3次元FEMによる原子力発電所建屋の強非線形域の地震時挙動とフラジリティ評価の試み

A Study on Seismic Behavior of Nuclear Power Building in Strong Nonlinear Area and Fragility Evaluation Using 3 Dimensional FEM

中村　尚弘^＊1		鈴木　琢也^＊2		中村　壮志^＊3
綱島　直彦^＊4		秋田　昇道^＊5		中野　富夫^＊6

梗概

原子力発電所建屋では，設計想定以上の地震動が発生するリスクが否定できないため，確率論的安全評価（PSA）に基づく検討が望まれている。本報では，精度の高い非線形3次元FEMモデルを用いて，地震PSAの建屋フラジリティ評価を試みた。まず，水平最大加速度を3500Galまで上げた応答解析を行い，鉛直入力動や，基礎浮上りが応答性状に与える影響を評価した。さらに，破壊モードとしてウエブ壁のせん断破壊とフランジ壁の圧壊を想定し，建屋フラジリティ評価を行った。以上より，本報で検討した方法は，より高精度な地震PSA評価法として有効性が高いものと考えられる。

キーワード：地震PSA，3次元FEM，非線形解析，地盤建屋連成解析，基礎浮上り，質点系モデル

Summary

The evaluation based on probabilistic safety assessment（PSA）is expected for nuclear power buildings because the risk of the occurrence of the seismic ground motions beyond the design assumption cannot be denied. In this paper, the building fragility of the seismic PSA was evaluated using accurate 3 dimensional nonlinear FEM model. First of all, the response analysis considering the maximum horizontal acceleration up to 3500Gal was done, and the influence on the response given by the vertical ground motion and the basemat uplift was evaluated. In addition, the building fragility was evaluated the shear destruction of the web wall and compressive crash of the flange wall were assumed as the fracture modes, and. As a result, it was shown that the investigated method is efficient for more accurate seismic PSA estimation.

Keywords: Seismic PSA, 3D FEM, Nonlinear analyses, Soil-structure interaction, Basemat uplift, Lumped mass model

＊1	技術研究所　主任研究員　博士（工学）
＊2	技術研究所　博士（工学）
＊3	技術研究所
＊4	関西電力株式会社　原子力事業本部
＊5	関西電力株式会社　原子力事業本部　リーダー
＊6	株式会社ニュージェック建築グループ