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数値流体解析による高層建築物の風荷重評価

吉川 優*1・中村 良平*1

近年の計算機性能や解析技術の向上に伴い,数値流体解析(CFD, Computational Fluid Dynamics)技術が多くの分野で活用されるようになった。一方,耐風設計のための風荷重評価に関しては,風力あるいは風圧力の時刻歴変動を精度よく求める必要性があるが,これらを計算するための非定常解析技術は実用化に至っていない。ここでは,高層建物を対象としてLES(Large Eddy Simulation)に基づく非定常解析により変動風力および変動風圧力を求め,風洞実験結果と比較することによりその適用性を検証する。結論として,解析値と実験値は概ねよい対応を示したが,風圧係数の変動成分については局所的に改善すべき点もあり,LESの実用化に向けて更なる精度改善を行う予定である。

キーワード:  数値流体解析,LES,風荷重,高層建築物

*1 技術センター 建築技術研究所 防災研究室

Evaluation of Wind Loads on High-rise Building by LES

Masaru YOSHIKAWA*1 and Ryohei NAKAMURA*1

Recent advances in computer performance and numerical techniques have enabled us to apply CFD (Computational Fluid Dynamics) to many fields of engineering. On the other hand, the numerical prediction of wind loads for wind resistant design requires the computation of fluctuating wind forces and pressures which has not yet been put into practice. To verify the applicability of numerical prediction methods, we predicted the wind loads on a high-rise building by LES(Large Eddy Simulation) and then compared the results with those by the wind tunnel experiment. The computational results are roughly comparable to the experiments, but the numerical prediction of locally fluctuating pressures requires further study to improve its accuracy before the method can be practically applied.

Keywords:  CFD, LES, wind load, high-rise building

*1 Disaster Prevention Research Section, Building Engineering Research Institute, Technology Center