Development of seismic countermeasures against cliff edges for enhancement of comprehensive safety of nuclear power plants; Cliff edges relevant to NPP building system

原子力プラントの包括的安全性向上のための地震時クリフエッジ回避技術の開発; 原子力施設建屋システムにかかわるクリフエッジ

西田 明美  ; 崔 炳賢  ; 山野 秀将   ; 高田 毅士*  

Nishida, Akemi; Choi, B.; Yamano, Hidemasa; Takada, Tsuyoshi*

本研究では、原子力プラントの安全性確保のためにプラントをトータルシステムとして取り扱い、リスク概念と深層防護の考え方に基づいて様々なクリフエッジ状態を特定・定量化し、これらを回避する技術を開発することを目的としている。本研究では、物理的なクリフエッジと知識起因のクリフエッジの2つのクリフエッジを扱う。物理的クリフエッジに対しては免震効果他を、知識起因のクリフエッジについては建物のモデル化手法や境界条件の違いなどについて検討を行った。応答解析は、原子力施設のモデルプラント建屋のスウェイロッキング(SR)モデルと3次元モデルを用いて行われた。耐震建屋の解析結果と比較し、免震導入建屋の大幅な応答低減効果(免震効果)が確認された。免震導入建屋の擁壁との衝突の場合、建屋の損傷は想定される衝突条件のモデル化によって異なることがわかった。一方、SRモデルと3次元モデルの結果の比較により、入力レベルが大きくなるにつれ両者の違いが大きくなることを確認した。

This study identified and quantified possible cliff edge effects through a seismic safety evaluation of a nuclear power plant, based on the concepts of risk and defense in depth. Cliff edges of the both physical and knowledge-based type were considered in this study. We investigated a seismic isolation effect, etc., for physical cliff edges, and the modeling of the target structure, boundary conditions, etc., for knowledge-based cliff edges. Response analysis was performed using a sway-rocking (SR) model and a three-dimensional model of the target building. The seismic isolation effect of the base-isolated building was confirmed by comparison to the results of earthquake-resistant building. In the case of a collision with the retaining wall of the base-isolated building, the level of damage was found to depend on the modeling of the collision condition assumed. On the other hand, the study confirmed the differences between the results from the SR model and the three-dimensional model.