遡上津波波圧による沿岸域構造物群の破壊過程に関する研究

海啸波压上升对海岸结构破坏过程研究

基本信息

批准号：
21K04278
负责人：
長山昭夫
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Kagoshima 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

项目摘要

東北地方太平洋沖地震で発生した地震津波（発生頻度1/1、000年の巨大津波:L1津波）は東北から関東の沿岸域で遡上し、市街地の構造物群を破壊した。その後に実施された構造物の被災調査では、従来の浸水深を基礎とした被災想定と現実の被災状況は大きく異なることが指摘された。またこの被災を受け、陸上構造物に作用する津波荷重の評価方法について新たな指針が策定され、数多くの知見が得られている．しかしながら遡上波から戻り流れまでを対象としたビルの窓列や内空洞を考慮した構造物モデルに対しての津波力の検討は多くない．以上の背景を受け申請者は、大型波動水槽を利用しビル構造物を対象にその開口部を変化させた場合の津波波力について模型実験を行った．さらに得られた実験値が従来の推算式で再現可能かについて検討を行った．大型水槽を利用した津波の遡上波と戻り流れ作用時における構造物周辺でのFr数について検討した結果、今回の条件下では遡上波時に流れは射流となり、構造物形状に関係なくほぼ一定のFr数となることがわかった．一方、戻り流れ作用時には射流まはた常流となり構造物形状がFr数に影響を与える．戻り流れが集中する領域に構造物模型を設置した場合、戻り流れ時の壁面波力は遡上波による壁面波力と同程度の力が作用することがわかり、戻り流れ時における壁面波力の検討が必要性である．また、構造物模型への作用浮力については、遡上波時に最大値となり構造物形状により差異が生じた．特に間口を有し内部空洞が多い場合、作用浮力は減少傾向となり内部空洞が無い構造物と比べ25%程度減少したことを確認した．

东北太平洋海岸地震产生的地震和海啸（L1海啸、1/1、000年特大海啸）从东北向上游延伸到关东海岸，摧毁了城市地区的建筑物。随后的建筑物受损调查显示，实际受损情况与传统的基于洪水深度的灾害损失估计存在显着差异。此外，针对此次灾害，针对作用于陆地结构的海啸荷载评估方法制定了新的指南，并获得了大量的知识。然而，考虑到建筑物的窗排和内部空腔（从上升波到回流）的结构模型的海啸力研究并不多。基于上述背景，申请人利用大型波浪池对改变建筑结构开口时的海啸波浪力进行了模型实验。此外，我们研究了是否可以使用传统的估计公式重现获得的实验值。我们利用大型水箱研究了海啸助推波和回流期间结构周围的 Fr 数，结果发现，在目前的条件下，助推波期间水流变成了射流，并且与结构形状无关，Fr 数几乎是恒定的。另一方面，当出现回流时，流动变成射流或正常流动，并且结构的形状影响Fr数。当结构模型安装在回流集中区域时，发现回流时的壁波力与助波产生的壁波力相似，回流时的壁波力为It有必要考虑这一点。此外，作用在结构模型上的浮力在助浪时达到最大值，并且根据结构形状而出现差异。特别是，当结构具有正面和许多内部空腔时，作用浮力趋于降低，并且已证实与没有内部空腔的结构相比，作用浮力降低了约25%。