Load combination of aftershocks and tsunami for tsunami-resistant design

耐津波設計のための余震と津波の荷重組み合わせ手法の提案

崔 炳賢  ; 西田 明美  ; 糸井 達哉*; 高田 毅士*  

Choi, B.; Nishida, Akemi; Itoi, Tatsuya*; Takada, Tsuyoshi*

東北地方太平洋沖地震のような海溝型巨大地震の発生後には、数多い余震と津波発生が予想される。そのため、海岸沿いに位置する原子力施設等の重要構造物の設計には本震の地震動のみならず、余震や津波も考慮する必要がある。このとき、津波が構造物に到達する時には、余震荷重と津波荷重が同時に作用することを考慮した方が望ましいが、余震と津波の合理的な荷重組み合わせ評価手法はまだ確立されているとは言い難い。そこで、まず余震と津波の荷重効果について統計的な手法を用いてモデル化を行った。次に構造物の限界状態(=耐力)を表す関数を用いて信頼性解析(破壊確率を求める解析)を行うことで荷重・耐力係数を求めた。さらに、日本の数か所の評価サイトにおいて余震と津波の荷重組み合わせ手法を適用し、その結果をまとめて、重要構造物の耐震設計のための余震と津波の荷重組み合わせ係数を提案した。本研究成果は中期計画で実施する原子力施設のモデリング技術高度化のための入力地震動作成の際に用いられる。

Occurrence of huge tsunami and numerous aftershocks are expected after a gigantic subduction earthquake occurs. Therefore, the important coastal structures (nuclear power plants etc.) must be designed against tsunami as well as ground shaking. When the action effects both from aftershocks and tsunami to the structure occur simultaneously, practically reasonable assessment of load combination from aftershocks and tsunami is needed. In order to treat the load combination problem reasonably, stochastic load combination technique can be used, which requires stochastic modeling of action effects from aftershocks and tsunami. Next, the reliability analysis follows, where load and resistance factors can be obtained under the condition that the conditional target reliability for a limit state function is given. This method is demonstrated at some sites in Japan. Finally, load and resistance factor design format for the tsunami-resistant design is proposed.