| 研究課題/領域番号 |
19K04713
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| 研究機関 | 秋田県立大学 |
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研究代表者 |
小幡 昭彦 秋田県立大学, システム科学技術学部, 助教 (30433147)
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| 研究分担者 |
寺本 尚史 秋田工業高等専門学校, その他部局等, 准教授 (00315631)
佐藤 公亮 東北大学, 工学研究科, 助教 (50788510)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| キーワード | 津波荷重 / 連棟配置 / 津波圧力 / 水理実験 / 数値流体解析 |
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| 研究実績の概要 |
本研究の目的は、連棟配置された建築構造物に作用する津波荷重の解明である。先の震災の調査において，津波被害は建物の構造強度のみならず，建物の配置計画，周辺環境に大きく影響を受けることが明らかとなっている。本建築学会の「建築物荷重指針・同解説（2015）」に示されている波圧分布の評価方法は，それまでの水理実験結果などと比較しても，構造物前面の浸水深と流速を用い合理的に波力を計算できる方法となっているといえる。しかし，一方で荷重指針においては，対象とする建築構造物が連棟となった場合に対応する考え方は示されておらず，設計ではそれぞれ単体での設計方法を適応することになると考えられる。そのような問題について本研究では，水理実験並びに数値流体解析（CFD）により，建物群に作用する津波波圧・波力の特性を明らかにするとともに，合理的な対津波設計を確立する上での基礎的知見を得ることを目的とする。
本研究ではこれまで，まず基本的な性状の把握を目的とし，対象とする建物を2体とし相互の関係性を検討した。この実験結果より，連棟配置により単棟の場合と比べて波力，波圧が大きくなる場合が存在することが確認された。
最終年度となる令和3年度は，試験模型を3体まで増やして実験を行った。2棟，3棟の実験データを整理し，津波流れ場に他の構造物が存在した場合の津波波力への影響の考察を行った。その結果，障害物模型と計測用模型のそれぞれの中心を結ぶ直線と津波進行方向とのなす角度について，波力は2棟，3棟に関わらず関係性があることを確認した。
また，数値流体解析によるパラメトリックスタディを行い，計測用模型の前面に生じる各節点の圧力を抽出し，波圧分布図を作成した。波圧分布図から，津波進行方向に対して障害物模型の重なる位置では波圧が小さくなり，それに応じて波力も小さくなることを確認した。
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