2009 Fiscal Year Annual Research Report
津波外力に対する落橋防止システムの必要性能の明確化
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21560510
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| Research Institution | Ritsumeikan University |
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Principal Investigator |
小林 紘士 Ritsumeikan University, 総合理工学研究機構, 教授 (90066712)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
伊津野 和行 立命館大学, 理工学部, 教授 (90168328)
里深 好文 立命館大学, 理工学部, 教授 (20215875)
野阪 克義 立命館大学, 理工学部, 准教授 (50373105)
中尾 尚史 立命館大学, 総合理工学研究機構, 研究員 (50514171)
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| Keywords | 津波 / 流体力 / 模型実験 / 橋梁 / 数値流体解析 / 落橋防止システム |
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| Research Abstract |
津波発生用水路に,長方形角柱および2主桁断面,箱型断面の橋梁模型を設置し,上流から津波を模擬した水を流し,津波外力の測定をした.その結果次のことが判明した.津波が作用した瞬間に大きな外力(抗力,揚力,流力モーメント)が作用する.橋桁断面では床板張り出し部の影響で大きな上向きの揚力と頭上げの向きのモーメントが作用する.一方,長方形,箱桁ではごく短時間下向きの揚力,頭下げの向きの流力モーメントが作用した後に上向きの揚力頭上げのモーメントが作用する.一つの例として2主桁の橋梁への作用を調べた結果,津波の流速を5m/sと仮定したとき,橋軸直角水平方向の支点反力は耐震設計で要求される橋軸方向の落橋防止システム程度の大きさとなること、揚力およびモーメントによる負反力は自重による反力に匹敵する大きさとなることが分かった.長方形断面に作用する波圧力を圧力計で測定し,その結果について分析を進めている.粒子法(SPH法)により長方形角柱に関する津波の作用の数値シミュレーションを試みた。数値解析の結果は,津波が角柱に到達したのちの角柱周りの流況および抗力の発生に関して実験結果を良く説明するものであった.揚力,モーメントに関しては角柱の表面の負圧の寄与が大きいので精度の高い値を得るためには計算手法の改善策の検討が必要であるとされた.
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