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西田 明美; 崔 炳賢; Kang, Z.; 塩見 忠彦; 飯垣 和彦; 山川 光稀*
Transactions of the 28th International Conference on Structural Mechanics in Reactor Technology (SMiRT28) (Internet), 10 Pages, 2025/08
原子力建屋の3次元的な地震挙動を把握するため、原子力規制庁(NRA)と日本原子力研究開発機構(JAEA)は、原子力建屋の3次元耐震解析手法の精度向上を目的とした研究開発を進めている。2019年には、NRAとJAEAと共同で、JAEAの高温工学試験研究炉(HTTR)建屋を対象とし、地震及びACROSSによる人工波の観測を可能とする大規模観測システムを構築した。その後、ACROSSによる加振試験を実施し、多くの加速度センサーにより観測記録を取得した。これらの観測記録は、地震のように伝達経路が不明確なものとは異なり、加振源が明確であるため、建屋や地盤の振動特性の分析にとって有用となる。本論文では、主に建屋全体の振動特性に焦点を当て、ACROSSによる観測記録と卓越周波数やそれに対応する3次元変形モードなどの特性について報告する。
山川 光稀*; 平松 昌子*; 森谷 寛*; 飯場 正紀*; 西田 明美; 塩見 忠彦; 崔 炳賢; 飯垣 和彦
Transactions of the 28th International Conference on Structural Mechanics in Reactor Technology (SMiRT28) (Internet), 9 Pages, 2025/08
原子力建屋の3次元的な地震挙動を把握するため、原子力規制庁(NRA)と日本原子力研究開発機構(JAEA)は、原子力建屋の3次元耐震解析手法の精度向上を目的とした研究開発を進めている。これまで、JAEAの高温工学試験研究炉(HTTR)建屋に設置した大規模観測システムを構築し、地震観測記録及び人工波を用いたHTTR建屋の振動特性の分析及びHTTR建屋を対象とした3次元耐震解析モデルによる解析と分析から得られた振動特性を検討している。本稿では、地震観測記録の分析から得られたHTTR建屋の振動特性と、3次元有限要素モデルの改良及び人工波計測記録のシミュレーション解析結果について報告する。特に、地震観測記録を用いてHTTR建屋の1階に対するフーリエスペクトル比を求め、上部構造の加速度モードを分析した結果を報告する。
山川 光稀*; 森谷 寛*; 猿田 正明*; 飯場 正紀*; 西田 明美; 川田 学; 飯垣 和彦
Transactions of the 27th International Conference on Structural Mechanics in Reactor Technology (SMiRT 27) (Internet), 10 Pages, 2024/03
原子力施設の地震に対する損傷確率(フラジリティ)評価手法の精度向上に資するため、三次元耐震解析手法の高精度化を目的とし、研究開発を進めている。2019年からは、原子力規制庁と原子力機構との共同研究の一環として、原子力機構の施設である高温工学試験研究炉(HTTR)を対象とし、地盤や建屋の床だけでなく壁にも加速度計を多数設置するとともに、自然地震と人工波に対する多点同時観測が可能な大規模観測システムを構築し、観測データを活用した原子力施設の三次元耐震解析手法の精度向上及び妥当性確認に取り組んでいる。本論文では、大規模観測システムによって得られた地震観測記録の概要を示すとともに、地震観測記録を用いて建屋の卓越振動数及び変形モード等を求め、建屋の全体応答に関する振動特性を分析して得られた知見を示す。これまでに、約2年間で震度1以上の地震を約60回観測するとともに、東西方向と南北方向の外壁及び内壁の振動特性を分析し、それぞれ異なる卓越振動数を有することや、建屋中央部のオペフロ上の空間を囲む壁及びオペフロ屋根の振動が建屋全体の振動に大きく影響していることなどの三次元耐震解析手法の高度化に資する知見が得られている。
西田 明美; 川田 学; 崔 炳賢; 国友 孝洋; 塩見 忠彦; 飯垣 和彦; 山川 光稀*
Transactions of the 27th International Conference on Structural Mechanics in Reactor Technology (SMiRT 27) (Internet), 10 Pages, 2024/03
