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Applicability of Calculation Formulae of Impact Force by Tsunami Driftage
Journal of Marine Science and Engineering ( IF 2.9 ) Pub Date : 2021-05-01 , DOI: 10.3390/jmse9050493
Yoshimichi Yamamoto , Yuji Kozono , Erick Mas , Fumiya Murase , Yoichi Nishioka , Takako Okinaga , Masahide Takeda

The aftermath of the Indian Ocean tsunami on 26 December 2004 triggered by the off Sumatra earthquake (magnitude “M” = 9.1), and the Great East Japan earthquake of 11 March 2011 off the Pacific coast of Tohoku (M = 9.0), evidence the secondary damage from driftage collision due to large tsunami waves. To prevent this type of damage, the establishment of methods for predicting driftage movement and calculating the impact force by driftage is necessary. Several numerical models have been developed to predict the driftage movement of objects. Every year, these improve in accuracy and usability. In contrast, there are many calculation formulae for calculating the impact force. However, since there are considerable differences between values calculated using these formulae, the reliability of each formula is unknown. Therefore, in this research, one team of the committee on tsunami research of the Japan Society of Civil Engineers summarizes the main calculation formulae of impact forces that have been proposed until 2019. In addition, for each type of driftage (driftwood, containers, cars, ships), we compare calculation values of these formulae with measured data of large-scale experiments. Finally, we check the range of calculation values for each formula up to 15 m/s in collision velocity and clarify then the following facts: (1) In the case of driftwood, the formulae of Matsutomi, Federal Emergency Management Agency (FEMA) and National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA), and American Society of Civil Engineers (ASCE) are most reliable; (2) In the case of containers, the formulae of Matsutomi, Arikawa et al., FEMA and NOAA, Ikeno et al., and ASCE are most reliable; (3) In the case of cars, the formulae of FEMA and NOAA, and ASCE are most reliable; (4) In the case of ships, the formulae of Mizutani, FEMA and NOAA, and ASCE are most reliable.

中文翻译:

