| 研究課題/領域番号 |
20K22444
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| 研究機関 | 東京工業大学 |
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研究代表者 |
川口 真晴 東京工業大学, 環境・社会理工学院, 研究員 (70884609)
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| 研究期間 (年度) |
2020-09-11 – 2022-03-31
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| キーワード | 極端気象 / 都市 / 防災 / 大気現象 / 耐風設計 / 数値流体解析 |
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| 研究実績の概要 |
本研究は，台風や竜巻などの極端気象と市街地での流れ場の相互作用を再現した流体解析を被災リスク推定に適用するため，気象場の不確実性の影響，その影響下にある市街地の風速場や建物に働く風圧力の不確実性およびその統計的性質を明らかにすることを主な目的としている．
本年度（10月開始）は，気象場の不確実性を評価するためのアンサンブル解析，都市のビッグデータ解析に向けた準備を実施した．具体的には，気象モデルでの実台風の高解像度の再現解析に習熟し，台風境界層内の風速変動のもととなるロール状の縦渦などの擾乱構造について確認を行った．アンサンブル解析については，データ同化手法の一つアンサンブルカルマンフィルタを自作して学び，気象解析への適用方法について習得した．都市のビッグデータ解析については，台風時の都市流体解析データベースとして，気象擾乱の構造の影響が特に表れる超高層建物の密集街区，高層から低層までの建物が混在する不均一性の強い街区，大きな被害の生じやすい沿岸街区を対象に整備し，個々の建物の被災リスクと周辺環境を関連付けたビッグデータの作成についてもコーディングに着手した．得られている都市流体解析データベースの検証としては，不均一性の強い街区について2018年台風21号接近時の大阪市中心部のデータを対象に実施し，解析で得られる市街地内での風速レベルは実現象と比較的よく対応することを確認した．都市域に発生する強風構造の空間的特徴について調べた上で，建築基準法に基づく強風の評価を行った．最大瞬間風速については，市街地で局所的に基準法が想定する風速を上回る風が発生し外装材などの被害が生じた可能性が示され，数値流体解析により得られる空間データに基づいた評価を行う有用性が示唆された．
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
気象解析や都市流体の解析データベースの蓄積が順調に進んでいる．また，アンサンブル解析および建築物被災のビッグデータの作成にも着手しており，おおむね当初の計画通りであると自己評価している．
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| 今後の研究の推進方策 |
台風のアンサンブル解析を実施し，平均的な複数メンバーに基づく不確実性の分析とリスク評価を行い，実観測・被害の再現性が向上するか確認する．また特に強く成長したメンバーに基づいて，近年において発生しうる最大クラスの台風の強風について解析を実施する．竜巻については，計算資源に余裕をみながら，可能であれば発達状態の異なる時間帯の流れ場での解析を追加で行い，データベースの拡充を図る．
建物被害に関するビッグデータ分析については，現在建物ごとの流体解析に基づく被災リスク推定を行うためのコーディングを行っているが，個々の建物の周囲の街区空間の特徴と，被災リスクを関連付けながら分析を進める．
被災リスクの推定モデルを建物側の挙動を考慮した改良を試みる．具体的には弾塑性解析，屋根ふき材に着目した評価，内圧モデルの導入を図る．
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| 次年度使用額が生じた理由 |
申請時点では，2020年度の国際会議に2件の発表が決定していたが，新型ウイルスの影響により延期となり，それぞれ2021年，2022年に開催されるため．
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