原子力施設の地震に対する損傷確率(フラジリティ)評価手法の精度向上に資するため、三次元耐震解析手法の高精度化を目的とし、研究開発を進めている。2019年からは、原子力規制庁と原子力機構との共同研究の一環として、原子力機構の施設である高温工学試験研究炉(HTTR)を対象とし、地盤や建屋の床だけでなく壁にも加速度計を多数設置するとともに、自然地震と人工波に対する多点同時観測が可能な大規模観測システムを構築し、観測データを活用した原子力施設の三次元耐震解析手法の精度向上及び妥当性確認に取り組んでいる。本論文では、大規模観測システムよって得られた観測記録の概要を示すとともに、観測記録を用いて建屋の局所的な床や壁の応答に対する卓越振動数及び変形モード等を求め、建屋の局所応答に関する振動特性を分析して得られた知見を示す。これまでの約2年間に、21日間で36回の観測を実施し人工波観測記録を取得している。また、2階屋上の局所の床やオペフロ屋根の観測データに関する分析の結果より、建屋局所の卓越振動数や対応する変形モード等、三次元耐震解析手法の高度化に資する知見が得られている。
崔 炳賢; 西田 明美; 塩見 忠彦; 川田 学; 飯垣 和彦; 山川 光稀*
Transactions of the 27th International Conference on Structural Mechanics in Reactor Technology (SMiRT 27) (Internet), 8 Pages, 2024/03
原子力施設の地震に対する損傷確率(フラジリティ)評価手法の精度向上に資するため、3次元耐震解析手法の高精度化を目的とし、研究開発を進めている。2019年からは、原子力規制庁と原子力機構との共同研究の一環として、原子力機構の施設である高温工学試験研究炉(HTTR)を対象とし、地盤や建屋の床だけでなく壁にも加速度計を多数設置するとともに、自然地震と人工波に対する多点同時観測が可能な大規模観測システムを構築し、観測データを活用した原子力施設の3次元耐震解析手法の精度向上及び妥当性確認に取り組んでいる。本論文では、本研究で整備した建屋3次元詳細解析モデルを対象に、(その1)及び(その2)で得られた建屋の振動特性を反映してモデルを改良し、建屋応答の再現性向上を確認した結果について報告する。これまでに、建屋の振動特性に係るモデル化手法の重要因子及び設定方法について検討するとともに、観測記録との比較を踏まえて、建屋の床モデルの詳細化や大型設備の追加等により3次元詳細解析モデルを改良し、地震観測記録の再現性向上を図った。
山川 光稀*; 猿田 正明*; 森谷 寛*; 山崎 宏晃*; 西田 明美; 川田 学; 飯垣 和彦
Proceedings of 28th International Conference on Nuclear Engineering (ICONE 28) (Internet), 6 Pages, 2021/08
中越沖地震や東北地方太平洋沖地震等、近年大規模地震が多く発生し、原子力施設の耐震評価は重要課題となっている。原子力施設の耐震評価をより高い精度で行うためには、原子炉建屋の局部応答を考慮して施設内の機器への入力を精緻に評価する必要がある。このため、近年では原子炉建屋の現実的な局部応答を評価可能な、3次元有限要素モデルが耐震評価へ活用されつつある。原子炉建屋の3次元有限要素モデルについては、柏崎刈羽原子力発電所を対象として2007年新潟県中越沖地震の観測記録を用いたベンチマーク解析なども行われている。しかしながら、その結果は解析者によって異なり、3次元モデルを用いた地震応答解析手法はまだ確立されていないのが現状である。原子炉建屋の壁や床の局部応答評価など、3次元有限要素モデルの精度を向上させるためには、地震観測記録を活用したモデルの妥当性確認が重要となる。本研究では、原子炉建屋の固有振動数や固有モードなどの基本的な応答特性を分析するとともに、地震動の強さの違いによる応答特性への影響評価を行い、原子炉建屋の地震時挙動を明らかにする。これらの分析を通して、原子炉建屋の固有振動数と地震動の強さとの関係を定量的に評価する。さらに、原子炉建屋の回転変位と固有モードに対応する建屋変形に起因する変位の比を比較する。
山本 風海; 山川 恵美*; 高柳 智弘; 三木 信晴*; 神谷 潤一郎; Saha, P. K.; 吉本 政弘; 柳橋 亨*; 堀野 光喜*; 仲野谷 孝充; et al.
