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2020 年度 実施状況報告書

浮屋根と液体の非線形性を考慮した大型液体貯槽の地震時スロッシング理論の高度化

研究課題

研究課題/領域番号 19K04702
研究機関公益財団法人名古屋産業科学研究所

研究代表者

松井 徹哉  公益財団法人名古屋産業科学研究所, 研究部, 上席研究員 (70023083)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
キーワードシングルデッキ型浮屋根 / 非線形スロッシング / ポンツーン座屈 / 構造-流体連成解析 / 長周期地震動
研究実績の概要

本研究は,浮屋根と液体の非線形性を考慮した大型液体貯槽の地震時スロッシング理論の体系化・実用化に関する申請者のこれまでの研究を継続発展させるものであり,そのために,(1)すでに提案した解析解と有限要素法の結合解法に基づくスロッシング応答解析プログラムを弾性座屈や塑性化の進行に伴うポンツーン断面の耐力・剛性低下を考慮できるように改良すること,(2)改良したスロッシング応答解析プログラムを用いて,消防法の基準を上回る過大浮屋根応力の発生のメカニズムを明らかにし代替の浮屋根応力評価法を提案すること,(3)提案した浮屋根応力評価法に基づき,南海トラフ沿いの最大クラスの地震を想定した長周期地震動に対して,関東・中部・近畿三大都市圏周辺の石油コンビナートに所在する既存貯槽の耐震安全性を検討することの3点を具体的な達成目標としている。
2020年度には,前年度に引き続き,上記(1)のスロッシング応答解析プログラムを弾性座屈や塑性化の進行に伴うポンツーン断面の耐力・剛性低下を考慮できるように改良することを目標に,汎用有限要素解析ソフトウエアNastranを用いたプログラムの開発に取り組んだ。
併せて,上記(2),(3)の準備として,南海トラフ地震が想定される関東・中部・近畿三大都市圏周辺の石油コンビナートに所在する6基の既存浮屋根式貯槽を対象に,改良前のプログラムによるスロッシング応答解析を行い,消防法の基準や線形解析による予測を上回る過大浮屋根応力の発生を確認した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

4: 遅れている

理由

当初の研究実施計画では,2019年度末までに解析プログラムの開発を完了させる予定であったが,新規購入したNastranの扱い方に習熟するのに時日を要したために,未だ完成には至っていない。

今後の研究の推進方策

遅れているプログラムの開発を急ぐとともに,当初の研究実施計画に従って研究のペースを加速する。

次年度使用額が生じた理由

年度執行額に端数が生じたため。残額は次年度使用計画に繰り入れる。

  • 研究成果

    (2件)

すべて 2020

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (1件)

  • [雑誌論文] 消防法に定める屋外石油貯槽の浮屋根応力評価式の検証2020

    • 著者名/発表者名
      松井徹哉
    • 雑誌名

      日本建築学会構造系論文集

      巻: 85 ページ: 1575-1585

    • DOI

      10.3130/aijs.85.1575

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 南海トラフ地震で想定される長周期地震動に対する石油貯槽浮屋根の耐震強度の評価2020

    • 著者名/発表者名
      松井徹哉
    • 学会等名
      日本建築学会大会

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公開日: 2021-12-27  

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