講演会
  • 発表場所: 東京工業大学
  • 年月日: 2011-03-10
• [学会発表] Improving aerodynamic characteristics of stay cables by modifying surface configurations (2010)
  • 著者名/発表者名: Kengo Okamoto, Tomomi Yagi, Ippei Sakaki, Hiroshi Koroyasu, Zifeng Liang, Syuhei Narita, Hiromichi Shirato
  • 学会等名: Twenty-Third KKCNN Symposium on Civil Engineering
  • 発表場所: 国立台湾大学(台湾)
  • 年月日: 2010-11-14
• [学会発表] Improving aerodynamic characteristics of stay cables by modifying surface configurations (2010)
  • 著者名/発表者名: Kengo Okamoto, Tomomi Yagi, Ippei Sakaki, Hiroshi Koroyasu, Zifeng Liang, Syuhei Narita, Hiromichi Shirato
  • 学会等名: Twenty-Third KKCNN Symposium on Civil Engineering
  • 発表場所: 国立台湾大学
  • 年月日: 2010-11-14
• [学会発表] 斜張橋ケーブルの空力特性における表面形状の効果に関する研究 (2010)
  • 著者名/発表者名: 八木知己, 白土博通, 成田周平, 榊一平, 頃安弘, 梁子豊, 岡本健吾
  • 学会等名: 日本流体力学会年会
  • 発表場所: 北海道大学(北海道)
  • 年月日: 2010-09-10
• [学会発表] 斜張橋ケーブルの空力特性における表面形状の効果に関する研究 (2010)
  • 著者名/発表者名: 八木知己, 白土博通, 成田周平, 榊一平, 頃安弘, 梁子豊, 岡本健吾
  • 学会等名: 日本流体力学会年会2010
  • 発表場所: 北海道大学
  • 年月日: 2010-09-10
• [学会発表] 表面形状を考慮した斜張橋ケーブルの空力特性向上に関する研究 (2010)
  • 著者名/発表者名: 岡本健吾, 八木知己, 榊一平, 頃安弘, 白土博通, 梁子豊, 成田周平
  • 学会等名: 土木学会第65回年次学術講演会
  • 発表場所: 北海道大学(北海道)
  • 年月日: 2010-09-01
• [学会発表] 表面形状を考慮した斜張橋ケーブルの空力特性向上に関する研究 (2010)
  • 著者名/発表者名: 岡本健吾, 八木知己, 榊一平, 頃安弘, 白土博通, 梁子豊, 成田周平
  • 学会等名: 土木学会第65回年次学術講演会
  • 発表場所: 北海道大学
  • 年月日: 2010-09-01
• [学会発表] 斜張橋ケーブルにおける表面形状と空力特性に関する研究 (2010)
  • 著者名/発表者名: 岡本健吾, 八木知己, 榊一平, 頃安弘, 梁子豊, 白土博通
  • 学会等名: 平成22年度土木学会関西支部年次学術講演会
  • 発表場所: 京都大学(京都府)
  • 年月日: 2010-05-22
• [学会発表] 斜張橋ケーブルにおける表面形状と空力特性に関する研究 (2010)
  • 著者名/発表者名: 岡本健吾, 八木知己, 榊一平, 頃安弘, 梁予豊, 白土博通
  • 学会等名: 平成22年度土木学会関西支部年次学術講演会
  • 発表場所: 京都大学
  • 年月日: 2010-05-22