ANS RPSD 2018; 20th Topical Meeting of the Radiation Protection and Shielding Division of ANS (CD-ROM), 9 Pages, 2018/08
J-PARC 3GeVシンクロトロンは1MWのビーム出力を中性子ターゲットおよび主リングシンクロトロンに供給するためにビーム調整を進めている。現在は最大500kWの出力で運転を行っているが、現状最も放射化し線量が高い箇所はリニアックからのビーム軌道をシンクロトロンに合流させる入射部である。この放射化はビーム入射に使用する荷電変換フォイルとビームの相互作用によるものであるが、フォイルを使う限り必ず発生するため、周辺作業者への被ばくを低減するための遮蔽体を設置できる新しい入射システムの検討を行った。フォイル周辺は入射用電磁石からの漏れ磁場で金属内に渦電流が流れ、発熱することがこれまでの経験から判っているため、その対策として金属の遮蔽体を層状に分け、その間に絶縁体を挟む構造を考案した。遮蔽計算の結果から、9mmのステンレスの間に1mmの絶縁体を挟んでも遮蔽性能は5%程度しか低下しないことがわかった。
川田 学; 西田 明美; 崔 炳賢; 飯垣 和彦; 山川 光稀*
no journal, ,
われわれは、原子力施設の地震に対する損傷確率(フラジリティ)評価手法の精度向上に資するため、三次元耐震解析手法の高精度化を目的とし、研究開発を進めている。2019年からは、原子力規制庁と原子力機構との共同研究の一環として、原子力機構の施設である高温工学試験研究炉(HTTR)を対象とし、地盤や建屋の床だけでなく壁にも加速度計を設置し、自然地震と人工波による多点同時観測が可能な大規模観測システムを構築し、観測データを活用した原子力施設の三次元耐震解析手法の精度向上及び妥当性確認に取り組んでいる。本報では、大規模観測システムの人工波送信装置による計測記録を用いて、建屋の局所的な応答に対する卓越振動数及び変形モード等を分析し得られた知見を示す。
西田 明美; 川田 学; 崔 炳賢; 飯垣 和彦; 山川 光稀*
no journal, ,
われわれは、原子力施設の地震に対する損傷確率(フラジリティ)評価手法の精度向上に資するため、三次元耐震解析手法の高精度化を目的とし、研究開発を進めている。2019年からは、原子力規制庁と原子力機構との共同研究の一環として、原子力機構の施設である高温工学試験研究炉(HTTR)を対象とし、地盤や建屋の床だけでなく壁にも加速度計を設置し、自然地震と人工波による多点同時観測が可能な大規模観測システムを構築し、観測データを活用した原子力施設の三次元耐震解析手法の精度向上及び妥当性確認に取り組んでいる。本報では、本研究で整備した建屋三次元FEMモデルに対し、(その2)及び(その3)で得られた建屋の振動特性を反映してモデルを改良し、建屋応答の再現性向上を確認した結果について報告する。
西田 明美; 塩見 忠彦; 国友 孝洋; 川田 学; 飯垣 和彦; 山川 光稀*
no journal, ,
原子力施設の地震に対する損傷確率(フラジリティ)評価手法の精度向上に資するため、3次元耐震解析手法の高精度化に関する研究開発を進めている。2019年からは、原子力規制庁と原子力機構との共同研究の一環として、原子力機構の施設である高温工学試験研究炉(HTTR)を対象とし、地盤や建屋の床だけでなく壁にも加速度計を多数設置するとともに、自然地震と人工波に対する多点同時観測が可能な大規模観測システムを構築し、観測データを活用した原子力施設の3次元耐震解析手法の精度向上及び妥当性確認に取り組んでいる。大規模観測システムのうち、人工波を活用した観測システムはACROSS技術をベースに構築された。ACROSSは、Accurately Controlled and Routinely Operated Signaling System (精密制御定常信号システム)の略で、もともとは地震予知や放射性廃棄物の地層処分のために地下構造物の地質状態を監視することを目的として開発された技術である。本報では、本研究で用いているACROSS技術の背景・概要を述べるとともに、ACROSS技術を生かした本観測システムの概要やHTTR建屋でのACROSS観測の結果例について報告する。
山川 光稀*; 土屋 隆*; 平松 昌子*; 森谷 寛*; 猿田 正明*; 飯場 正紀*; 西田 明美; 川田 学; 飯垣 和彦
no journal, ,
