2019 Fiscal Year Annual Research Report
津波・漂流物による外力を考慮した津波避難ビルの統合型安全性照査システムの構築
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17H02057
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| Research Institution | University of Tsukuba |
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Principal Investigator |
磯部 大吾郎 筑波大学, システム情報系, 教授 (00262121)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
田中 聖三 筑波大学, システム情報系, 助教 (10439557)
浅井 光輝 九州大学, 工学研究院, 准教授 (90411230)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 津波伝播解析 / 構造解析 / 津波避難ビル / ASI-Gauss法 / VOF法 / 計算工学 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
先の東日本大震災での津波被害を受け、津波避難ビルの建築基準策定が進んでいる。避難ビルは、浮力と流体力、さらには漂流物による衝突力に耐える必要があるため、各外力に対するその強度評価を可能な限り正確に実施する必要がある。そこで本申請課題では、津波伝播解析、津波-漂流物連成解析および構造物の損傷解析手法を開発し、これらを統合した避難ビルの安全性照査システムを構築することを目的としている。本年度は、漂流物が津波避難ビルに衝突し窓などの開口部が塞がれ、構造物に作用する波圧が増加してしまうような現象を精査することを目的とし、前年度に高精度化、効率化を図った解析手法を統合して津波避難ビルの安全性照査システムを構築し、様々な数値解析を実施した。特に津波災害の再現解析を行い、建物の損壊・転倒などを引き起こす要因について検討し、避難ビルの設計方針に関する知見を取得した。一方、この知見を得るためには、膨大な形状・形式に対するケース解析を行う必要がある。また，ASI-Gauss法は非常に高速な解析手法であり、建物一棟程度であればPCでも十分に解析が可能であるが、避難ビルが周辺に与える影響や周辺から受ける影響を評価するためには、複数の構造物についてまとめて解析する必要がある。そのため、OpenMPによるノード内並列計算手法を導入することで、大規模計算の高速化を図り、都市を丸ごとモデル化した地震時挙動解析を実施した。また、課題に関する打合せや学会参加、論文投稿による成果発表を行った。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本年度は、当初の目標であるOpenMPによるノード内並列化を実施し、大規模計算の高速化を可能とした。そして、都市を丸ごとモデル化した地震時挙動解析を実施することを可能とした。さらに、成果をまとめた書籍（共著）を1冊、査読論文１編、国際会議講演論文を2編（内1編はキーノート講演）発表した。よって概ね順調に研究は進行しているものと思われる。
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| Strategy for Future Research Activity |
本年度は、ここまで効率化を図ってきた解析手法を統合し、津波避難ビルの安全性照査システムを構築する。解析を実施し実験結果と比較・検証することで、システムのさらなる高精度化を図る。さらには、津波災害の再現解析を行い、建物の損壊・転倒などを引き起こす要因について検討し、避難ビルの設計方針に関する知見を取得する。一方、この知見を得るためには、膨大な形状・形式に対するケース解析を行う必要がある。また，ASI-Gauss法は非常に高速な解析手法であり、建物一棟程度であればPCでも十分に解析が可能であるが、避難ビルが周辺に与える影響や周辺から受ける影響を評価するためには、複数の構造物についてまとめて解析する必要がある。そのため、OpenMPによるノード内並列計算手法を導入することで、大規模計算の高速化をさらに図る。また、成果発表のための旅費、論文の投稿などにも予算を充当する。
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