| 研究課題/領域番号 |
11555147
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 研究機関 | 東京工業大学 |
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研究代表者 |
田村 哲郎 東京工業大学, 大学院・総合理工学研究科, 教授 (90251660)
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| 研究分担者 |
野沢 剛二郎 清水建設, 和泉研究室, 研究員
伊藤 嘉晃 東京工業大学, 大学院・総合理工学研究科, 助手 (40272702)
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| キーワード | シミュレーション / 流体計算 / 複雑形状 / 高層建築物 / 耐風設計 / 風荷重 / 大気境界層 / 風圧予測 |
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| 研究概要 |
建築構造物の耐風設計を合理的に進める上で、作用する風力を評価するために流体計算技術が注目され、角柱、円柱などの単純な形状の構造物に限れば作用する風力について精度検証が行なわれている。しかしながら、実際の建築構造物の建設状況をみると、形状はもっと複雑で他の構造物あるいは様々な植生に囲まれている。本研究では、こうした複雑な形状あるいは周辺の状況に対してもその都度計算して風力を求めることが合理性を欠く訳ではないと考え、実際の建築構造物を対象として流体計算により設計用風荷重を予測するシステムを構築することを目的とする。
以下に本年度得られた成果を示す。
1.大気境界層乱流シミュレーションと建築物への接近流の作成
大気境界層を模擬した乱流シミュレーションを行い、風の流れの変動特性に関して乱れの強さ、スペクトル性状を明らかにした。建築構造物に作用する風のシミュレーションを行う際の乱流流入としての、乱流境界層の時系列データを作成した。
2.地表面粗度に関する境界条件のモデル化とその影響を受けた風の解析
植生あるいは人工的構造物で構成される地表の状態を数値解析の境界条件として取り込むためにシミュレーションを実施し、複雑に変化する非一様なせん断応力をグローバルな境界値に置き換えるモデル化を行うためのデータを取得した。
3.一様流中の2次元複雑断面に作用する風圧力
二次元モデルを対象に、比較的複雑な断面形状を有する柱状体まわりの流れの剥離特性が複雑で周期的に発生する渦のスケールが大小様々となる状況での風圧力特性を検討した。
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