浮屋根と液体の非線形性を考慮した大型液体貯槽の地震時スロッシング理論の実用化

• 研究課題/領域番号: 24560702
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 建築構造・材料
• 研究機関: 公益財団法人名古屋産業科学研究所
• 研究代表者: 松井 徹哉 公益財団法人名古屋産業科学研究所, その他部局等, 研究員 (70023083)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円); 2014年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2013年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2012年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
• キーワード: シングルデッキ型浮屋根 / 非線形スロッシング / 構造‐流体連成作用 / 長周期地震動 / 非線形振動 / ポンツーン座屈 / 耐震補強 / 構造－流体連成作用 / 浮屋根 / スロッシング / 液体貯槽

研究成果の概要

平成20年度～23年度の科学研究費助成研究にて開発した浮屋根と液体の非線形性を考慮した円筒液体貯槽のスロッシング解析プログラムを、浮屋根のモデル化に偏心シェル要素や偏心はり要素を採用することにより、実物のポンツーンや補強部材をより忠実にモデル化できるように改良した。改良したスロッシング解析プログラムを利用して、2003年十勝沖地震で多発したシングルデッキ型浮屋根の損傷・沈没の原因究明を試みるとともに、浮屋根の耐震補強法として、内部デッキ板をリブ補強することにより損傷・沈没の原因となった非線形振動モードの発生を抑制する方法を提案し、補強の効果を検証した。

研究成果

• [雑誌論文] Nonlinear oscillation of a floating roof in a cylindrical tank under liquid sloshing -Model tests versus theoretical prediction- (2015)
  • 著者名/発表者名: Tetsuya Matsui and Takashi Nagaya
  • 雑誌名: 日本建築学会構造系論文集 巻: 80 (710) ページ: 593-599
  • NAID: 130005069393
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Nonlinear sloshing in a floating-roofed oil storage tank under long-period seismic ground motion (2013)
  • 著者名/発表者名: Tetsuya Matsui and Takashi Nagaya
  • 雑誌名: Earthquake Engineering and Structural Dynamics 巻: Vol.42, Issue 7 ページ: 973-991
  • 査読あり
• [学会発表] 長周期地震動を受ける大型円筒浮屋根貯槽の非線形スロッシング挙動―浮屋根と液体の連成を考慮した解析と振動台実験による検証― (2014)
  • 著者名/発表者名: 松井徹哉，永谷隆志
  • 学会等名: 第14回日本地震工学シンポジウム
  • 発表場所: 幕張メッセ国際会議場(千葉市）
  • 年月日: 2014-12-04 – 2014-12-06
• [学会発表] シングルデッキ型浮屋根のダブルデッキ化による耐震補強効果の数値解析による検証 (2012)
  • 著者名/発表者名: 永谷隆志，松井徹哉
  • 学会等名: 日本建築学会大会（東海）
  • 発表場所: 名古屋大学
• [備考] 退官して10年，生涯研究者を目指して―名古屋大学建築学科創設50周年記念事業「わたしのしごと」展―
  • URL: http://www.nuac.nagoya-u.ac.jp/50th/Matsui.pdf