海洋構造物系の動的安全性評価法の開発に関する基礎的研究

1997 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 08650555
• 研究機関: 鹿児島大学
• 研究代表者: 河野 健二 鹿児島大学, 工学部, 教授 (10026297)
• 研究分担者: ヴェンカタラマナ カッタ 鹿児島大学, 工学部, 助教授 (30244263)
• キーワード: 大型海洋構造物 / 動的安全性 / 浮力部材 / 波力及び地震力 / 信頼性評価 / 潮流力

研究概要

本研究は浮力部材を有する大型海洋構造物の動的安全性に関する基礎的な検討を行なったものである。高度に発達し過密化したわが国では、海洋空間の有効利用は環境問題と関連して主要な関心のもたれている分野の一つである。海上空港、エネルギー供給施設、ゴミ処理施設等の問題解決は海洋空間の積極的利用によって行われると考えられる。回流水槽実験による基礎的な検討及びコンピュータによるシミュレーション解析により以下のような結果を得ることができた。
(1)回流水槽実験により一様流速下における浮力部材を有する構造物の動的特性について検討を加えた。その結果、流れ方向に2本ある部材の渦振動特性は1本の場合と比べて大きく異なっていることが分かった。また浮力部材を有することで渦振動による応答を低減することができた。
(2)動的サブストラクチャ法による浮力部材を有する大型海洋構造物一地盤系の定式化を行い、不規則外力である波力、地震力及び潮流力を受ける場合の動的応答特性について検討を加えた。浮力部材を海底に近い位置におくことにより応答を低減できるが、潮流力は部材径と共に増加するため、その影響を明確にしておくことが重要であることが分かった。
(3)卓越周期の異なる波力や地震力等の不規則外力を受ける大型海洋構造物系の動的安全性評価法について検討を加えた。その結果波力の継続時間は地震に比べて非常に長いため、設計値を越える波力が作用すると、応答超過確率は急速に増加する。このため海洋構造物の信頼性評価に関しては、設計値として用いる限界値について十分な検討が必要であることが分かった。

研究成果

• [文献書誌] K.Kawano, K.Venkataramana: "Dynamic response approximation of offshore structures" Seventh international Confer.on Computing in civil and Building eng.Vol.3. 1637-1642 (1997)
• [文献書誌] K.Kawano, K.Venkataramana: "Dynamic response analysis of Semi float type offshore pletform" Proc.of Seventh interna.offshore and Polar eng.Vol.4. 485-492 (1997)
• [文献書誌] K.Kawano: "Dynamic response analyses of offshore platform with buoyancy type lange members" Proc.of Sixth interna.offshore and Polar eng.Vol.1. 176-186 (1996)
• [文献書誌] K.Kawano, K.Venkataramana: "Reduction effects on Seismic responses of offshore structures" Proc.of the 11th world Confer.Eanthquake Eng.NO.284. 1-8 (1996)
• [文献書誌] K.Venkataramana K.Kawano: "Parametric uncertain ties for dynamic response evaluation of offshore structures" Computational mechanics. Vol.18. 454-463 (1996)
• [文献書誌] 河野 健二: "大型の浮力部材を有する海洋構造物の動的応答解析" 構造工学論文集. Vol.42A. 873-880 (1996)