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西田 明美
日本建築学会シンポジウム「建築物を取り巻く衝撃問題; 人災(衝突・爆発)、天災(津波・竜巻)、テロへの備え」, p.7 - 22, 2015/12
一般建築物において、耐衝突、耐爆発等に対する耐衝撃設計ガイドラインは未整備である。本発表は、耐衝撃設計ガイドライン策定に向けた書籍「建築物の耐衝撃設計の考え方」の設計クライテリアを紹介するものである。耐震設計された想定建物(鉄骨構造および鉄筋コンクリート構造)に対して、本書記載の耐衝撃設計の考え方を適用した事例を示している。本発表で示されている考え方は原子力施設にも応用できるものである。
西田 明美
建築構造力学における最近の発展と展望,2, p.1 - 10, 2010/01
兵庫県南部地震を契機に、衝突や衝撃的な荷重による構造被害に着目し、さまざまな分野で衝撃にかかわる検討がなされてきた。本稿では、衝撃問題にかかわるこれまでの成果や文献等を参考とし、衝撃問題の基礎事項(定義,事例,基礎理論)や主な数値解析法を概説する。また、土木学会で実施されたラウンドロビン解析(所定の実験に対して各々の機関が独自に再現解析を実施し、それぞれの手法や結果を比較検討すること)を紹介し、最後に設計のための耐衝撃ガイドライン作成へ向けた取り組みの現状について紹介する。
西田 明美
日本建築学会2008年度大会学術講演梗概集, p.1047 - 1048, 2008/09
近年の地震被害等を鑑み、従来にもまして原子力施設の耐震安全性を検証する必要性が高まっている。著者らは、近年発達の著しい計算科学技術を活用し、原子力施設全体の3次元振動シミュレーション技術を開発することで、安全かつ効率的なプラントの安全性検証に貢献することを目的とし、並列分散計算機環境における3次元仮想振動台システムの開発に取り組んでいる。これまでに、3次元CADデータから解析用の入力データを直接作成することで、複雑なモデル化作業の負荷を低減することを可能とし、原子力施設全体規模の大規模3次元振動解析の実現の見通しを得ている。今回、モデルプラントとして用いた原子力施設の地震観測記録と3次元地震応答解析結果を比較・検証する機会を得たので、本稿にて報告する。
西田 明美; 塩見 忠彦*
日本建築学会2007年度大会学術講演梗概集, p.1071 - 1072, 2007/08
原子力施設の安全性を従来以上の信頼性を持って検証するために、近年発達の著しい計算科学技術を活用し、安全かつ効率的なプラントの安全性検証に貢献することが強く求められている。そのような中、われわれの室では、中期計画として並列分散計算機環境における3次元仮想振動台システムの開発に取り組んでいる。今般、3次元仮想振動台で実現を目指している、複雑・大規模構造物である原子力施設全体規模の3次元振動解析を可能とするシミュレーションシステムのモデルデータとして大洗研究開発センターHTTR建屋データを利用し、地震応答解析を実施した。この建屋応答を機器等の支持部の入力とすることで、機器等の詳細な応力評価が可能となる。図面に基づくCADデータから部品ごとに異なるメッシュ精度でデータ作成を可能とするシステムを構築し、これまでに開発してきた部品間の不整合問題を解決できる技術と合わせることで、煩雑なモデル化作業の負荷を低減することが可能となり、建屋と機器を連携させた原子力施設全体規模の3次元振動解析の実現の見通しを得たので、本稿にて報告する。
山崎 敏彦; 瓜生 満; 中西 龍二; 川井 伸泰*; 橋村 宏彦*
日本建築学会2005年度大会学術講演梗概集, p.847 - 848, 2005/09
東海再処理施設 ユーティリティ施設建家(以下、再UC)に構築した地震観測及び免震層モニタリングシステムで観測された免震部材の変形データの整理を行った結果、水平・鉛直方向の変形は、免震層の環境温度依存性が大きいことが確認できた。また、クリープ変形量は、データ計測期間は短いものの再UCと既存建物とで同様な傾向を示した。但し、これら変形データの収集は長期間継続する必要があり、また、積層ゴム別置試験体の物性値の経年変化傾向とも比較して、免震建物の維持管理を行う上での一つの比較データとしていく必要がある。
