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堤 英明*; 山田 博幸; 蛯沢 勝三; 柴田 勝之; 藤本 滋*
JAERI-Tech 2001-033, 124 Pages, 2001/06
JAERI-Tech-2001-033.pdf:9.98MB
日本原子力研究所では、1991年より原子力機器の免震技術を導入した場合の有効性評価に関する研究に着手し、機器免震の有効性評価手法及び評価コード(EBISA: Equipment Base Isolation System Analysis)を開発した。さらに、上記評価コードを高度化するために、1996年より機器免震試験システムの動的挙動を把握するとともに、有効性を検証するための確証試験を実施している。有効性確証試験では、特性の異なる2種類の3次元機器免震試験システムを製作し、特性試験によりそれぞれの動的特性と免震効果を検証している。上記試験システムの1台は、免震装置としてボールベアリングと空気ばねを用いたもので、現在大洗研究所敷地内のテストベッドに設置し、自然地震動下で応答を観測しており、いくつかの地震動により顕著な免震効果を確認した。また、ほかの1台は、免震装置として多段積層ゴムとコイルばねを用いたもので、3次元連成振動の影響と免震効果を確認するために種々の周波数特性の地震動による振動台試験を実施した。本報告書は、多段積層ゴム・コイルばねタイプ3次元免震システムの概要、振動特性、振動台試験及び地震応答解析結果についてまとめたものである。
堤 英明*; 山田 博幸; 蛯沢 勝三; 柴田 勝之; 藤本 滋*
土木学会第2回免震・制震コロキウム講演論文集, p.75 - 82, 2000/11
原研では、平成3年度から平成7年度までのPhase I研究において安全上重要な機器に免震技術を導入した場合の有効性評価手法及びコードを開発し、碍管付き起動変圧器について有効性を評価した。平成8年度から平成12年度までのPhase II研究では、機器免震有効性評価コードの高度化を目的として3次元機器免震システムの有効性確証試験を実施している。有効性確証試験では、平成10年度に原子力機器を模擬した特性の異なる「ボールベアリング支承・空気ばねタイプ」及び「多段積層ゴム・コイルばねタイプ」の3次元機器免震試験システムを設計製作し、前者のシステムは、大洗研究所内のテストベッド上に設置し、自然地震動下において地震応答観測を実施中である。既に数回の地震で顕著な免震効果が確認されている。また、後者については、種々の振動特性を有する地震動により振動台試験を実施し、動的挙動と免震効果を検証した。本論文は、「多段積層ゴム・コイルばねタイプ3次元機器免震試験システム」の概要、振動特性、振動台試験及び模擬地震応答解析についてまとめたものである。
堤 英明*; 山田 博幸; 蛯沢 勝三; 柴田 勝之
JAERI-Tech 2000-045, 107 Pages, 2000/07
JAERI-Tech-2000-045.pdf:7.25MB
免震技術は一般構造物と同様に原子炉機器の耐震設計においても、機器に作用する地震力を低減する有効な手段として期待されている。日本原子力研究所では、1991年より原子力機器の免震化に関する研究に着手し、機器免震の地震時における損傷頻度の評価手法及び評価コード(EBISA: Equipment Base Isolation System Analysis)を開発した。さらに、上記評価コードを高度化するために、1996年より機器免震システムの動的挙動を把握するとともに、有効性を検証するための確証試験を実施している。有効性確証試験では、特性の異なる2種類の3次元機器免震試験システムを製作し、それぞれの静的及び動的特性を静加力試験及び自由振動試験等で確認した。それらのうちの1台は、免震装置としてボールペアリング支承と空気ばねを用いたもので、現在大洗研究所内のテストベッドに設置し、自然地震動下で応答を観測しており、これまでに、いくつかの地震動により顕著な免震効果が確認されている。また、ほかの1台は、免震装置として多段積層ゴムとコイルばねを用いたもので、振動台試験により種々の大規模地震動に対する3次元的連成挙動と免震効果を確認した後、テストベッドに設置して地震応答を観測する予定である。本報告書は、多段積層ゴム及びコイルばねを用いた機器免震システムの仕様、静的及び動的特性、それらに基づいて作成した解析モデル、振動台試験の加振実験や加振性能を確認するために実施した予備振動台試験及び地震応答解析についてまとめたものである。