原子力施設の地震に対する損傷確率(フラジリティ)評価手法の精度向上に資するため、3次元耐震解析手法の高精度化に関する研究開発を進めている。2019年からは、原子力規制庁と原子力機構との共同研究の一環として、原子力機構の施設である高温工学試験研究炉(HTTR)建屋を対象とし、地盤や建屋の床だけでなく壁にも加速度計を多数設置するとともに、自然地震と人工波に対する多点同時観測が可能な大規模観測システムを構築し、観測データを活用した原子力施設の3次元耐震解析手法の精度向上及び妥当性確認に取り組んでいる。既報では、フーリエ振幅比及び位相差を考慮した変位モードを分析したが、各外壁の振動特性の分析に留まっており、HTTR建屋全体の変形性状を十分に把握できていなかった。本報では、位相を考慮した同時刻での変位モードを分析することで、HTTR建屋全体の変形性状について検討した。東西南北の各外壁の変位モードを図化し、特定の卓越振動数におけるHTTR全体の変形性状を分析した。その結果、特に9Hz周辺では外壁の面外、面内方向ともに対面の外壁が逆方向に振動し、ねじれ振動が生じていることなどが確認できたことから、これら得られた知見について報告する。
森谷 寛*; 山川 光稀*; 猿田 正明*; 西田 明美; 川田 学; 飯垣 和彦
no journal, ,
われわれは、原子力施設の地震に対する損傷確率(フラジリティ)評価手法の精度向上に資するため、三次元耐震解析手法の高精度化を目的とし、研究開発を進めている。2019年からは、原子力規制庁と原子力機構との共同研究の一環として、原子力機構の施設である高温工学試験研究炉(HTTR)を対象とし、地盤や建屋の床だけでなく壁にも加速度計を多数設置し、自然地震と人工波による多点同時観測が可能な大規模観測システムを構築し、観測データを活用した原子力施設の三次元耐震解析手法の精度向上及び妥当性確認に取り組んでいる。本報では、HTTR建屋を対象に整備した大規模観測システムの概要を示す。
山川 光稀*; 猿田 正明*; 森谷 寛*; 山崎 宏晃*; 西田 明美; 川田 学; 飯垣 和彦
no journal, ,
本研究は、原子力施設の耐震評価モデルのさらなる精度向上に資するため、原子炉建家(以下、建家)で観測された地震観測記録をもとに建家の3次元挙動を把握し、建家の3次元有限要素モデルの構築及び妥当性確認を行うことを目的とする。本発表では、建家の地震時挙動を把握するための基礎データを取得することを目標とし、HTTR建家の既存地震観測記録を用いて、モデル作成に係わる建家の応答特性を分析することで得られた知見を述べる。(その2)では、(その1)で示した手順及び方法等を踏まえ、HTTR建家の卓越振動数及び対応する振動モードを整理し、地震の大きさを建家1階の最大応答加速度で3区分して分析した結果を示す。具体的には、建家・地盤間の相互作用効果が大きい1次振動モードの卓越振動数は地震の最大加速度が大きいほど低くなる傾向が顕著となる等、地震観測記録の分析結果から得られた知見を述べる。
土屋 隆*; 山川 光稀*; 猿田 正明*; 飯場 正紀*; 平松 昌子*; 西田 明美; 飯垣 和彦
no journal, ,
原子力施設の地震に対する損傷確率(フラジリティ)評価手法の精度向上に資するため、3次元耐震解析手法の高精度化に関する研究開発を進めている。2019年からは、原子力規制庁と原子力機構との共同研究の一環として、原子力機構の施設である高温工学試験研究炉(HTTR)を対象とし、地盤や建屋の床だけでなく壁にも加速度計を多数設置するとともに、自然地震と人工波に対する多点同時観測が可能な大規模観測システムを構築し、観測データを活用した原子力施設の3次元耐震解析手法の精度向上及び妥当性確認に取り組んでいる。本報では、HTTR周辺地盤から得られた強震動記録を用いて地盤振動分析を実施した内容を報告する。具体的には、2020年度以降に得られた地震観測記録から、HTTR周辺地盤の深さ方向の最大加速度分布やフーリエスペクトル比を分析し、地盤加速度計の設置位置や地震の入力方向による地盤の振動性状の違いを把握した。
山川 光稀*; 土屋 隆*; 平松 昌子*; 森谷 寛*; 猿田 正明*; 飯場 正紀*; 西田 明美; 川田 学; 飯垣 和彦
no journal, ,