中西 龍二; 瓜生 満; 山崎 敏彦
日本建築学会2005年度大会学術講演梗概集, p.757 - 758, 2005/09
これまでの実験結果から、積層ゴムの剛性は、単純な直列バネのモデルでは説明できないこと、体積弾性率Ebは層数によって大きく変化することが分かっている。今回、一次形状係数S1=10とし、層数をパラメータとした試験体を用いて、圧縮時の積層ゴムの応力分布を測定した。測定結果は中央から最外縁まで、ほぼ2次曲線上に分布しており、ほぼ理論通りの応力分布となっていることを確認した。
矢花 修一*; 松田 昭博*; 中平 昌隆; 大崎 敏雄*
日本建築学会2002年度大会学術講演梗概集, P. 495, 2002/08
大型構造物等に用いる支持荷重及び外径の大きな積層ゴムにおいては、その特性や性能を評価・確認するための試験を実施することが試験装置性能やコスト等の制約から困難となる場合がある。そこで、本報告では鉛プラグ入り積層ゴム(LRB)及び天然ゴム系積層ゴム(NRB)の数サイズの形状が相似である試験体を用いて、試験体のスケール効果の有無及び縮小試験体による実機試験体の水平方向力学特性の推定可能範囲について検討を行った。試験結果から、NRBにおいては試験体のスケール効果がほとんどないことがわかり、LRB試験体のスケール効果はせん断ひずみ100%以上の領域ではほとんどないことが確認された。また、LRBのせん断ひずみ100%未満の領域におけるスケールによる特性の違いは鉛プラグの特性に起因していることがわかった。
圷 陽一; 大川 慶直; 鈴木 偉之; 下田 郁夫*; 池永 雅良*; 佐々木 浩介*; 鈴木 道明*
日本建築学会大会学術講演梗概集, 0, p.1147 - 1148, 1996/00
国際熱核融合実験炉建家に免震装置を適用すべく、建家3次元免震装置(1000ton支承)の開発を進めている。本装置は、上下免震要素として金属風船(ここでは、ベローズタイプを採用)、水平免震要素として鉛入り積層ゴムから構成される。ベローズタイプ金属風船は、LNGタンク施設等において大口径・高圧力条件下で使用実績のある補強リング付きのステンレス製5層のベローズで、異常漏洩に備えて二重にしてある。水平・上下の2軸方向で静的・動的装荷試験を行い、十分な免震特性を1/5縮小モデル試験体により確認できたので報告する。
森谷 俊夫*; 西尾 俊彦*; 大川 慶直
日本建築学会大会学術講演梗概集, 0, p.1051 - 1052, 1996/00
近年、建物内の設備機器からの漏洩電流や電気的ノイズにより励起される電流及び雷撃電流等が建物の鉄筋や鉄骨を通して他の設備機器の制御系やコンピュータ等の電子機器に影響を与え、その機器の誤動作や破壊の原因となってきている。本研究ではこれらの電気的障害の系路となっている鉄筋を絶縁性の高いファイバーに置きかえて建物を構成し、被害の低減を計ることを目的としたものである。また、その開発された技術は核融合施設にも充分有効である。
圷 陽一; 大川 慶直; 鈴木 偉之; 野村 由紀夫*; 中越 章雄*; 渡辺 銀市*
日本建築学会大会学術講演梗概集, 0, p.1337 - 1338, 1995/00
本研究は、核融合実験炉のトリチウム閉じ込めの最終隔壁である建家構造体の健全性モニタリングのため、電気絶縁鉄筋を用いてコンクリートのひび割れをモニタリングすることを目指した研究である。基礎的実験により、次の知見を得た。ひび割れの増加に伴いインピーダンスの増加傾向が見られた。またひび割れ発生までは、載荷荷重の増加に伴いインピーダンスの増加が見られた。しかしながらひび割れ1ヵ月後のひび割れ安定時においては、インピーダンスの変化は見られなかった。
大川 慶直; 圷 陽一; 鈴木 偉之; 下田 郁夫*; 池永 雅良*; 佐々木 浩介*; 鈴木 道明*
日本建築学会大会学術講演梗概集, 0, p.1047 - 1048, 1995/00
