Structural safety risk assessment of urban areas for unexpected large-scale explosion

突发大规模爆炸城市结构安全风险评估

• 批准号: 21H01601
• 负责人: 別府 万寿博
• 金额: $ 10.98万
• 依托单位: 防衛大学校(総合教育学群、人文社会科学群、応用科学群、電気情報学群及びシステム工学群)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 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-21H01601/
• 关键词: 爆発; 構造安全性; リスク評価; RCはり; 爆発作用; RC部材

本研究の目的は、爆破テロや都市での大規模爆発を受ける構造物の破壊挙動を解明し、耐爆リスク評価法を確立することである。このため、都市での大規模爆発における複雑な爆風圧伝播挙動を解明する。また、近接爆発を受けるRC部材の破壊を評価する方法を提案する。さらに、爆破テロや都市での大規模爆発に対する構造物や都市のリスク評価法を構築する。今年度は、特に、都市モデルの設計・作成および都市モデルに対する爆風圧実験を行った。実験結果に基づいて、構造物がない場合、建物1個だけの場合および建物3個の場合における爆風圧の特徴を調べた。爆薬にはComposition C-4を用い、構造物との離隔距離を変化させた実験を行った。特に、構造物3個の場合には、最大爆風圧が増幅する特定の位置があることがわかった。爆風圧の伝播に関する感度解析を行うため、空気と爆薬をモデル化した数値解析を行った。爆発実験の数値解析から、爆風圧の増幅には入射圧、マッハ反射、入射角度が影響することを明らかにした。RC部材の耐爆性を明らかにするために、軸力を考慮したRCはりの設計および作製を行った。試験体の作製が遅れたため、先行して数値解析を行った。数値解析では、爆薬と空気をオイラー座標系でモデル化し、RCはりはラグランジェ座標系でモデル化した。コンクリートおよび鉄筋はいずれも非線形の弾塑性型構成則を用い、コンクリートには破壊を考慮した。解析結果から、適切な材料モデルを設定することで、近接爆発による不均一な爆風圧分布を受けるRCはりの破壊を再現できることがわかった。都市の脆弱性評価については、各種の構造物分布を有する仮想都市を作成した。次年度以降は、都市内の構造物が受ける爆風圧やフラジリティを評価する予定である。

The purpose of this study is to understand the failure behavior of structures subjected to large-scale explosion and to establish an evaluation method for explosion resistance. The large-scale explosion in the city caused by the explosion caused by the explosion was explained. A method for evaluating the damage of RC components is proposed. Construction of structures and urban structures for large-scale explosion in urban areas This year, the design, construction and implementation of urban air blast control systems are discussed. The results show that the characteristics of explosion pressure are adjusted in the case of foundation, structure, building and 3 cases. The Composition C-4 is used in the structure and the separation distance is changed. In particular, there are three situations in which the maximum explosion pressure increases. The sensitivity analysis of explosion pressure and propagation, and the numerical analysis of explosion pressure and propagation. The number of explosions is analyzed, the amplitude of the explosion is increased, and the incidence is reflected. RC component explosion resistance, axial force, design and manufacture The system of the test body is divided into two parts: the first part and the second part. Number analysis is the same as the space coordinate system. For example, if the iron rib is not linear or plastic, the iron rib is not linear or plastic. Analysis results: appropriate material settings, close detonation, non-uniform detonation pressure distribution, RC failure, reproduction Urban vulnerability assessment, distribution of various structures, and urban planning In the next year, the structure in the city will be subject to the explosion pressure.

项目成果

粗粒AP を用いたAP/HTPB 系スラリーの粘弾性

使用粗粒 AP 的 AP/HTPB 浆料的粘弹性特性

• 发表时间: 2021
• 作者: 古瀬裕人;甲賀誠
• 通讯作者: 甲賀誠

種類が異なるポリウレア樹脂で裏面を補強したコンクリート板の接触爆発実験

背面不同类型聚脲树脂增强混凝土板接触爆炸试验

• 发表时间: 2022
• 作者: Riho Kawaguchi;Claudio Feliciani;Daichi Yanagisawa;Shigeto Nozaki;Yukari Abe;Makiko Mita and Katsuhiro Nishinari;アピシット イエンサイ，山内稔也，市野宏嘉，別府万寿博，福井秀平
• 通讯作者: アピシット イエンサイ，山内稔也，市野宏嘉，別府万寿博，福井秀平

Fundamental study on the blast mitigation performance of an aluminum honeycomb composite panel subjected to close-in explosion

近距离爆炸下铝蜂窝复合板减爆性能基础研究

• DOI: 10.11532/structcivil.68a.1036
• 发表时间: 2022
• 期刊: Journal of Structural Engineering, A
• 作者: 別府万寿博;市野宏嘉;相澤武揚
• 通讯作者: 相澤武揚

ポリウレア樹脂による裏面補強を施したコンクリート板の接触爆発実験

聚脲树脂背筋混凝土板接触爆炸试验

• 发表时间: 2022
• 期刊: 第 13 回構造物の衝撃問題に関するシンポジウム論文集
• 作者: T. ERSOZ;K.HANEDA;A.KURIBAYASHI;Y. GONDA;山内稔也，市野宏嘉，別府万寿博，福井秀平
• 通讯作者: 山内稔也，市野宏嘉，別府万寿博，福井秀平

ハニカム複合パネルの座屈強度が耐爆緩衝効果に与える影響に関する研究

蜂窝复合板屈曲强度对防爆缓冲效果的影响研究

• 发表时间: 2022
• 作者: Yuming Dong;Xiaolu Jia;Daichi Yanagisawa and Katsuhiro Nishinari;清水祐里，別府万寿博，森広毅，濵田匠李，市野宏嘉，相澤武揚
• 通讯作者: 清水祐里，別府万寿博，森広毅，濵田匠李，市野宏嘉，相澤武揚