貯水タンクの地震被害調査と対策 | 中央大学 平野研究室

ステンレス製パネルタンクの流体と構造を連成しての固有値解析と時刻歴応答解析

ステンレス製パネルタンクの流体と構造を連成しての固有値解析と時刻歴応答解析

年次学術講演会優秀論文賞受賞 中央大学大学院2年 竹本純平


令和2年度土木学会全国大会
第75回年次学術講演会

 

年次学術講演会優秀論文賞受賞

 

中央大学大学院2年 竹本純平
ステンレス製パネルタンクの流体と構造を連成しての固有値解析と時刻歴応答解析

 

SUSタンク 最新の設計基準で設計 しかし被害発生>

 

SUSタンクの現状疑問点 角形SUSタンクの固有周期を円筒形タンクの算定式を用いて算出 妥当か否か

 

地震動によるSUSタンクの局所的影響を分析

 

有限要素法プログラムADINA 非線形問題 流体と構造の同時連成解析が可能

 

ジャングルジムのような内部補強材

 

パネル継ぎ目に溶接された隅角部斜め補強材

 

スロッシング固有値 液面揺動によるタンクの変形モード

 

解析結果 固有振動数解析 液面揺動による壁面変形再現 流体部水面1次モードの波形を再現

 

流体部水面2次モードの波形を再現

 

解析の算出値と理論値が一致

 

バルジング固有値 タンク主体の変形モード

 

解析結果 固有振動数解析

 

タンク主体のバルジング再現 液面揺動の影響なし

 

上部補強材取り付け位置が大きく反応 補強材部分がは振動し大きく反応

 

上流体部が大きく反応

 

解析概要 時刻歴応答解析 熊本地震(前振)益城NS波

 

データ取得位置 斜め補強材溶接部分

 

隅角部の溶接部が裂ける可能性

 

解析結果 ミーゼス応力 応力集中 下部隅角部の破損 補強材の座屈

 

繰り返し応答により破壊に至る

 

 

東日本大震災や熊本地震によりステンレス製パネルタンクが被災した それは耐震設計に問題があるのか 設計基準が妥当か否かの検討が必要

 

ステンレス製パネルタンクにおいて固有値解析及び熊本地震益城NS波による時刻歴応答解析を実施

 

内部補強材により剛性を著しく上げることでパネル部分と補強材接合部分で大きな剛性差を生じる

 

参考文献 熊本地震におけるステンレスパネルタンクの被害調査とスロッシング発生時の損傷の検討 スロッシングインパクトを考慮した長方形の耐震性に関する研究 パネル接合部の損傷に着目したステンレス鋼製パネルの強度の検討

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