2005 Fiscal Year Annual Research Report
| Project/Area Number |
16206057
|
|---|
| Research Institution | Chubu University |
|---|
Principal Investigator |
野中 泰二郎 中部大学, 工学研究科, 教授 (60027224)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
和田 章 東京工業大学, 応用セラミックス研究所, 教授 (90158684)
橘 英三郎 大阪大学, 大学院・工学研究科, 教授 (80029165)
河西 良幸 前橋工科大学, 大学院・工学研究科, 教授 (00336489)
澤本 佳和 鹿島建設株式会社, 技術研究所, 上席研究員
世戸 憲治 北海学園大学, 工学部, 教授 (50154662)
|
|---|
| Keywords | 衝撃 / 破壊 / 衝突 / 進行性崩壊 / 局部損傷 / 爆破 / 高層建築 / 航空機 |
|---|
| Research Abstract |
本研究課題の代表者、分担者、協力者が中心になって、「衝突や爆発力を受ける構造物の挙動に関する国際シンポジウム」を名古屋で開催し、自然災害・事故・テロに基づく衝撃応答などについて発表と活発な質疑応答が交わされた。
9.11事件により世界貿易センタービルで発生した進行性崩壊現象を、密な外周柱のチューブ構造の小型モデルを用いて実験的に再現した結果、各層で可能な限り大きな補剛力を与えることで外周柱の構面外座屈による進行性崩壊を遅らせることが出来ること、建物内部の梁・床構造が、我国の鋼構造座屈指針で規定されている2%より大きな補剛力を有していれば、チューブ構造外周柱を短期許容圧縮力で設計できることなどを確認した。
試設計に基づく鉄筋コンクリート造20階建物に中規模の航空機(F4ファントム、質量19t、衝突速度150m/s)が衝突した場合の衝撃応答のシミュレーション解析を遂行した。衝突による衝撃荷重の最大値は48MNで、衝突階の保有水平耐力約30MNを超えること、設計地震の応答に比べると1/2〜1/4倍であるが、衝撃荷重の継続時間0.12sが建物の1次固有周期1.5sに比べて非常に小さいために衝撃応答は小さく層崩壊に至ることはない、との結果を得た。
2005年4月に尼崎で発生し、106人が死亡した列車の脱線・衝突事故の数値シミュレーションを遂行して、衝突したビルの一階柱でへし折られた2両目車両の衝突応答など、実際の事故現象をかなり忠実に再現できることなどがわかった。
衝撃圧を受ける弾性板の理論解析を遂行し、動的応答の閉型解析解を導くことに成功した。一辺固定、三辺自由の矩形板に一様分布の垂直荷重が作用するものとし、曲げとせんだん変形との相互干渉を考慮して瞬間的な純衝撃に対する基本解を求め、Duhamel積分によって任意時間分布の載荷に敷衍した。
|
