Research 01
2つの振動現象から水を守る
貯水槽の地震被害調査と耐震性向上対策
Protecting the water from the two vibration phenomena
Earthquake damage investigation of a water tank and measures to improve earthquake resistance
近年の巨大地震では、最新基準で設計、製作された貯水槽の多くが損壊し、貴重な水が失われました。私たちは、貯水槽に被害を与える「スロッシング」と「バルジング」という2つの振動現象に注目。発生メカニズムと影響を解明しました。スロッシングは、地震によってタンク内の水面が大きく揺れ動く現象を、バルジングは、水の揺れ動きとタンクの変形による連成振動を指します。前者はタンク上部の、後者は側面や底部の損壊の原因となります。産学連携、分野横断的な取り組みで、これらに対応する技術を提案していきます。
In recent large earthquakes, many of the water tanks designed and manufactured to the latest standards were damaged and water was lost. We focus on two vibration phenomena which damage the water tank, “sloshing” and “bulging”. We elucidated the mechanism of occurrence and its effects. Sloshing refers to the phenomenon in which the water surface in the tank shakes significantly due to an earthquake, and bulging refers to the coupled vibration caused by the shaking movement of the water and deformation of the tank. The former causes damage to the top of the tank, and the latter causes damage to the sides and bottom. Through industry-academia collaboration and cross-disciplinary efforts, we propose technologies that support these theories.
この研究が世の中にもたらす可能性
Research Possibilities: what the research create to the World
水道施設業界
貯水槽は、病院や学校など、避難場所や災害派遣の拠点となる施設に必ず設置され、ライフラインとして重要な役割を担います。巨大地震に備えた耐震性の向上は不可欠と言えます。また耐震性が高く、壊れにくい貯水槽を整備することは、使用年数の延長や維持管理に要する労力の軽減にもつながります。
Water services industry
Water tanks are typically installed in evacuation shelters and facilities that serve as bases for disaster relief, such as hospitals and schools; and play an important role by providing a lifeline. It can be said that improving earthquake resistance in preparation for a large earthquake is very important. In addition, maintaining a water tank that is highly earthquake-resistant and resistant to breakage will help extend the design life and reduce the labor required for maintenance.
防災設備業界
防災意識の高まりは、家庭内から行政まで、幅広い単位で広がっています。災害時にライフラインとなる水の供給を守り、真価を発揮する貯水槽、また既存設備の耐震性を向上する装置の提案を通し、社会のニーズに応えていきます。
Disaster prevention equipment industry
Increasing awareness on disaster prevention involves a wide range of units, from the home to government. This will allow the needs of society to be met by proposing the use of water tanks that ensure the continuous supply of water, which is a lifeline in the event of a disaster, and equipment that improves the earthquake resistance of existing equipment.
これまでの産学官連携事例
Collaborations
(株)十川ゴム、(株)エヌ・ワイ・ケイ、プラント関連企業2社
Togawa Rubber Co. Ltd., NYK Lining and Engineering, 2 plant-related companies
2016年〜
バルジング用制震装置の開発
Development of a vibration control device for bulging
(株)十川ゴム、(株)エヌ・ワイ・ケイ
Togawa Rubber Co. Ltd., NYK Lining and Engineering
2011年〜2016年
スロッシング用制震装置（タンクセーバ波平さん®）の開発。全国70カ所以上での導入実績あり。
Development of a seismic control device for sloshing (Tank Saver Namihei-san®). It has been introduced in more than 70 locations nationwide.
科学技術振興機構、(株)十川ゴム、(株)エヌ・ワイ・ケイ
Japan Science and Technology Agency, Togawa Rubber Co. Ltd., NYK Lining and Engineering
2017年〜2018年
既存貯水槽の耐震化向上のためのバルジング振動に対応 した制振装置の開発（A-STEP機能検証フェーズ）
Project name and implementation details: Development of a vibration damping device for bulging vibration to improve the earthquake resistance of existing water (A-STEP function verification phase)
科学技術振興機構、(株)十川ゴム、(株)エヌ・ワイ・ケイ
Japan Science and Technology Agency, Togawa Rubber Co. Ltd., NYK Lining and Engineering
2016年〜2017年
液体輸送車両の液動による危険性を排除するための制振装置の開発（A-STEP機能検証フェーズ）
Development of a vibration damping device to eliminate the danger caused by the liquid movement of liquid transport vehicles (A-STEP function verification phase)
科学技術振興機構、(株)十川ゴム
Japan Science and Technology Agency, Togawa Rubber Co. Ltd.
