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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

基本信息

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

项目摘要

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。

Typhoon and other strong winds caused damage to structures, such as debris and debris. This study aims to investigate the impact of special scatterers on structures and their impact on structural damage. 2022 annual results are recorded below. 1. Construction of wind tunnel equipment The size of the model is very small and the area of the wind is very small. A simple tension measuring device is used to measure the tension of a metal plate. 2. The type of flying object and the wind speed are measured. The thickness of the metal plate is 0.011mm. The thickness of the metal plate is 0.01mm. The thickness of the metal plate is 0.02mm. The thickness of the metal plate is 0.01mm. The increase in average wind speed is accompanied by a change in the deformation state of the steel bar, and it is confirmed that the increase in wind speed and the increase in tension are two times greater. The weight of the attachment directly affects the tension. The wind speed increases when the object is in a state of stress. The average tension increases when the object is in a state of stress. From the reflection of the real time, the instantaneous transformation of the object is affected by the change of tension. The moment of tension changes and the presence or absence of the object changes. The analysis of damage caused by the change of tension and impact of flying objects under strong wind provides information on the causes of large-scale power failure.