海啸漂移冲击力计算公式的适用性

印度洋海啸对2004年12月26日的后果由断开苏门答腊地震(震级“引发的中号” = 9.1),以及11东日本大地震2011年3月关闭东北的太平洋沿岸(中号= 9.0),证明了由于海啸引起的漂流碰撞造成的二次破坏。为了防止这种类型的损坏,必须建立预测漂移运动和通过漂移计算冲击力的方法。已经开发了几种数值模型来预测物体的漂移运动。每年,这些都会提高准确性和可用性。相反,有许多用于计算冲击力的计算公式。但是,由于使用这些公式计算出的值之间存在相当大的差异,因此每个公式的可靠性都是未知的。因此,在这项研究中,日本土木工程师学会海啸研究委员会的一个小组总结了一直提出到2019年的冲击力的主要计算公式。此外,对于每种漂移(漂流木,集装箱,汽车,轮船),我们将这些公式的计算值与大规模实验的测量数据进行比较。最后,我们检查碰撞速度高达15 m / s的每个公式的计算值范围,然后澄清以下事实:(1)对于浮木,松下,联邦紧急事务管理局(FEMA)的公式和国家海洋和大气管理局(NOAA)和美国土木工程师学会(ASCE)最可靠;(2)对于容器,最可靠的是Matsutomi,Ari​​kawa等人,FEMA和NOAA,Ikeno等人和ASCE的公式;(3)就汽车而言,FEMA和NOAA以及ASCE的公式最为可靠;(4)就船舶而言,水谷,FEMA和NOAA和ASCE的公式最为可靠。汽车,轮船),我们将这些公式的计算值与大规模实验的测量数据进行比较。最后,我们检查碰撞速度高达15 m / s的每个公式的计算值范围,然后澄清以下事实:(1)对于浮木,松下,联邦紧急事务管理局(FEMA)的公式和国家海洋和大气管理局(NOAA)和美国土木工程师学会(ASCE)最可靠;(2)对于容器,最可靠的是Matsutomi,Ari​​kawa等人,FEMA和NOAA,Ikeno等人和ASCE的公式;(3)就汽车而言,FEMA和NOAA以及ASCE的公式最为可靠;(4)就船舶而言,水谷,FEMA和NOAA和ASCE的公式最为可靠。汽车,轮船),我们将这些公式的计算值与大规模实验的测量数据进行比较。最后,我们检查碰撞速度高达15 m / s的每个公式的计算值范围,然后澄清以下事实:(1)对于浮木,松下,联邦紧急事务管理局(FEMA)的公式和国家海洋和大气管理局(NOAA)和美国土木工程师学会(ASCE)最可靠;(2)对于容器,最可靠的是Matsutomi,Ari​​kawa等人,FEMA和NOAA,Ikeno等人和ASCE的公式;(3)就汽车而言,FEMA和NOAA以及ASCE的公式最为可靠;(4)就船舶而言,水谷,FEMA和NOAA和ASCE的公式最为可靠。我们将这些公式的计算值与大规模实验的测量数据进行比较。最后,我们检查碰撞速度高达15 m / s的每个公式的计算值范围,然后澄清以下事实:(1)对于浮木,松下,联邦紧急事务管理局(FEMA)的公式和国家海洋和大气管理局(NOAA)和美国土木工程师学会(ASCE)最可靠;(2)对于容器,最可靠的是Matsutomi,Ari​​kawa等人,FEMA和NOAA,Ikeno等人和ASCE的公式;(3)就汽车而言,FEMA和NOAA以及ASCE的公式最为可靠;(4)就船舶而言,水谷,FEMA和NOAA和ASCE的公式最为可靠。我们将这些公式的计算值与大规模实验的测量数据进行比较。最后,我们检查碰撞速度高达15 m / s的每个公式的计算值范围,然后澄清以下事实:(1)对于浮木,松下,联邦紧急事务管理局(FEMA)的公式和国家海洋和大气管理局(NOAA)和美国土木工程师学会(ASCE)最可靠;(2)对于容器,最可靠的是Matsutomi,Ari​​kawa等人,FEMA和NOAA,Ikeno等人和ASCE的公式;(3)就汽车而言,FEMA和NOAA以及ASCE的公式最为可靠;(4)就船舶而言,水谷,FEMA和NOAA和ASCE的公式最为可靠。我们检查每个公式在碰撞速度下最高15 m / s的计算值范围,然后澄清以下事实:(1)对于浮木,则采用松富,联邦紧急事务管理局(FEMA)和美国国家海洋学会(National Oceanic)的公式大气管理局(NOAA)和美国土木工程师学会(ASCE)最可靠;(2)对于容器,最可靠的是Matsutomi,Ari​​kawa等人,FEMA和NOAA,Ikeno等人和ASCE的公式;(3)就汽车而言,FEMA和NOAA以及ASCE的公式最为可靠;(4)就船舶而言,水谷,FEMA和NOAA和ASCE的公式最为可靠。我们检查每个公式在碰撞速度下最高15 m / s的计算值范围,然后澄清以下事实:(1)对于浮木,则采用松富,联邦紧急事务管理局(FEMA)和美国国家海洋学会(National Oceanic)的公式大气管理局(NOAA)和美国土木工程师协会(ASCE)最可靠;(2)对于容器,最可靠的是Matsutomi,Ari​​kawa等人,FEMA和NOAA,Ikeno等人和ASCE的公式;(3)就汽车而言,FEMA和NOAA以及ASCE的公式最为可靠;(4)就船舶而言,水谷,FEMA和NOAA和ASCE的公式最为可靠。最可靠的是联邦紧急事务管理局(FEMA)和国家海洋与大气管理局(NOAA),以及美国土木工程师学会(ASCE);(2)对于容器,最可靠的是Matsutomi,Ari​​kawa等人,FEMA和NOAA,Ikeno等人和ASCE的公式;(3)就汽车而言,FEMA和NOAA以及ASCE的公式最为可靠;(4)就船舶而言,水谷,FEMA和NOAA和ASCE的公式最为可靠。最可靠的是联邦紧急事务管理局(FEMA)和国家海洋与大气管理局(NOAA),以及美国土木工程师学会(ASCE);(2)对于容器,最可靠的是Matsutomi,Ari​​kawa等人,FEMA和NOAA,Ikeno等人和ASCE的公式;(3)就汽车而言,FEMA和NOAA以及ASCE的公式最为可靠;(4)就船舶而言,水谷,FEMA和NOAA和ASCE的公式最为可靠。
更新日期:2021-05-02
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