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2023 年度 研究成果報告書

強風時の橋梁上の車両安定性解析と合理的交通規制法の提案

研究課題

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研究課題/領域番号 20K04659
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分22020:構造工学および地震工学関連
研究機関独立行政法人労働者健康安全機構労働安全衛生総合研究所 (2022-2023)
東京理科大学 (2020-2021)

研究代表者

金 惠英  独立行政法人労働者健康安全機構労働安全衛生総合研究所, 建設安全研究グループ, 任期付研究員 (80736439)

研究分担者 勝地 弘  横浜国立大学, 大学院都市イノベーション研究院, 教授 (80303080)
藤野 陽三  横浜国立大学, 先端科学高等研究院, 名誉教授 (20111560)
シリンゴリンゴ ディオン  横浜国立大学, 先端科学高等研究院, 特任教員(准教授) (60649507)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2024-03-31
キーワード横風 / 橋梁 / 車両不安定 / 空気力 / 数値流体解析 / 風洞実験 / 車両運動 / 横転
研究成果の概要

車両の横滑りや横転事故を扱う上で横風による影響は重要な問題である.実際に強風時における橋梁上の車両横転事故は過去に多数報告されている.そこで本研究では,橋梁-車両まわりの流れ場を風洞実験と数値流体解析で再現し,横風により車両に働く空気力を求めることと,その空気力を外力として車両の動的運動モデルに入力し,車両が不安定となる時の風速を求めた.数値流体解析によって得られた車両に作用する空気力係数を,車両の動的運動方程式モデルに外力として入力することで,車両の安定解析を行い,対象の橋梁上の車両において,不安定現象が発現する限界風速を車線,車両重量,路面状態ごとに求めた.

自由記述の分野

風工学,構造工学

研究成果の学術的意義や社会的意義

近年,世界で多くの長大橋が建設され,海峡部における長大橋では横風の影響を受けやすいため,車両の走行安全性が風工学分野で重要な問題になっている.アメリカやイギリスでもある橋梁に対して,風速で一律で規制する日本よりは車種の規制などの細かな規制がなされているものの,日本と同様に規制基準が経験的に決められたものである.風工学分野では地面上の車両あるいは橋桁―車両まわりの流れ場を再現することで,車両に働く空気力だけに着目している.本研究では,乱流流入下での橋桁-車両まわりの流れ場を再現したことと,強風時の橋梁上の車両が不安定になる車両の動的な運動を考えた点に学術的な意義があると考えられる.

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公開日: 2025-01-30  

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