| 研究課題/領域番号 |
21K04589
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分25030:防災工学関連
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| 研究機関 | 熊本大学 |
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研究代表者 |
友清 衣利子 熊本大学, 大学院先端科学研究部(工), 教授 (30346829)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2022年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2021年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
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| キーワード | 飛散物 / 張力変動 / 強風被害 / 風洞設備 / 強風災害 / 停電 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
スーパー台風通過時の長時間継続する高風速，かつ，密集した建物群内の大きく変動する風況下での，飛散物の飛散距離や構造物への衝突時の挙動を把握する。特にシート状飛散物に着目して，構造物への衝突や付着の実態を明らかにし，都市部での構造物の二次被害拡大のリスク評価に関する基礎資料を提供するとともに，長時間停電の一因となる配電柱や送電鉄塔などへの飛散物の付着の影響に視点を置いて，生活インフラの強風対策に寄与する。
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| 研究実績の概要 |
台風等の強風による構造物被害では，風力そのものによる被害だけでなく破損した断片等が飛散物となって被害が連鎖し，拡大する。本研究では特にシート状の飛散物に着目し，飛散物の衝突や絡みつきによる構造物破損への影響を検証する。
2023年度の成果は下記の通りである。
①2022年度までに製作した風洞装置とケーブル張力計測システムにハイスピードカメラおよび電圧トリガ装置を付加し，実験模型の動きを把握するための撮影および電圧と風速の計測同期システム構築を試みた。②付着物として，金属板を想定したアルミ箔（厚さ0.011mm）を使用した。アルミ箔の端部に蛍光塗料を塗布し，2台のビデオカメラを用いて多角的に付着物の動きを撮影した。③ビデオ動画を画像解析し，付着物の先端の変動とケーブル張力との相関を検証したところ，先端部の移動量と張力との間に関連が見られた。風圧による平均的な張力増大，風速変動に伴う張力の変化に加えて，付着物の瞬間的な挙動も張力の変動に影響を与えることが分かった。④付着物の長さと幅を変化させて，風速に対する挙動を把握した。付着物が長い，または大きいと，鉛直方向の変形量が大きくなり，流れ方向に変形したケーブルに付加的な力を生じさせることを定性的に確認した。
強風下でのケーブル張力の変動に及ぼす付着物の影響を定量的に把握することで，飛来物の付着による構造物へ生じる荷重を推定することができ，被害拡大の要員分析の一助となる。もって，大規模停電を引き起こした強風被害要因の究明に資する情報が提供できる。
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