抄録
我が国で一般に用いられている園芸用パイプハウスを対象として，風荷重を受けた際，崩壊に至るまでの過程を幾何学的および材料非線形性を考慮した有限要素法解析によって明らかにし，より合理的な耐風設計法を確立するための基礎的知見を得た。二次元解析に加えて三次元解析を実施し，両者の比較により妻面や桁行直管による拘束効果および三次元的な風力分布による三次元効果を明らかにした。また，種々の補強方法の効果について検討し，風荷重に対して効果的な補強方法を示した。パイプハウスは風荷重を受けると変形しやすい。変形に伴って風力係数分布も大きく変化するため，その変化が崩壊過程に大きく影響すると考えられる。したがって本研究では，風速を徐々に増大させ，変形に応じた平均外圧係数分布を数値流体解析で求め，その結果を新たな荷重として用いるという繰り返し計算を行った。なお，風荷重による崩壊はアーチパイプが桁行直交方向に押し倒されるようなものが多いことから，風向は妻面に並行な場合のみを想定し，平均変位のみを対象とした。本解析結果より台風等強風による実際のパイプハウスの崩壊状態を概ね妥当に再現することが示された。また，本解析結果に基づき，現在一般的に行われている設計法の妥当性並びに安全余裕度についても検討した。さらに，風荷重に対して特に有効となる補強方針を示した。
