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原子炉建屋の等価線形三次元FEM解析による地盤-建物連成系地震応答に関する基礎的検討

Basic study on seismic respnse of soil-structure interaction system using equivalent linear three-dimensional FEM analysis of reactor building

市原 義孝*; 中村 尚弘*; 飯島 国彦*; 崔 炳賢  ; 西田 明美  

Ichihara, Yoshitaka*; Nakamura, Naohiro*; Nabeshima, Kunihiko*; Choi, B.; Nishida, Akemi

本論文は、振動数に依存しない複素減衰を用いた鉄筋コンクリートの等価線形解析法の原子炉建屋の耐震設計への適用性を評価することを目的とする。そのため、理想的な地盤条件での原子炉建屋の非線形及び等価線形地震応答に着目して、地盤-建屋連成系の三次元FEM解析を実施した。その結果、等価線形解析結果は非線形解析結果と概ねよく整合し、その有効性を明らかにした。さらに、今回の等価線形解析法は、非線形解析モデルと比較して、構造の剛性を低めに評価する傾向があった。このため、最大せん断ひずみの評価では、非線形解析の結果よりもひずみの値が大きくなる可能性が高いことに留意する必要がある。

This paper aims to evaluate the applicability of the equivalent linear analysis method for reinforced concrete, which uses frequency-independent hysteretic damping, to the seismic design of reactor building of the nuclear power plant. To achieve this, we performed three-dimensional FEM analyses of the soil-structure interaction system, focusing on the nonlinear and equivalent linear seismic behavior of a reactor building under an ideal soil condition. From these results, the method of equivalent analysis showed generally good correspondence with the method of the nonlinear analysis, confirming the effectiveness. Moreover, the method tended to lower the structural stiffness compared to the nonlinear analysis model. Therefore, in the evaluation of the maximum shear strain, we consider that the results were more likely to be higher than the results of nonlinear analysis.

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