防災シミュレーション
東日本大震災では、従来の想定を超える巨大な津波により、数多くの構造物が損壊し、橋梁構造物についても、多数の流出被害が発生しました。津波発生時の道路ネットワーク網を保持するためにも、津波による橋梁構造物の被害を適切に評価し、起こり得る被害を最小限に抑える方法を検討する必要があります。
当社は、橋梁縮小モデルによる津波作用時の再現実験から得られた知見を応用して、広域の津波伝播解析(2次元津波解析)と海底、地形、構造物を含めた3次元津波解析を行うことで、橋梁へ津波が作用した際の挙動を再現できる解析手法を開発しました。
これにより、被害の想定、また対策を検討することができ、今後発生が予想される巨大地震による津波をシミュレーションし、橋梁を含めたインフラの防災検討に役立てることができます。
これまでに、3次元津波シミュレーションにより、橋梁上部構造を対象とした既往の水理実験の再現計算および東日本大震災による津波で被災した火力発電所を対象とした津波再現解析を行い、実験結果や実被害状況と比較することで、各種構造物に作用する津波の波力評価への数値流体解析の適用性を検証しています。
実験と解析の断面周りの流況比較
※表は左右にスクロールいただけます
- 実験
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- 解析
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(a)5.8s (b)5.95s (c)6.1s (d)6.25s
広域津波伝播解析結果
広域伝播解析により得られた地震発⽣後、5分、15分、25分における津波伝播状況は以下のとおりです。
3次元数値シミュレーション結果
3次元数値シミュレーションで得られた地震発⽣後、15分、20分、25分、27分、30分、35分における橋梁周辺の津波遡上状況は以下のとおりです。
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a 地震発生後15分 -
b 地震発生後20分 -
c 地震発生後25分 -
d 地震発生後27分 -
e 地震発生後30分 -
f 地震発生後35分