講演情報
[11016]形状最適化を用いた洗掘の起こりにくい橋脚形状の考案と模型実験によるその効果の実証（シンポジウム講演概要）
*廣田 藍子1、森本 時生1、渡邉 健治1 (1. 東京大学)
キーワード：
洗掘、形状最適化、DAFoam
近年, 豪雨災害による河川橋梁の局所洗掘の被害が深刻化する一方, 3Dプリンティング技術の発達により複雑な曲面を持つ大規模なコンクリート構造物の製造が比較的容易になった. このような状況を鑑み, 新たな橋脚形状を考案するためDAFoamを用いて形状最適化を行ったが, 定常条件においては非定常な馬蹄形渦の表現が難しく, 橋脚上流端が十分に最適化されない. よって, 橋脚上流部分で下降流が底面に衝突し逆流する成分(馬蹄形渦の原因)による流下方向の底面せん断力を小さくする最適化と上流端の2次元の最適化を組み合わせて橋脚を制作し, 模型実験でその妥当性を示した. これにより, 通常定常条件では解けない, 非定常な馬蹄形渦が発生する乱流条件において形状最適化を行い, 底面や過積阻害率, 橋脚の支持範囲を大きく変更せずに洗掘に対して粘り強い形状を考案できることを示した.