Application of analysis for assembly of integrated components to steel member connections towards seismic safety assessment of plant structures

プラント耐震安全評価のための組立構造解析技術の鋼構造接合部への適用

西田 明美  ; 村上 高宏*; 里田 啓*; 浅野 祐也*; Guo, Z.*; 松川 圭輔*; 大嶋 昌巳*; 中島 憲宏  

Nishida, Akemi; Murakami, Takahiro*; Satoda, Akira*; Asano, Yuya*; Guo, Z.*; Matsukawa, Keisuke*; Oshima, Masami*; Nakajima, Norihiro

巨大地震に対する原子力プラント等の耐震安全評価に資するため、プラント構造の地震時挙動を把握し現実的応答評価を可能とすることは重要な課題となっている。プラント構造の地震時挙動に大きな影響を与える部位のひとつに接合部が挙げられる。特に部材接合部のモデル化は従来経験的手法に依存しており、ピンまたは剛とみなして保守的な評価がなされてきた。そこで本研究では、接合部の3次元詳細モデルを活用し、より現実的な挙動を再現するための接合部モデル化手法を開発することを最終目的とする。本論文では、その第一歩として、これまでに開発した3次元詳細解析技術を活用し、鉄骨部材からなるプラント構造の接合部を対象として、接合部の有する現実的な剛性等を把握することを目的とする。複雑に組み合わされた部材からなる接合部の3次元詳細モデルを作成し、パラメトリックスタディを行った結果、プラント構造の接合部仕様によっては半剛接合とみなせることを確認し、接合部の現実的な剛性評価のための見通しを得た。得られた成果を原子炉建屋の屋根トラスや排気塔等の鉄骨構造接合部のモデル化に適用することで、プラント耐震安全性の合理的評価が期待される。

Exhaustive studies on external events that may pose a threat to the structures of nuclear facilities and evaluations of the structural integrities are critical to safety. One of the components that greatly influence the behavior of the plant structure is the connection of structural members. In particular, the modeling of the connections has relied on empirical methods, and been conservatively designed and evaluated by considering them as pinned or rigid connections. Therefore, in this research, we have aimed to develop a connection modeling method that reproduces more realistic behavior by utilizing a three-dimensional model of the connection. As the first step of this research, we planned to determine the stiffness of the connections of steel structural members. The results confirmed that the connection can be regarded as a partially-restrained connection depending on the connection specifications of the structure, and the prospects for realistic stiffness evaluation of the connection were determined.