津波波力による体育館の崩壊解析
Abstract
2011年3月11日に発生した東日本大震災では，地震や津波および漂流物の衝突により多くの建物が損壊した．中でも津波による被害は大きく，多くの構造物が低層階の層崩壊，杭の破壊，引き抜きによる転倒などの被害を受けた．被害を受けた構造物には体育館も含まれる．例えば，宮城県の陸前高田市民体育館では外壁の転倒や屋根フレームの変形，柔剣道場の流出が見られ，避難していた被災者が襲来した津波により流される事態まで発生した．体育館は災害発生時に避難所として用いられる施設であり，津波襲来時における体育館などの大空間構造の破壊メカニズムを把握することは，それらの設計，運用上も重要な事案である．そこで本研究では，有限要素法による一方向流体構造連成解析手法を用い，津波による体育館の崩壊解析を実施した．体育館の崩壊挙動を再現し，津波の浸水深や流速による被害状況の変化を把握することを目的とする．
Although gymnasiums are often used as refuge when big earthquake occurs, many were damaged under tsunami force in the 2011 Great East Japan Earthquake. The main objective of this study is to figure out the damage process of a gymnasium when attacked by a tsunami. The investigation was carried out using a one-way, fluid-structure coupling analysis. The VOF method by stabilized FEM was applied for the fluid analysis and the ASI-Gauss code for the structural analysis. From the numerical result, it was confirmed that the tsunami force acting on a gymnasium had great effect on the damage.