Modeling distribution shape of accumulated volcanic ash on roof thorough ashfall test
屋顶火山灰堆积分布形状的模拟彻底落灰试验
基本信息
- 批准号:22K04404
- 负责人:
- 金额:$ 2.66万
- 依托单位:
- 依托单位国家:日本
- 项目类别:Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
- 财政年份:2022
- 资助国家:日本
- 起止时间:2022-04-01 至 2025-03-31
- 项目状态:未结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
積灰荷重の算定に資する基礎資料を得ることを目的として、屋根サイズが1100mm×1200mmのガルバリウム鋼板を葺いた4寸および4寸5分勾配の片流れ屋根に、高さ5,500mmの足場骨組の最上部から2014年に桜島から噴出した火山灰を100kg降下させ、屋根上の火山灰の堆積厚さを計測した。火山灰はふるい目0.2mmのふるいを用いて製作した火山灰降下装置から自然降下させた。堆積厚さの計測システムはレーザー変位計・電源装置・コントローラとノート型パソコンで構成し、レーザー変位計により採取された距離データはコントローラを介してPC上にCSV形式で記録した。火山灰の降下後にレーザー変位計を取り付けた電動スライダーを屋根の短辺方向に動かし、屋根上に設けた50mmピッチのグリッド状の測定点で計測を行い、屋根面までの距離と火山灰表面までの距離の差分により、火山灰の堆積厚さを求めた。屋根に降下する火山灰は軒先部に斜面を形成し、斜面後方は平らな面を形成する傾向にあり、これらの形状が屋面に堆積する火山灰の特徴であることが予想されたので、軒先部斜面の頂点部分の堆積厚さと頂点の屋根面への垂直投影地点から軒先(堆積部分の最外縁部)までの距離を計測して、これらの正接に屋根勾配を加算して軒先部分の斜面角を求めた。軒先部の斜面角は32°であり、400gの火山灰試料を用いて自由堆積法により得られた砂山の安息角30.3°と同程度であった。また、測量結果から得られた屋根上火山灰の3Dモデルから推定した屋根に堆積した火山灰の重量は降下火山灰重量の60%程度であった。これらの結果から、勾配屋根に降下する火山灰の堆積形状は火山灰の安息角と堆積率をパラメータとしてモデル化できる可能性が高いことが分かった。
The basic data for the calculation of the ash load were obtained. The thickness of the ash deposit on the roof of the building was measured. The ash deposit was 100kg in 2014. The ash deposit on the roof of the building was measured. Volcanic ash falls naturally when it is 0.2mm thick. The thickness of the measurement system is determined by the position of the power supply device. The measurement system is composed of a computer and a CSV format. After the ash falls, the position meter is used to measure the distance between the root surface and the ash surface. The distance between the root surface and the ash surface is used to calculate the thickness of the ash deposit. The roof of the house is inclined to form a flat surface behind the inclined surface, and the roof of the house is inclined to form a flat surface.(The outermost part of the stacking part) The distance between the two parts is measured, and the angle of the inclined surface of the first part is calculated. The slope angle of the first part of the column is 32°, and the rest angle of the 400g volcanic ash sample is 30.3°. As a result of the measurement, it is estimated that the ash weight accumulated on the roof of the house will drop to 60% of the ash weight. As a result, the shape of the ash deposit, the angle of repose and the accumulation rate of the ash deposit are highly probable.
项目成果
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