2012年
スロッシングによる矩形受水槽の被害メカニズムの解明とその減衰対策の研究（A-STEPシーズ顕在化タイプ）
Elucidation of the damage mechanism of rectangular water tanks due to sloshing, and research on its damping measures (A-STEP seeds manifestation type)
実績
Achievements
2020
論文｜Journal
小野泰介, 竹本純平, 井田剛史, 平野廣和, 佐藤尚次. 構造形式の異なる矩形タンクのバルジング振動応答特性の比較. 土木学会論文集A1（構造・地震工学）. 2020. 76. 4. 66-74
2020
論文｜Journal
小野泰介, 遠田豊, 竹本純平, 平野廣和. 熊本地震におけるステンレスパネルタンクの被害調査とスロッシング発生時の損傷の検証. 構造工学論文集. 2020. 66. A. 137-146
2020
論文｜Journal
竹本純平, 小野泰介, 平野廣和, 佐藤尚次. ステンレス製パネルタンクの流体と構造を連成しての時刻歴応答解析. 土木学会論文集A2（応用力学）. 2020. 76. 2. 153-162
2019
論文｜Journal
志賀典親, 小野泰介, 因和樹, 井田剛史, 平野廣和. 振動実験と数値流体解析を用いてのバルジングの特徴の把握. 土木学会論文集A2（応用力学）. 2019. 74. 2. 285-294
2019
論文｜Journal
小野泰介, 河田彰, 井田剛史, 平野廣和, 石川友樹. 貯水槽の耐震化向上のための８の字型浮体式制振装置の開発. 土木学会論文集A1（構造・地震工学）. 2018. 74. 4. 641-648
2015
特許｜Patent
制振装置及び制振装置の組み立て方法，特願2015-252381、中央大学、 (株)十川ゴム,、(株)エヌ・ワイ・ケイ
2014
特許｜Patent
スロッシングを制振する制振装置及び制振方法，特願2014-020799、中央大学、(株)十川ゴム、 (株)エヌ・ワイ・ケイ
2015
特許｜Patent
制振装置及び制振装置の組み立て方法，特願2015-252381、中央大学、(株)十川ゴム、(株)エヌ・ワイ・ケイ
2003
特許｜Patent
長柱の制振装置及び長柱の制振構造, 特願2003-082616、中央大学、中井商工(株)、(株)協和コンサルタンツ、(株)十川ゴム
納入先：首都高速(株)，中日本高速道路(株)，県警本部
2000
特許｜Patent
橋梁の制振施工方法、特願2000-074572、中央大学、三井造船(株)
納入先：首都高速(株)，阪神高速(株)
2020 – 2022
採択｜adopted
貯水槽のスロッシング、バルジングの異なった振動現象に対応した複合制振装置の実用化、科研費基盤研究(C)
2013 – 2016
採択｜adopted
スロッシングで被害を受けた貯水槽の原因究明とその制振対策に関する研究、科研費基盤研究(B)
2006 – 2007
採択｜adopted
浮屋根式タンクのスロッシング減衰装置の開発, 総務省消防庁消防防災科学技術推進制度
経歴
Career
1979.3
中央大学理工学部土木工学科卒
Graduated from Chuo University Faculty of Science, Department of Civil and Environmental Engineering
1981.3
中央大学大学院理工学研究科土木工学専攻修了（工学修士）
Graduated from a Master’s Program at Chuo University Graduate School of Engineering, Department of Civil and Environmental Engineering (Engineering Masters)
1981.04 ~ 1993.03
三井造船(株)
Mitsui Engineering & Shipbuilding
1988.03
工学博士（中央大学）
Engineering Doctorate (Chuo University)
1988.04 ~ 1993.03
中央大学理工学部非常勤講師
Chuo University Faculty of Engineering, Concurrent Lecturer
1993.04 ~ 1995.03
中央大学総合政策学部専任講師
Chuo University Faculty of Policy Studies,Assistant Professor
1995.04 ~ 1998.03
中央大学総合政策学部助教授
Chuo University Faculty of Policy Studies, Assistant Professor
1998.04 ~
中央大学総合政策学部教授
Chuo University Faculty of Policy Studies, Professor
2009.11 ~ 2011.10
中央大学大学院総合政策研究科委員長
Chuo University Graduate School of Policy Studies, Dean
2013.04 ~ 2015.03
中央大学情報環境整備センター所長
Chuo University Computer Center,Director
2019.04 ~
中央大学情報環境整備センター所長
Chuo University Computer Center,Director
2020.01 ~
中央大学副学長
Chuo University, Vice-President
Photographer：Kato Hajime Editor：Akina Horikawa
