構造基本断面の空力不安定振動応答評価に関する二次元非定常k−εモデルの適用性の検討

摘要

流れの剥離を伴う鈍い断面には，その断面辺長比に応じてたわみ渦励振，ギャロピング，ねじれ渦励振，ねじれフラッター等，種々の空力不安定振動が生じることが知られている．これらの断面は長大橋梁や超高層建築物等の構造物に見られることから，それらの耐風設計においてはその発生を正しく予測する必要がある．本論文では構造基本断面として辺長比が 2 および 4 の矩形断面を対象とし，二次元非定常 k−ε モデルによりこれらの一様流中における空力不安定現象の再現性を検討するために，非定常空気力，非定常風圧分布および自由振動応答について既往の研究結果との詳細な比較を行った．その結果，二次元非定常 k−ε モデルは，これら空力不安定現象の発振風速および応答振幅を精度よく予測することが可能であることがわかった．