原子力施設の地震に対する損傷確率(フラジリティ)評価手法の精度向上に資するため、3次元耐震解析手法の高精度化に関する研究開発を進めている。2019年からは、原子力規制庁と原子力機構との共同研究の一環として、原子力機構の施設である高温工学試験研究炉(HTTR)を対象とし、地盤や建屋の床だけでなく壁にも加速度計を多数設置するとともに、自然地震と人工波に対する多点同時観測が可能な大規模観測システムを構築し、観測データを活用した原子力施設の3次元耐震解析手法の精度向上及び妥当性確認に取り組んでいる。本報では、建屋応答の卓越振動数に対して振幅と位相を考慮した振動特性分析を実施し、得られた結果を報告する。建屋基礎に対する伝達関数及び位相差を考慮した振動モードを求め、その結果、主要な卓越振動数におけるHTTR建屋の東西南北面それぞれの外壁の振動特性の違いを明らかにした。具体的には、NS方向について、4Hz付近及び7Hz付近の振動モードは東西南北面で概ね共通であるが、9Hz付近では東西面と南北面で振動モードが異なっており、外壁の面内方向と面外方向での振動の違いが顕著に表れることを確認した。
塩見 忠彦; 西田 明美; 崔 炳賢; 川田 学; 飯垣 和彦; 山川 光稀*
no journal, ,
原子力施設の地震に対する損傷確率(フラジリティ)評価手法の精度向上に資するため、3次元耐震解析手法の高精度化に関する研究開発を進めている。2019年からは、原子力規制庁と原子力機構との共同研究の一環として、原子力機構の施設である高温工学試験研究炉(HTTR)を対象とし、地盤や建屋の床だけでなく壁にも加速度計を多数設置するとともに、自然地震と人工波に対する多点同時観測が可能な大規模観測システムを構築し、観測データを活用した原子力施設の3次元耐震解析手法の精度向上及び妥当性確認に取り組んでいる。これまでに、建屋の振動特性に係るモデル化手法の重要因子及び設定方法について検討するとともに、観測記録との比較を踏まえて、建屋の床モデルの詳細化や大型設備の追加等により3次元詳細解析モデルを改良し、地震観測記録の再現性向上を図った。本報では、本研究で整備した建屋3次元詳細解析モデルを対象に、観測データ分析により得られた建屋の振動特性を反映してモデルを改良し、建屋応答の再現性向上を確認した結果について報告する。
塩見 忠彦; 西田 明美; 崔 炳賢; Kang, Z.; 飯垣 和彦; 山川 光稀*
no journal, ,
原子炉建家の地震時挙動を把握するため、日本原子力研究開発機構の高温工学試験研究炉(HTTR)を対象に、多数の加速度計を設置して大規模な観測システムを構築し、得られた実測データを基に原子炉建家の立体的な振動特性の分析を行っている。今般、当該大規模観測システムにおいて令和6年能登半島地震の観測記録が得られたことから、そのデータを用いてHTTR建家及び周辺地盤における振動特性を分析した。本観測記録に着目するのは、震源近傍における記録において1Hz近傍の長周期に卓越振動数があり、さらに、これまでの地震観測記録の分析よりHTTRサイトの地盤に1Hz近傍の卓越振動が見られるためである。本発表では、これらの周波数帯における振動モードについて立体的に分析を行った結果について報告する。
西田 明美; 川田 学; 飯垣 和彦; 山川 光稀*; 猿田 正明*; 森谷 寛*; 山崎 宏晃*
no journal, ,
本研究は、原子力施設の耐震評価モデルのさらなる精度向上に資するため、原子炉建家(以下、建家)で観測された地震観測記録をもとに建家の3次元挙動を把握し、建家の3次元有限要素モデルの構築及び妥当性確認を行うことを目的とする。本発表では、建家の地震時挙動を把握するための基礎データを取得することを目標とし、HTTR建家の既存地震観測記録を用いて、モデル作成に係わる建家の応答特性を分析することで得られた知見を述べる。(その1)では、HTTR建家の卓越振動数及び対応する振動モードを推定するための具体的な分析手順、方法を示す。
山川 光稀*; 猿田 正明*; 森谷 寛*; 飯場 正紀*; 西田 明美; 川田 学; 飯垣 和彦
no journal, ,
われわれは、原子力施設の地震に対する損傷確率(フラジリティ)評価手法の精度向上に資するため、三次元耐震解析手法の高精度化を目的とし、研究開発を進めている。2019年からは、原子力規制庁と原子力機構との共同研究の一環として、原子力機構の施設である高温工学試験研究炉(HTTR)を対象とし、地盤や建屋の床だけでなく壁にも加速度計を設置し、自然地震と人工波による多点同時観測が可能な大規模観測システムを構築し、観測データを活用した原子力施設の三次元耐震解析手法の精度向上及び妥当性確認に取り組んでいる。本報では、大規模観測システムによる地震観測記録を用いて建屋の卓越振動数及び変形モード等を求め、建屋の全体応答に関する振動特性を分析し得られた知見を示す。
