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水田 義明*; 金子 勝比古*; 松木 浩二*; 菅原 勝彦*; 須藤 茂昭*; 平野 享; 丹野 剛男; 松井 裕哉
JAEA-Research 2010-011, 35 Pages, 2010/06
JAEA-Research-2010-011.pdf:4.42MB
坑道掘削において3次元場における岩盤の初期応力を精度よく把握するには、広範囲の地質条件の不確定要素や不均一性などを扱わずに済む、坑道位置での調査が望ましい。しかしながら、地層処分の場合のように数平方kmスケールの地下構造物を建設するとなると、坑道位置での多数の調査を行うことは経済的に困難と考えられる。そこで、限られた数のボーリング孔の掘削による調査結果を用いて、任意地点の初期応力を予測する手法の開発が課題とされた。本報告書は、この課題の解決を目的として2004年度から2006年度まで、核燃料サイクル開発機構(現;日本原子力研究開発機構)が社団法人資源・素材学会に委託した「3次元応力場同定手法の高度化に関する研究」について成果をとりまとめたものである。本委託研究では初期応力評価の例題として東濃地域を取り上げた。はじめに数km
数kmの領域の数値モデルを作成し、その領域内で実施した初期応力測定結果を拘束条件とする逆解析を行った。逆解析により領域内の広域応力・広域ひずみが得られ、これを用いた順解析は同領域内の任意地点の初期応力の平均的状態をおおむね予測していることを確認した。
水田 義明*; 金子 勝比古*; 松木 浩二*; 菅原 勝彦*; 須藤 茂韶*
JNC TJ7400 2004-011, 125 Pages, 2004/02
JNC-TJ7400-2004-011.pdf:11.26MB
本委託研究の目的は、ある領域内の数箇所の試錐孔で得られた初期応力測定結果およびその領域の3次元地質構造に基づいて、3次元領域内の初期応力分布を評価し得る解析手法の確立を目的としている。この目的に到達すべく、平成13年度は研究対象領域および研究の進め方に関する方針など全体研究計画の検討を行い(水田、2002)、平成14年度は核燃料サイクル開発機構から提供される既存データの収集・整理に関する相互理解と各委員のモデルにそれらを取り組むためのすり合わせが行われた。また、平成14年度においては、以下に述べる具体的な研究成果についての報告がなされた(水田ほか、2003)。まず、不均質モデルの逆解析における問題点が明らかにされた。つぎに、東濃鉱山・正馬様用地およびその周辺を対象領域として、有限要素法および有限差分法を用いて、与えられた地質データを取り込んだ三種類のモデルが構築された。また、境界要素法を用いたモデルの構築に備えて、不均質モデルに対する3次元境界要素法解析コードの開発が行われた。本委託研究の最終年度である平成15年度は、平成15年度(2003年度)9月と11月および平成16年度(2004年)1月にそれぞれ1回ずつ研究委員会を開催し、第1回委員会においては、花崗岩とその上部堆積層との境界面など、既存データから得られるできる限りの高精度化と、それを取り込んだ各モデルの構築に関する打ち合わせが行われた。第2回委員会においては、各委員による研究成果の中間報告が行われ、第3回委員会において今年度の研究成果の概要について報告がなされた。また3次元モデルの今度の高精度化についての検討が行なわれた。平成14年度におけるモデルとの違いに注目して、各委員による研究内容を以下に要約する。有限要素法による小領域モデル解析においては、東濃鉱山だけでなく、正馬様および東濃鉱山・正馬様についても、3層モデルが構築され、それぞれのモデルに対する広域ひずみが解析された。また、実測データとのよい合致を得るために花崗岩を上部と下部に分けた修正モデルに対しても広域ひずみが求められた。・・・
水田 義明*; 金子 勝比古*; 松木 浩二*; 菅原 勝彦*; 須藤 茂韶*
JNC TJ7400 2003-004, 70 Pages, 2003/02
JNC-TJ7400-2003-004.pdf:3.29MB