現在、日本原子力研究所では、核融合実験炉に適用すべく三次元免震装置の研究開発を実施している。その開発の目標として、水平振動を従来の積層ゴムによる二次元免震装置に負担させ、空気バネを利用した、金属風船に垂直振動を負担させたコンビネーションタイプを提唱し開発に当たっている。今回は核融合装置における、免震装置の有用性についてと、垂直振動を負担させる空気バネ方式の概要とその方式の一案であるベローズタイプの縮小モデルの初期的実験の報告を行うものである。
武田 正紀*; 大川 慶直; 圷 陽一; 鈴木 偉之; 古村 利幸*; 広谷 勉*
日本建築学会大会学術講演梗概集, 0, p.45 - 46, 1994/09
ある地域に建てられた耐震建家について、それよりハザードの高い地域への立地手段として免震構造化する可能性を、建家と機器の年損傷確率の比較により、大局的に把握した。周期領域の異なる免震構造と耐震構造の建家をできるだけ公平に確率論的に評価した結果、同じサイトで建家の信頼性が、同等の時、機器には、免震効果が現われる。さらに免震建家の地震ハザードが高くなっても、機器の信頼性をほぼ同等とする免震構造化が可能なことを示した。
線を照射したエポキシ塗装鉄筋の電気的絶縁特性池谷 充*; 圷 陽一; 大川 慶直; 鈴木 偉之; 中越 章雄*; 堀内 誠*; 飯島 勇*
日本建築学会大会学術講演梗概集, 0, p.907 - 908, 1994/09
核融合実験炉コンクリート構造物は、強磁場の変動により誘導される電流の拡散防止、避雷設備の健全化への貢献、照射環境下での耐久性等を考慮した電気絶縁設計が必要となる。本報告は、電気絶縁鉄筋としてエポキシ塗装した鉄筋の線照射(200MGy)後の電気絶縁性能試験の報告である。線の照射で劣化したエポキシ塗膜の電気絶縁性能は、絶乾コンクリート中では、ほとんど影響なく見られたが、湿潤状態のコンクリート中では、10MGy程度の照射量から低下する傾向が見られた。しかしながら、その場合のインピーダンスは、0.1M
・cm
以上であり、十分な絶縁性能を持っていることが、確認された。
圷 陽一; 大川 慶直; 鈴木 偉之; 佐々木 浩介*; 池永 雅良*; 下田 郁夫*
日本建築学会大会学術講演梗概集, 0, p.1727 - 1728, 1994/00
本研究は、核融合実験炉建家の免震装置の支持機能をモニタリングするシステム開発を目的としたものである。筆者らは、ゴムの力学性能をその劣化は、ゴム内部構造の性質とその変化によるものであり、さらにこのゴム内部構造の性質とその変化は、ゴムの電気的特性として表わせるのではないか、との仮定のもとに、積層ゴムの電気的モニタリングの研究開発を進めている。本報告は、免震ゴムの引張り試験と、小型積層ゴムの圧縮、せん断試験における応力・変形と電気的特性(インピーダンス)の概略の関係から、支持機能モニタリングの可能性を見い出したことの報告である。
野村 由紀夫*; 圷 陽一; 大川 慶直; 中越 章雄*; 鈴木 偉之
日本建築学会大会学術講演梗概集, 0, p.171 - 172, 1994/00
これまでの研究により、コンクリートの電気的特性に影響を与える主因子として水が考えられる。本研究では、コンクリート水分量のモニタリングにより、コンクリート構造体の劣化状況を把握できるのではないかと考え、電気絶縁鉄筋を電極として利用した建家構造体の電気的特性のモニタリング法を検討した。コンクリートモニタリング試験、鉄筋コンクリート長期モニタリング試験、実構造物モニタリング試験の3種類の試験を行った結果、気温・湿度の環境条件により、コンクリートの電気的特性が影響を受けていることが明らかになった。また、絶縁鉄筋を電極として利用した実構造物の電気的特性のモニタリングの可能性を見いだした。
大川 慶直; 圷 陽一; 鈴木 偉之; 佐藤 瓊介*; 下田 邦夫*; 池永 雅良*; 佐々木 浩介*
日本建築学会大会学術講演梗概集, 0, p.1725 - 1726, 1994/00
