浮上りを許容する平底円筒貯槽の耐震設計法の開発

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21560242
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 機械力学・制御
• 研究機関: 鳥取大学
• 研究代表者: 谷口 朋代 鳥取大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (90346370)
• 研究期間 (年度): 2009-04-01 – 2014-03-31
• キーワード: 耐震設計 / 動液圧 / スライスモデル / 速度ポテンシャル / 有限変位解析 / 半解析的有限要素 / 接触

研究概要

平底円筒貯槽（以下タンク）のロッキング運動によって非軸対称状に浮上るタンク底板の影響を考慮して速度ポテンシャルを解くスライスモデルを考案し、ロッキング運動に伴う動液圧を求めた。また、タンクのロッキング運動に寄与する内容液の見かけ上の密度は、動液圧の圧力勾配に比例することを見出し、ロッキング運動、及びロッキング-バルジング連成振動に寄与する内容液を求めた。そして、半解析的有限要素法に基づく静的解析法を考案し、タンクのロッキング運動の動的メカニズムに関わる物理量を全て考慮すれば、タンク底板の浮上り変位量を精度良く計算できることを明かにした。

研究成果

• [雑誌論文] Approximation of Fluid Pressure on the Cylindrical Tanks in Rock With the Crescent-Like Uplift Part in the Bottom Plate by Radially Sliced Tank Model (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Taniguchi, T. Shirasaki
  • 雑誌名: 2013 Proceedings of the ASME 2013 Pressure Vessels and Piping Conference (PVP2013), ASME 巻: Vol. 8 ページ: paper#PVP2013-97306
  • 査読あり
• [雑誌論文] Contributions of Fluid to Contributions Rocking-Bulging Interaction of Rectangular Tanks Whose Walls are Rigid and Bottom Plate Rectilinearly Uplifts (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Taniguchi
  • 雑誌名: Journal of Pressure Vessel Technology. ASME 巻: Vol. 135, Issue 1 ページ: 011304-1- 011304-7
  • DOI: 10.1115/1.4007286
  • 査読あり
• [雑誌論文] リング状の半解析的要素を用いた静水圧を受けるアルミニウム製円板の有限変位解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 中島照浩、谷口朋代
  • 雑誌名: 土木学会論文集A2(応用力学) 巻: Vol. 67, No. 2 ページ: I-127-I-136
  • 査読あり
• [雑誌論文] F uid pressures on unanchored rigid flat-bottom cylindrical tanks under action of uplifting acceleration (2010)
  • 著者名/発表者名: T. Taniguchi, Y. Ando
  • 雑誌名: Journal of Pressure Vessel Technology, ASME 巻: Vol. 132, No.1 ページ: 011802-011802-8
  • DOI: 10.1115/1.4000374
  • 査読あり
• [雑誌論文] F uid pressures on unanchored rigid rectangular tanks under action of uplifting acceleration (2010)
  • 著者名/発表者名: T. Taniguchi, Y. Ando
  • 雑誌名: Journal of Pressure Vessel Technology, ASME 巻: Vol.132, No.1 ページ: 11801-1-11801-5
  • DOI: 10.1115/1.4000546
  • 査読あり
• [学会発表] 平底円筒貯槽の図-13タンクの解析モデル図底板浮き上がり現象を特徴付ける物理量の簡易算定法に関する検討 (2013)
  • 著者名/発表者名: 奥井大輔, 谷口朋代
  • 学会等名: 第65回土木学会中国支部研究発表会発表概要集,I- 5
  • 発表場所: 鳥取大学
  • 年月日: 2013-05-25
• [学会発表] 底板が三日月状に浮き上がる円筒タンクに生じる衝撃圧の矩形タンクモデルによる推定 (2012)
  • 著者名/発表者名: 白崎拓実, 谷口朋代, 小野祐輔
  • 学会等名: 第64回土木学会中国支部研究発表会発表概要集,I-33
  • 発表場所: 呉工業高等専門学校
  • 年月日: 2012-06-09
• [学会発表] 半解析的リング要素に部分的に配置するバネ要素の定式化について (2012)
  • 著者名/発表者名: 中島照浩, 谷口朋代
  • 学会等名: 計算工学講演会論文集, Vol.17
  • 発表場所: 京都教育文化センター
  • 年月日: 2012-05-31