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接地境界層乱流中の構造物に作用する風荷重の評価に関する研究

地面边界层湍流中结构风荷载评估研究

基本信息

批准号：
08650551
负责人：
宇都宮英彦
金额：
$ 1.15万
依托单位：
The University of Tokushima
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
1996
资助国家：
日本
起止时间：
1996 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

低層構造物に作用する風荷重評価において、風荷重を支配する接近流の乱流因子について考察した.特に、風洞実験的な手法で、この種の荷重を決定する場合に、風洞内に模擬すべき境界層乱流について、支配的な因子を明確にすることで、相似条件を緩和することの可能性が拡がる。ここでは、低層陸屋根構造を対象とし、これを特性の異る数種の境界層中に設置して、屋根面圧力の変化を計測し、圧力形成を支配する乱流パラメーターを抽出することを試みた。本研究で着目した乱流因子は、境界層厚さ、平均風速鉛直分布(速度勾配)、乱れの強さ、乱れのスケール、パワースペクトル等である。これらの乱流を生成させる手段としては、スパイヤとラフネスブロックによる境界層乱流と、格子による一様乱流場が用いられた。実験的手法による検討の結果、従来から指摘されていた実験相似上重要であるとされる「乱れの強さ」は、屋根面圧力の形成において必ずしも支配的な役割を持たず、むしろ軒高レベルにおける平均風速の「速度勾配」の働きが重要であることが示された。また、この軒高での速度勾配は、従来から風洞相似則として用いられていたJensen number(H/Zo;軒高/粗度長)の逆数に対応するものであることも同時に示した。さらには、速度勾配が支配的な働きをする理由として、構造物前面における死水領域の役割を指摘している。これについては、今後なお検討を進める必要があるが、現時点では、風洞実験においては、速度勾配を相似させることが極めて重要であるとの結論を得た。

Investigation of turbulence factors of approach flow under the influence of low-level structures, reassessment of wind loads and control of wind loads In particular, the wind tunnel simulation method, the load determination, the wind tunnel simulation, the boundary layer turbulence, the control factor, the possibility of mitigation of similar conditions The structure of the ground floor is different from that of the ground floor, and the pressure of the ground floor is measured and controlled. This study focuses on turbulence factors such as boundary layer thickness, vertical distribution of mean wind speed (velocity matching), turbulence intensity, turbulence, etc. The turbulent flow is generated by means of turbulence and lattice turbulence. The results of the investigation and analysis of the method of implementation are important for the similarity of the results. The formation of the root pressure must be controlled by the internal pressure. The average wind speed and the average wind speed are important for the formation of the root pressure. The speed matching of the height and width is similar to that of the wind tunnel. The Jensen number(H/Zo; height/thickness) and the inverse number of the height and width are indicated simultaneously. The reason why the velocity matching is dominant is that the structure is in front of the dead water. This is a very important conclusion.