| 研究課題/領域番号 |
15K14067
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| 研究機関 | 東京電機大学 |
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研究代表者 |
朝山 秀一 東京電機大学, 未来科学部, 教授 (50120100)
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| 研究分担者 |
前 稔文 大分工業高等専門学校, 都市・環境工学科, 准教授 (90318171)
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| 研究期間 (年度) |
2015-04-01 – 2019-03-31
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| キーワード | 構造デザイン / 流体解析 / 耐風性 / 構造形態創生 / 風紋 / 海洋波 / 河床変動理論 / ラチスシェル |
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| 研究実績の概要 |
■平成30年度(最終年度)：風紋の生成理論に基づく屋根について、鉛直荷重に対して部材が許容応力度内で最も高い剛性を示すモデルの垂直な壁面を、45度に傾けたモデルを同じ条件で流体解析した。斜め壁の効果としてy方向からの風圧の最大値が37%低下したが、x方向からの風では44%増加した。前年度までの成果と合わせ、形態の工夫で構造全体の風圧を小さく抑えることは可能だが、尖った局所で生ずる最大風圧は、そこを滑らかにして小さくする工夫が必要と分かった。
■平成27年度：PCと流体解析ソフト (FINE/Open with Labs)を購入し、研究代表者と学生は講習会に参加、その後モデルのメッシュ分割と解の収斂性を検討した。
■平成28年度：①海洋波の生成理論に基づく屋根：60m×60mの平面、凸な半周期のy方向正弦波(周期24秒)に５つのx方向小正弦波(周期2.4秒)を加えたモデルの波高を変化させ、鉛直荷重に対して最も高い剛性を示す形態を求め、屋根面に30m/sの風を作用させて風圧分布を求めた。x方向で最大風圧はアーチ構造より大きく、y方向では小さい値を示した。②風紋の生成理論に基づく屋根：風紋と正弦波で近似した砂丘を組合せた屋根モデルに、同様の風を作用させた。x方向で風上端部付近の風圧は低下し、頂部、凹凸の大きい部分では風圧が高くなる傾向を示した。③河床の変動理論に基づく屋根：河床がほぼ平坦、凹凸がある場合、深い凹凸の場合について、それを屋根に応用したモデルの流体解析を行った。建物は50×50mの平面形、風がモデル衝突する面で高い正圧が生じ、屋根面では上昇気流が起こり、負圧が生じた。
■平成29年度：①のモデルの小波を 5.5波に変更し、屋根が両端で上に凸な形とした。風圧が低下すると予想した風上側の屋根面に前年度の6.1倍の負圧が生じた。③モデルの成果を国際会議IASS2017で発表した。
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