平成13年(2001年)12月19日に発足した本委託研究の目的は、ある領域内の数箇所の試錐孔で得られた初期応力測定結果およびその領域の3次元地質構造に基づいて、3次元領域内の初期応力分布を評価し得る解析手法の確立を目的としており、平成13年度は平成14年度(2002年)1月と2月にそれぞれ1回づつ研究委員会を開催して、研究対象領域および研究の進め方に関する方針など全体研究計画の検討を行った(水田、2002)。平成14年度は、平成14年(2002年)9月と12月および平成15年(2003年)1月にそれぞれ1回づつ研究委員会を開催し、第1回委員会においては、核燃料サイクル開発機構から提供される既存データの収集・整理に関する相互理解と各委員のモデルにそれらを取り込むためのすり合わせが行われた。第2回委員会においては、各委員による研究成果の中間報告が行われ、第3回委員会において今年度の研究成果の概要について報告がなされた。3次元応力場の同定手法を構築するための数値解析の方法としては有限要素数だけではなく、有限差分法・境界要素法も用いることにしている。そこで、具体的には、まず、東濃鉱山・正馬様用地およびその周辺を対象領域として、各数値解析法に対するそれぞれのモデルが作成された。それらが核燃料サイクル開発機構に提供され、各モデルにおける各要素の中心座標がどの位置にあるかのデータが各委員に提供された。また、月吉断層の位置・幾何学形状については別途その座標データが各委員に提供された。つぎに、与えられた地質データを取り込んだ各モデルが構築された。また、不均質モデルにおける逆解析の問題点についての検討がなされた。境界要素法における影響係数の算出を数値積分ではなく解析積分により行えば、高精度の解が高速度に得られる。ところが、不均質モデルに対するそのような3次元境界要素法解析コードは存在しないので、新たにそれを開発した、そして、大領域を対象とした有限要素法による3次元応力場同定、小領域を対象とした有限要素法による3次元応力場同定および中領域を対象とした有限差分法による3次元応力場同定のための手法の例が示された。新しく開発された境界要素法解析コードを適用しての3次元応力場同定は今後の課題とし、今年度はモデル作成(地層境界が水平で月吉断層を含むモデル)だけが行われた。
國富 一彦; 中川 繁昭; 藤本 望; 新藤 雅美; 数土 幸夫
The Safety,Status and Future of Non-Commercial Reactors and Irradiation Facilities,Vol. 1, p.281 - 286, 1990/10
本報は、HTTRの減圧事故の解析についてまとめたものである。解析の結果、減圧事故時に炉容器冷却設備に単一故障を仮定した場合でも、燃料及び原子炉圧力容器の健全性は保たれることが確認された。また、炉容器冷却設備が不作動の場合でも、燃料及び原子炉圧力容器の健全性は保たれることが確認された。これは事故後の崩壊熱等に比較して高温ガス炉の特徴である炉心及び生体遮へいコンクリートの熱容量が大きいことによるものである。
椎名 保顕; 國富 一彦; 丸山 創; 藤田 茂樹; 中川 繁昭; 平野 雅司; 伊与久 達夫; 新藤 雅美; 数土 幸夫
JAERI-M 90-034, 104 Pages, 1990/03
本報告書は、高温工学試験研究炉(HTTR)の異常事象の解析を行うコードとその検証についてまとめたものである。異常事象の解析に使用したコードは、1.BLOOST-J2コード、2.THYDE-HTGRコード、3.TAC-NCコード、4.RATSAM6コード、5.COMPARE-MOD1コード、6.GRACEコード、7.OXIDE-3Fコード、8.FLOWNET/TRUMPコードである。上記コードのうち、1、3、4、5、6、7は、マルチホール型炉心のガス炉用コードとして開発されたものをHTTR用に改良したものであり、2は軽水炉のLOCA時の熱過渡流力解析コードをHTTRの熱過渡流力解析用に改良したものである。それぞれのコードに対して、検証実験及び検証済み計算コードとの比較を行い、その妥当性を検証した。
藤本 望; 中川 繁昭; 露崎 典平; 丹治 幹雄*; 島川 佳郎*; 数土 幸夫
JAERI-M 89-195, 97 Pages, 1989/11
本報は、高温工学試験研究炉(HTTR)の動特性解析コードASURAについて、その概要と検証解析についてまとめたものである。ASURAコードはHTTRプラントシステムの制御動特性解析を目的としているため、各種制御系を含めたプラントシステム全体をモデル化している。検証条件は、各種パラメーターサーベイ及びBLOOST-J2コード、THYDE-HTGRコードとのクロスチェック解析を行った。その結果、ASURAコードの特徴及び妥当性が確認された。また、Fort St.Vrain炉での実験データによる3検証も行い、妥当性の確認を行った。