|
構造物の底部に吹き放ち空間（いわゆるピロティ）があると，そこを氾濫流が通過するので，抗力（構造物を押し流そうとする力）が低減され，耐水構造上，有利とされているが，その有効性は今まで確認されていないので，河川自然流を用いた水理実験によりその実態を明らかにした。
水理実験には，この課題で開発した実験装置（河川水理実験パッケージ）を用いた。この実験装置は，実験フレーム（床板付き），整流板（上流側と下流側），側壁2枚からなり，実験フレームにラックジャッキ1台，荷重計1台（6分力計），流速計1台，水位計3台が設置される。実験場所は栃木県那珂川水系の標高500メートルにある沢の直線部分で，水利組合の協力を得て使用した。自然のなかにある河川の流況（流速と水深）は季節によってかなり変動し，抗力に重要な影響を及ぼすフルード数を常流から射流まで広範囲に設定することができた。
構造模型はラックジャッキに接続されており，ラックジャッキのハンドル操作によって，構造模型の底面を水底から持ち上げ，高さの異なるピロティ空間を形成して実験を行った。その結果，ピロティの高さ，すなわち流れが通過する空間の高さが大きくなると，抗力自体は低下するものの，表層流が生む造波抗力が支配的になるため，抗力係数が上昇すること，さらに，ピロティを通過する流れの流速が高まるため，高速の流れが背後の構造物を襲うことが明らかとなった。これらのことは，洪水や高潮あるいは津波に対する避難ビルの設計において配慮すべきであることが新たに分かった。
|
