3次元免震における適切な上下免震特性の検討

北村 誠司; 森下 正樹

JNC TN9400 2000-060, 168 Pages, 2000/05

JNC-TN9400-2000-060.pdf:4.09MB

共通床(コモンデッキ)に原子炉容器、一次系機器を搭載し、これを大型の皿ばねを用いた免震要素で上下方向に支持する3次元免震構造概念(コモンデッキ方式)を対象に、適切な上下免震特性に関する検討を行った。検討用の入力地震動としては、4種類の自然地震波と3種類の人工地震波を地震入力を用いた。地盤条件や免震建屋の特性を考慮し、水平免震建屋の地震応答解析を行い、上下免震要素の支持レベルにおける床応答と加速度時刻歴を整理した。上記で得た免震支持レベルでの応答加速度を入力として、1自由度上下免震構造モデルを用いて地震応答解析を行った。解析は、線形解析、非線形解析(復元力特性が弾性である皿ばねと弾完全塑性の減衰要素を想定)の2種類について実施した。線形解析で検討する範囲は、免震振動数0.82.5Hz、減衰比260%を組み合わせた領域とした。非線形解析では、皿ばねの剛性のみで決まる免震振動数0.55Hz、剛性比120、及び降伏震度0.010.2の範囲で検討した。上下免震システムの免震特性として、最大相対変位、最大加速度、及び512Hz間における床応答加速度の最大値の3つの応答量に対する判断基準を設定し、これらを満足するパラメタの組み合わせ領域について調べた。判断基準として最大相対変位50mm、規格化加速度0.75、規格化床応答0.33を用いた場合、線形解析の結果から、免震振動数は0.8、1.0、1.2Hz、減衰比はそれぞれ30、20、15%以上の組み合わせが適切であることがわかった。また非線形解析の結果、免震振動数0.81.0Hzの皿ばねと、剛性比46、降伏震度0.050.06の減衰要素を組み合わせて用いることで、適切な免震特性が得られることがわかった。非線形解析の結果は、等価減衰比が20%以上の減衰要素を用いることで、系としての卓越振動数が1.02.0Hzの範囲において適切な免震効果が得られることに相当する。

人工バリアの地震応答解析モデル/コードの開発(4)

明石 浩一*; 根山 敦史*; 西村 和哉*; 田辺 和夫*

PNC TJ1458 96-001, 190 Pages, 1996/02

PNC-TJ1458-96-001.pdf:4.12MB

本研究は、緩衝材の粘弾塑性を考慮した人工バリアシステムの地震応答解析モデル/コードの開発を目的として以下の項目を実施した。(1)平成6年度に引き続き、地震応答解析モデルを開発するうえで、重要な入力パラメータである土質材料の振動時の物性及び挙動に関する調査を行うとともに開発中のコードの機能検証を行うためのデータの調査検討を行った。(2)平成6年度研究委託で得られた成果をもとに、非線形解析機能の追加等の改良・開発検討を行った。(3)人工バリアの振動実験データをもとにモデル/コードの妥当性の評価及び課題の抽出を引き続き行った。

JT-60Uにおけるポロイダル磁場コイル支持体の応力解析

松川 誠; 堀江 知義*; 堀池 寛; 二宮 博正; 閨谷 譲; 安東 俊郎; 九嶋 孝憲*

日本原子力学会誌, 35(6), p.561 - 573, 1993/06

https://doi.org/10.3327/jaesj.35.561

本論文は、動摩擦力を考慮した非線形繰り返し応力計算法の、JT-60Uコイル支持体構造設計への応用について述べたものである。JT-60Uでは、ポロイダル磁場コイルに発生する電磁力を、トロイダル磁場コイルと真空容器の間の狭い空間で支持する必要があり、余裕を切り詰めた設計が要求される。その上、コイル支持体は複雑な構造をしており、ポロイダル磁場コイルからは非線形な動摩擦力を受けるので、従来の解析手法では正確な変形や応力を評価できない。そこで、新たに動摩擦力を正確に取り扱うことのできる非線形繰り返し応力計算法を開発して、JT-60Uの設計に適用した。その結果、動摩擦力を静荷重とした場合に比べて、約4倍の変位の差が生じることが明らかとなった。また、プラズマディスラプション時の挙動を調べるために、真空容器も含んだ2次元過渡応答解析を行ったので、その結果についても報告する。