土 木 学 会 第17回応用力学シンポジウム講演概要集
実物大貯水槽におけるスロッシング波高抑制のためのフィルターの
設置位置の検討
AStudyon世leIn血llationPosition ofFil町forSloshing Wave Damping in the R鎚lSωleWaterT;組k
黒田亮*・鈴木森晶**
Ryo KURODA and Moriaki SUZI必
*笥工)愛知工業大学大判完工学研癖健設システム工学専攻(干47ωm愛知県豊田市八割
T
八千草1247)
料開工)愛知工業大学教授工学研潮市環境学専十土木工学専攻(〒47ωm愛知県豊田市八割以千草1247)
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WOi地 :sloshing， .r四ls!cale water tank， sloshingw， 脱 伽lping，
か
古
tmade，secondmode
1
.
はじめに
近年，地震に起因するスロッシング現象による貯水タン
クの被害が数多く報告されている. このうち， 2011年に
発生した東北地方太平洋沖地震φ19.0)では，水道施設，病
院および学校などに設置してある矩形型貯水槽が破損す
る被害が発生した.
筆者ら 1)，2)は，これまでに矩形型貯水槽の内壁面にフィ
ルターを設置することで，スロッシング波高抑制に関する
手法を提案し，フィルターの効騨句な設置箇所および厚さ
について検討を行ってきた.しかし，実物大貯水槽の構造
上，内壁面にフィルターを設置できない可能性もあり，設
置位置を変えた場合の検討が必要である.
そこで本海院では矩形割令附観葉型剖吏用した実験結果
を基に，実駒大貯水槽を用いた実験を行う.内壁面からフィ
ルターまでの蹴陛変化させ，力崎譲験を行う.本実験を通
じて，矩形型目榊酎鯉の実験結果と比較して，実物大附く
槽でも，同様な波高折持腕県を得られるのか検討する.
2.
実際十画
2.1.供試体概要
写 真1のよう同拘エヌ・ワイ・ケイ製の幅L=3ぽ 肋illl，
樹子き0=3蜘 mn，高さlF=32蜘 illlの鋤殿一体型タンク
(以下，ロ
α
脂血貯水簡を使用し，フィルターを設置しな
い状電気以下，非制掲とフィルターを設置した状額以下，
命雌司について力晴定碕食を行い，スロッシング波高抑帝励果
を検討する.本研究の貯水槽に使用するフィルターは，写
宴2に示すように厚さ 3伽mの(拘吉原化工製の「もやい
ドレーンマットJを用い，匹lのように内壁面から距灘d
の位置に設置する.
2.2.実験方法
実験は，水深H=27
α
1
)m.mに設定し， :t:2mrnの指掘で
写 臭
1
実物大貯水槽 フィルター
E a
c o
o
-奥行き0=3000皿
医
1
-
1
実験概要
正弦湖臓を行った.静水面から力鵬相場剥嫡までの高
さをど担とし，これを計測した.
2
3
.
実験条件
表・1にL30α)mm貯水槽での実験パラメータを示す.加
振角度はぴで行う.振動数は l次モード(0.508Hz付町
および二次モード(0.883Hz付近)の2ケースで力搬する.
図-1に示すようにフィノレターの設置位置をパラメータと
し，四id をltí糟内壁面(d=3伽四~Iこ接した状態から貯水
槽の中間立置(d=Il2)まで変化させる.なお，余白illlとは
フィルターを設置していない状顕非制駒であるととを表
す.また，フィルターの厚さは3白血1のみを用いた.水深
-91
-47
Eに対するフィノレターの浸水長さの比率は18.5o/o(5(駒 田 )
である.
3
. 実験結果
3ふ一次モードおよび二次モードの実験結果
思2
1
こ一次モードにおいて，フィルターの設置位置を変
化させた場合の最大波高と入力革審激の関係を示す.縦軸
は，最大波高
A(
四 1)を，横軸は入力義霊場母Iz)を表す.
国より，一次モードでは券報j援の場合と比べて，フィノレ
ターを設置したことにより，高い波高抑需畷課が得られた
また，フィルターの設置位置は前球槽の中間立貫生U2)ま
で近づけていく沼ど，より高い波高抑希
1
開謀方支得られた
次iこ，思3に二次モードにおいて，フィルターの設置位
置を関様に変化させた場合の最大波高と入力話器撤の関係
を示す.二次モードでは一次モードとは異なり，全備ヲ
に波高が働暢果となったまた，ー次モ;ードのような顕
著な波高抑制撤果はみられなかった.二次モードにおいて
最も波高抑常勤果があったのは内壁面にフィルタ}を設置
した場合(a=3伽lIll)であった.
3.2.矩形型罰すく槽模型と実物大前オサ曹の比較
国41こ一次モードにおける矩形翻争防割婁賞以下，
Ll
8
C
崩m射水揚と
1
3
従蜘m 貯水槽を用いた場合の波高抑
鰯楳を示す.横軸を期i娠の最大波高を
1
∞%とした場合
の 鵡1娠の最大波高を示す.なお，再者とも水深討に対す
る減衰フィノレターの浸漬率は 18.5%であることをi藍己する.
図より，一次モードでは両者ともにフィルターの設置
位置を貯水槽の中間位置までをづけていくほど波高新報励
果はより高くなること持鶴できる.
次lこ，菌・51こ二次モードにおけるLl80伽m貯水槽と
L3∞Omm貯水槽を用いた場合の渡高抑制効果を示す.
図より，二次モードでは，一次モードとは異なり，両者
ともにa=Isの泣置において，少し波高が高くなり，それ
以降は低くなること持鯨、できる.
4
. 結論
(
1
)
実物大貯水槽の実験結期ま，娼携強抹槽模型の実験
結果とJ:I:載して，間樺制!勢匂を示した.また，実効大
貯水槽におし、ても設高拘狩撮県は確認できた.
。
)
一次モードでは，手掛肢と比べて，フィルターを設置
することで帯濃高抑第i防 果 が 得 ら れ た 特 に フ ィ
ルターの設置位置を貯水槽の中間柱置まで、近づけて
い く ほ ど よ り 再 浴 縞 榊 搬 船3得られた
。
)
二次モードでは，一次モードとは異なり，全体的に
波高が抵くなる結果左なった.
参考文献
1) 員相一見鈴木薪詰，掛端末佐口惜一郎，倉橋奨:
矩形員材曹におけるスロッシング挙動とその抑制方法
に対する衡す，土木学会論文集A2分冊〈応用力労特集
表・1 実物大貯水槽実験パラメータ
15。辺
i1同
君
、
司
樋
輔 自
+く
創
入 力 振 動 散:(Hz)
加掻方向角「
2700
ま2
笠芝盟主
自.508付近{一次壬_I=)
9B83付近{二次モード)
s
18.52当(500mm)
0.49 0，50 0，51 0.52
入 力 撮 勤 数(Hz)
協2 最大波高.入力振動数関採(一次モード)
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2) 日比野広之，鈴木森晶，射す哲夫:実物対
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ロッシング現象と波高拘絹綴操手法に関する穆続，土
木学会第 68屈年次学椅講演会， 1-025却.49・50，2013.9.
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