Risk of long term power outage in urban areas due to wind-borne debris during super typhoon

超强台风期间风载碎片造成城市地区长期停电的风险

• 批准号: 21K04589
• 负责人: 友清 衣利子
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Kumamoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K04589/
• 关键词: 飛散物; 張力変動; 強風被害; 風洞設備; 強風災害; 停電

台風等の強風による構造物被害では，風力そのものによる被害だけでなく破損した断片等が飛散物となって被害が連鎖し，拡大する。本研究では特にシート状の飛散物に着目し，飛散物の衝突や絡みつきによる構造物破損への影響を検証する。2022年度の成果は下記の通りである。①前年度製作した風洞装置を使用したケーブル張力計測システムを構築した。より線のワイヤをシリコンチューブに通して，ケーブルの縮尺模型でも十分な単位重量と受風面積を確保できるようにした。また，ケーブル張力を計測するために金属板とひずみゲージを利用した簡易の張力変動計測装置を作成した。②ケーブルに付着した飛来物の種類と風速をパラメータとし，ケーブルの張力を計測した。付着物として，金属板を想定したアルミ箔（厚さ0.011mm）と農業ハウス用のシートを想定したポリエチレンシート（厚さ0.01mmと0.02mm）を使用し，付着物の幅や長さを変化させて実験を行った。平均風速の増大に伴いケーブルの変形状態が変化し，風速の増大とともに張力は二乗で増大することを確認した。付着物の重量は張力の増大に直に影響する。また，付着物がある状態で風速が増大しても平均張力に顕著な増加は見られなかった。しかし，実験時の映像から，付着物の瞬間的な変形は張力変動に影響を及ぼすことが分かった。張力の時刻歴変化と付着物の有無を検討したところ，付着物があると張力の変動係数が大きくなることが分かった。強風下でのケーブル張力の変動に及ぼす付着物の影響を定量的に把握することができれば，飛来物の付着による被害拡大の分析が可能となり，大規模停電を引き起こした強風被害要因の究明に資する情報が提供できる。

如果台风等强风造成的结构损害，不仅是风能本身造成的损害，而且损坏的碎片也会散射，损坏被链接并扩大。这项研究的重点是板状飞行物体，并检查了飞行物体碰撞和纠缠对结构损害的影响。 2022财政年度的结果如下：1）使用电缆张力测量系统使用去年制造的风洞设备构建。滞留的电线通过硅管，以确保即使在电缆的缩放模型中，也可以确保足够的单位重量和接收空间。另外，使用金属板和应变量表创建了一个简单的张力波动测量设备，以测量电缆张力。 2）电缆的张力是使用连接到电缆和风速的飞行物体的类型来测量的。使用铝箔（厚度为0.011mm）为金属板和专为农业房屋设计的聚乙烯（厚度为0.01mm和0.02mm）设计的铝箔（厚度0.011mm）制成，并制成沉积物，并通过改变沉积物的宽度和长度来进行实验。已经证实，电缆的变形状态随平均风速的增加而变化，并且张力随风速的增加而增加。沉积物的重量直接影响增加的张力。此外，即使在存在沉积物的情况下风速也会增加，也未观察到平均张力的显着增加。但是，从实验图像中发现，沉积物的瞬时变形会影响张力波动。当我们检查时间历史的张力变化以及存在或不存在沉积物时，我们发现张力变化的系数在存在沉积物时会增加。如果我们可以定量掌握沉积物对强风中电缆张力波动的影响，则可以分析飞行物体附着的损害增加的增加，并提供有助于调查强风损伤的原因的信息，从而导致大规模电动乘坐大规模电动弹性。

项目成果

電柱の風荷重増大に及ぼす飛来物付着の影響

飞行物体对电线杆风荷载增加的影响

• 发表时间: 2022
• 作者: Ohori;M.;須田 達;須田 達;須田 達;友清衣利子;友清衣利子
• 通讯作者: 友清衣利子

風洞実験に基づくケーブル張力変動に及ぼす飛来物付着の影響

基于风洞实验的飞行物体对缆索张力波动的影响

• 发表时间: 2023
• 作者: Ohori;M.;須田 達;須田 達;須田 達;友清衣利子
• 通讯作者: 友清衣利子