国際協力の下に現在建設計画が進められているITER炉は炉心重量約25000tonが想定され全システムはかなりの規模になると予想される。この建設計画を日本に誘致する事も含めて検討、建家3次元免震装置開発の基礎的実験を行ったので報告する。本装置は従来の2次元免震(水平免震)に加え垂直方向の免震を考慮した3次元免震装置で、日本原子力研究所が特許を保持している。通称金属風船を利用したもので、ある種の金属を超塑性加工して製作したもので従来にない概念を導入したものである。今回、小規模の駆動実験をおこない、今後の研究開発により実現の可能性を見出した。
線照射による電気絶縁劣化試験圷 陽一; 大川 慶直; 鈴木 偉之; 篠田 吉央*; 中越 章雄*; 堀内 誠*
日本建築学会大会学術講演梗概集; 北陸, p.1043 - 1044, 1992/08
本研究は、核融合実験炉建家で考えられる鉄筋・鉄骨を流路とする電流による計測・制御機器の誤動作・機能障害及び鉄筋・鉄骨の電食等の電気的障害の防止のため、電気絶縁鉄筋によるコンクリート構造物の電気的絶縁化を目的とした一連の研究の一つである。核融合実験炉建家の設計段階で想定される線照射環境に於いて電気絶縁鉄筋の絶縁性能を調べるため、D19のエポキシ樹脂塗装鉄筋試験体と30mmのかぶり厚さを持つ鉄筋コンクリート試験体に線を照射し、照射前後でインピーダンスの計測を行った。エポキシ樹脂塗装鉄筋試験体は、約10MGyから絶縁劣化を生じたが、鉄筋コンクリート試験体は、約20MGyの照射量においても絶縁性に影響は、認められなかった。
中西 龍二; 山崎 敏彦; 瓜生 満; 永野 正行*; 武村 雅之*
no journal, ,
長周期構造物の耐震性検討時には、建設サイトにおけるやや長周期地震動の評価が重要となる。地震動評価を行ううえでは、当該地域で想定される地震動と同じ震源域で発生した地震観測記録を分析・調査し、シミュレーション解析を行うことが有効である。そこで、本報(その3)では、想定される地震動と同じ震源域かつ規模が比較的大きい2005年10月19日茨城県沖の地震(M6.3)の観測記録を分析し、東海地域周辺のやや地震動特性を検討するとともに、3次元シミュレーション解析で必要な震源パラメータの設定及び深部地盤モデルを構築した。
永野 正行*; 武村 雅之*; 瓜生 満; 山崎 敏彦; 中西 龍二
no journal, ,
長周期構造物の耐震性検討時には、建設サイトにおけるやや長周期地震動の評価が重要となる。地震動評価を行ううえでは、当該地域で想定される地震動と同じ震源域で発生した地震観測記録を分析・調査し、シミュレーション解析を行うことが有効である。そこで、本報(その4)では、想定される地震動と同じ震源域かつ規模が比較的大きい2005年10月19日茨城県沖の地震を対象に3次元波動伝播解析を行った。前報(その3)の地盤モデルをベースにモデルの修正を行うことで、茨城県沿岸部(東海・大洗)や周辺地域で観測されたやや長周期地震動がおおむね良好に再現できており、やや長周期地震動の評価を行ううえで有用な地盤モデルが得られた。
野中 英*; 吉松 賢二*; 佐藤 孝一*; 前川 利雄*; 佐々木 静郎*; 梅津 朋岳*; 佐藤 聡
no journal, ,
放射線施設に用いられる遮蔽コンクリート壁の放射化に注目し、施設機器等の停止後のメンテナンス時の放射線バックグランドレベルを低く抑えることを目的として、低放射化コンクリートの開発を行っており、開発した低放射化コンクリートに対して、FNSを用いて、中性子照射実験を行った。その1では、使用材料と調合計画、並びに化学分析結果について述べる。開発した低放射化コンクリートは、骨材に石灰石砕石・砕砂を用いており、さらにセメントの一部を石灰石微粉末で置換している。化学分析を、普通コンクリートと開発した低放射化コンクリートの両者について行い、ナトリウム総量を比較・検討した。その結果、低放射化コンクリートのナトリウム総量は、普通コンクリートの1/40程度になっていることを確認した。また、硬化したコンクリートの分析結果から求められるナトリウム総量は、構成材料ごとの化学分析結果から求められるものに対して、大きくなる傾向があることを示した。この差異は化学分析の精度に起因するものと考えられる。