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風に起因するダイナミクス

斜張橋ケーブルの空力振動に関する研究

斜張橋のケーブルは、風と雨の状況下で振動するという現象がよく知られています(通称:レインバイブレーション)。 当研究室では、この問題に長年取り組んできており、ケーブル模型を用いた風洞実験、屋外観測などをおこなっています。

これまでの研究で、この現象は、ケーブルが傾斜していることによって後流域に発生する軸方向流れ、雨水によってケーブル表面に形成される水路、渦の非定常かつ3次元的な振る舞い等が複雑に絡み合った現象であることが明らかとなっていますが、まだ不明な点も数多く残されており、さらなる解明を目指して、またより合理的な制振対策を求めて研究に取り組んでいます。

地震動に起因する構造ダイナミクス

橋梁構造の耐震安全性に関する研究

橋梁をはじめとする社会基盤構造物においては、構造物に作用する地震エネルギーを効率的に低減・吸収する免震・制震装置で動的応答を制御する技術を取り入れることにより、耐震性能を効率的に確保した合理的な構造システムを実現することができる。新しい構造物への応用だけではなく、既設橋梁の耐震補強への実際的な適用を視野に入れた高度な免震・制震理論の研究や、最先端の免震・制震装置の開発および性能検証、コストパフォーマンスに優れた新たな免制震構造と設計法の開発、経年劣化の検証の研究を行っている。

大規模構造システムの動的応答特性を把握するためのハイブリッド地震応答実験手法開発

社会基盤構造物は一般に規模が大きく、実規模の構造全体の試験を行うことには数多くの困難が伴う。そこで、地震時の構造物の応答に支配的な構造要素のみを取り出して振動台や動的加振装置を用いた動的載荷実験を行い、その他の部分については数値シミュレーション計算で応答を求め、実現象に対応した時間軸で両者を結合する実時間ハイブリッドシミュレーションと呼ばれる動的実験-解析統合手法が用いられている。こうした高度な実験手法を実現する実験システムを構築することにより、構造物に作用する地震エネルギーを効率的に低減・吸収する先進的な免震・制震装置の開発における、信頼性の高い性能検証が可能となる。