| 研究課題/領域番号 |
10305041
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
建築構造・材料
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| 研究機関 | 大阪市立大学 |
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研究代表者 |
谷池 義人 大阪市立大学, 大学院・工学研究科, 教授 (00111980)
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| 研究分担者 |
岡南 博夫 大阪府立工業高等専門学校, 建設工学科, 教授 (20111924)
谷口 徹郎 大阪市立大学, 大学院・工学研究科, 講師 (30231418)
木内 龍彦 大阪市立大学, 大学院・工学研究科, 講師 (30112527)
西村 宏昭 日本建築総合試験所, 風洞部門, 室長(常勤研究職)
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| 研究期間 (年度) |
1998 – 2001
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| キーワード | 角柱弾性模型 / 非定常空気力 / 空力減衰力 / 風応答 / 実測 / ウエーブレット変換 |
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| 研究概要 |
海上を埋め立てた広大な地域に、各種スポーツ施設等を建設する場合、周囲に風を遮るものがないため、風の影響をまともに受ける。このような場合に,高層建築物あるいは大スパン構造物を安全かつ合理的に耐風設計するための指針が望まれている。
平成10年度は、大阪北港の舞洲地区に、観測用鉄塔を製作・設置し、本研究費で購入した超音波風速計等を用いて海上風を常時測定できるシステムを確立した。また、高さが5mで一辺1mの正方形断面を持つ角柱模型を製作・設置し、模型の固有振動性状を調べた。さらに、比較的強風時の模型に作用する非定常風力と応答変位の実測記録から、両者の関係についてウェーブレット変換を用いて調べ、応答変位が増加する場合には、その前に空力負減衰力が働いていることを明確に示した。
平成11年度は、この地域における強風時の風の性状について調べ、この地域における強風時の卓越風向は西であること、風向および風速により乱れの強さが異なることなどを明らかにした。また、角柱弾性模型に作用する非定常風力と応答変位の実測記録から両者の関係について調べ、風速値がほとんど同じ場合でも、風向のわずかな変化により、風直角方向の応答振幅が3倍程度大きくなること等を明らかにした。
平成12年度は、角柱弾性模型を用いた風洞実験により、模型の応答と非定常空気力の関係を調べ、風速が増加し、共振風速に近づく際の風向直角方向振幅の増加過程において、付加質量の増大が強く影響することを明らかにした。また、付加質量は無次元風速8程度でピークを持ち、その値は建物質量の10%程度となることを示した。
平成13年度は、前年度までに得られた変動風圧データをPOD(Proper Orthogonal Decomposition)解析を用いて調べ、角柱弾性模型側面に形成される渦の移流現象にともなう変動風圧成分を抽出する方法を提案した。また、ウェーブレット変換を用いて、応答振幅の増分を非定常空気力の関数として評価できることを示した。
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