2016 Fiscal Year Annual Research Report
Damage process of buildings due to the synergistic effect of the rapidly changing wind speed and atmospheric pressure drop caused by a tornado
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26282112
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
前田 潤滋 九州大学, 人間・環境学研究科(研究院), 名誉教授 (40128088)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
野田 稔 徳島大学, 理工学研究部, 准教授 (30283972)
友清 衣利子 熊本大学, 先端科学研究部, 准教授 (30346829)
竹内 崇 神戸大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (80624395)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 自然災害予測・対策 / 竜巻被害 / 竜巻気圧急降下 / 風力のオーバーシュート現象 / 竜巻の内部構造 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
①期間内の風洞実験で得られた，周辺の急変する気圧降下に起因する建物模型内外の気圧差圧力の時系列情報を再整理して，建物への気圧差力と周辺気圧降下との位相情報に及ぼす建物密閉度の影響は，建物容積と壁面隙間（開口面積）の比率が支配的であることがわかった。
②突風を受ける建物模型の風圧分布に及ぼす風向の影響に着目した実験と数値流体解析の比較検討を行い，模型各部位の風圧力分布の増大現象（オーバーシュート風圧力）を数値流体シミュレーションで十分に再現できることがわかった。またパラメータスタディにより建物に対する突風の風向角特性を明らかにした。さらに，建物表面に作用するオーバーシュート風圧力の屋根小屋組から梁柱骨組へと伝播する応力の伝達特性を数値計算で追跡して，風力のオーバーシュート現象の部材応力への伝達特性を整理し，部材応力の動特性の一例を示した。
③九州地区の広域高密度風観測システム(NeWMeK)による突風の実観測記録情報をもとに，鉄道車輌を例に，定常風速場での風力係数と風圧係数を用いて実構造物のオーバーシュート風力を算定するための“相当風速”の統計的特性を明らかにした。
④竜巻シミュレータおよびLES解析による突風風速の再現を行い，周辺気圧分布と突風風速成分を考慮した竜巻の内部構造のモデル化を検討した。また接近・通過する竜巻に対する送電鉄塔の時刻歴応答のパラメータスタディを行い，同じ最大風速を有していても，竜巻風速分布の数学モデルが鉄塔の変形量に強く影響することを示した。
⑤期間内の研究成果を総括して，「気圧差力」を考慮した竜巻被害風速の算定例を，2012年のつくば市竜巻被害で見られた木造家屋の事例に適用し，急変する気圧降下が被害風速の評価値を下げ，竜巻の強さの判定（藤田スケール）に強く影響することを示した。
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| Research Progress Status |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Causes of Carryover |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(19 results)