瓜生 満; 篠原 孝治; 寺田 修司; 山崎 敏彦; 富田 恒夫; 近藤 俊成*
JNC TN8430 99-004, 64 Pages, 1999/03
免震建物を採用する場合、建物の上部構造と下部構造には、地震時に相対変位(応答変位)が生じるため、両間を渡る渡り配管は、その変位吸収策として伸縮管継手等を組み合わせた配管系が採用されている。しかし、原子力施設の設計に用いるような大規模想定地震(設計用限界地震における加速度約500gal、応答変位量約30cm)に対応した渡り配管の使用実績はなく、また、このような地震下での実物大配管モデルによる耐震性評価の実施例もなかった。本試験は、平成8年11月から同年12月にかけて三菱重工業株式会社技術本部高砂研究所の振動台試験機を用いて実物大の配管配置寸法に基づく渡り配管の耐震性確証試験を実施するとともに、試験結果と本試験体をモデル化したシミュレーション解析結果について比較評価を行い、シミュレーション解析モデルによる評価の妥当性を確認することができたので、それらについて報告する。
瓜生 満; 塩谷 功; 寺田 修司; 河村 壮一*; 久野 雅祥*; 高木 正美*; 日比野 浩*; 清水 督之*; 小林 裕*
PNC TJ1205 93-003, 257 Pages, 1992/04
民間建設会社が開発した免震構法は、平成4年現在、国内で60棟あまりの建物に適用されており、地震観測等により上部構造物への地震入力低減効果が確認されている。民間技術の有効性と限界を把握し、非常に厳しいクライテリアを要求される核燃料施設にこの免震構法を適用するための研究開発を、昭和63年度から平成3年度にかけて動燃事業団と大成建設(株)が共同で実施した。この研究では主に、すべりを利用した免震構法に着目し、地震観測に適切な免震構造縮小モデル(2t用免震装置4台使用)を設計・製作した。これを用いて基本的な動的特性及び地震時の特性を、振動台試験と地震観測等によって把握し、巨大地震時にも有効な免震構法を開発した。即ち、設計上考慮すべき限界地震に対しては、高減衰積層ゴムによって対処し、万一それを上回る地震があった場合は、すべらせることにより、上部構造物への地震入力を頭打ちにする方法である。また、東海事業所における地震観測と過去の被害地震,東海サイトの地盤特性等に基づき、免震構造用の限界地震動を策定した。これを、エルセントロ等の記録波とともに、大型核燃料施設の免震構造試設計で適用した結果、技術的に十分有効で成立性があるとの見通しを得た。
瓜生 満; 塩谷 功; 寺田 修司; 小畑 益彦*; 古村 利幸*; 新田 康男*; 太田 和也*
PNC TJ1060 93-001, 260 Pages, 1992/04
民間建設会社が開発した地震構法は、平成4年現在、国内で60棟あまりの建物に適用されており、地震観測等により上部構造物への地震入力低減効果が確認されている。民間技術の有効性と限界を把握し、非常に厳しいクライテリアを要求される核燃料施設にこの免震構法を適用するための研究開発を、昭和63年度から平成3年度にかけて動燃事業団と清水建設(株)が共同で実施した。この研究では主に、高減衰積層ゴムと多重防護装置としての過大変形を抑制するためのハードニングストッパーを開発し、まず適切な免震構造縮小モデル(2t用免震装置4台使用)を設計・製作した。これを用いて基本的な動的特性及び地震時の特性を、振動台試験と地震観測等によって把握した。ハードニングストッパーは積層ゴムが許容変形限界を超える以前に作動しはじめ、変形が進むに従って剛性を増し、積層ゴムの破断や座屈を防止するものである。次に、相似則に基づき、20t用装置を500t用装置とみなした動的変形試験を実施し、その実用性に関する基礎的資料を得た。さらに、東海事業所おける地震観測と過去の被害地震、東海サイトの地盤特性等に基づき、免震構造用の限界地震動を策定した。これを、エルセントロ等の記録波とともに、大型核燃料施設の免震構造試設計で想定した建物に適用した結果、技術的に十分有効で成立性があるとの見通しを得た。