(57)【要約】【課題】簡単、かつ短時間で弾塑性を考慮した精度の高い耐震評価を行うことができ、評価手法の精緻化を図ることができる。【解決手段】ステップＳ１でＵベンド部の構成部品モデルを図面データに基づいて組み合わせて詳細解析モデルを作成し、ステップＳ２で詳細解析モデルで固有値解析を行いＵベンド部のモード情報を取得し、ステップＳ３で固有値解析結果で得られたモード情報より地震波応答スペクトルで応答が大きい周波数領域の固有モードを特定し、ステップＳ４で詳細解析モデルに弾塑性の特性を設定し、ステップＳ５で詳細解析モデルを使用して静解析を行い、ステップＳ６で静解析結果からＵベンド部に作用する荷重変位特性を取得し、ステップＳ７で固有モードのモード質量と荷重変位特性から１自由度系の簡易モデルを作成し、ステップＳ８で地震波時刻歴応答解析により応答波形を得て、ステップＳ９で応答波形を用いて終局耐力評価を行うようにした。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
蒸気発生器のＵベンド部の耐震性を評価するための蒸気発生器の耐震評価方法であって、
前記Ｕベンド部の構成部品をモデル化した構成部品モデルを前記Ｕベンド部の図面データに基づいて組み合わせ、前記Ｕベンド部の詳細解析モデルを作成する第１工程と、
前記詳細解析モデルで固有値解析を行い、前記Ｕベンド部のモード情報を取得するとともに、当該モード情報に基づいて地震波応答スペクトルにおいて応答が大きくなる周波数領域の固有モードを特定する第２工程と、
前記詳細解析モデルに弾塑性の特性を設定し、この詳細解析モデルを使用し、前記第２工程で選定されたモード形状を再現する静解析を行う第３工程と、
前記第３工程で求めた静解析結果から前記Ｕベンド部に作用する荷重変位特性を取得する第４工程と、
前記第２工程で特定した固有モードのモード質量と、前記第４工程で取得した荷重変位特性とから１自由度系の簡易モデルを作成し、地震波時刻歴応答解析を行って応答波形を得る第５工程と、
前記第５工程で取得した前記応答波形を用いて、終局耐力評価を行う第６工程と、
を有することを特徴とする蒸気発生器の耐震評価方法。
【請求項２】
前記第４工程において、前記荷重変位特性と共に変位−ひずみの関係を取得し、
前記第６工程における前記応答変位からひずみ量への変換は、前記第４工程で取得した変位−ひずみの関係を用いることを特徴とする請求項１に記載の蒸気発生器の耐震評価方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、原子力発電所等で用いられる蒸気発生器の耐震評価方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の耐震評価方法として、例えば下記特許文献１に示されるように、計測結果や耐震評価対象となる構造物情報のデータベースを用いて評価する方法が知られている。
また、一般的な蒸気発生器のＵベンド部における従来の耐震評価方法として、数千本の伝熱管を例えば数本から数十本に集約した簡易モデルを作成し、この簡易モデルに対して動解析（地震波時刻歴応答解析）が行われている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−９８３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の蒸気発生器の耐震評価方法では、以下のような問題があった。
すなわち、近年では、現状よりも厳しい地震条件により耐震性を再評価するケースが生じている。その場合、従来の耐震評価方法では、過度に保守的な評価となっている可能性があり、蒸気発生器のＵベンド部の耐震裕度が１を下回ることが想定されることから、評価手法の精緻化が必要とされており、その点で改善の余地があった。
【０００５】
また、簡易モデルでは、試験結果（計測結果）に合わせて特性をチューニングするため、図面情報のみではモデル化することが困難であった。そのため、従来の簡易モデルは、平均的な応力を予測するものであり、局所的な応力を予測することができず、保守的な評価になっていた。さらに、線形評価モデルであることから、弾塑性を考慮した終局的な応力評価を行うことができないという問題もあった。
【０００６】
本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、簡単、かつ短時間で弾塑性を考慮した精度の高い耐震評価を行うことができ、評価手法の精緻化を図ることができる蒸気発生器の耐震評価方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明に係る蒸気発生器の耐震評価方法では、蒸気発生器のＵベンド部の耐震性を評価するための蒸気発生器の耐震評価方法であって、前記Ｕベンド部の構成部品をモデル化した構成部品モデルを前記Ｕベンド部の図面データに基づいて組み合わせ、前記Ｕベンド部の詳細解析モデルを作成する第１工程と、前記詳細解析モデルで固有値解析を行い、前記Ｕベンド部のモード情報を取得するとともに、当該モード情報に基づいて地震波応答スペクトルにおいて応答が大きくなる周波数領域の固有モードを特定する第２工程と、前記詳細解析モデルに弾塑性の特性を設定し、この詳細解析モデルを使用し、前記第２工程で選定されたモード形状を再現する静解析を行う第３工程と、前記第３工程で求めた静解析結果から前記Ｕベンド部に作用する荷重変位特性を取得する第４工程と、前記第２工程で特定した固有モードのモード質量と、前記第４工程で取得した荷重変位特性とから１自由度系の簡易モデルを作成し、地震波時刻歴応答解析を行って応答波形を得る第５工程と、前記第５工程で取得した前記応答波形を用いて、終局耐力評価を行う第６工程と、を有することを特徴としている。
【０００８】
本発明では、Ｕベンド部の構成部品モデルを使用し、図面データの配列情報に基づいてＵベンド部の構成部品全体の詳細解析モデル（すなわち全数解析モデル）を作成し、この詳細解析モデルを用いて固有値解析を行い、地震波応答スペクトルにおいて応答が大きくなる周波数領域の固有モードを特定するとともに、前記詳細解析モデルに弾塑性の特性を設定して静解析を行って荷重変位特性を取得し、前記固有モードのモード質量と荷重変位特性とから１自由度系の簡易モデルを作成することができる。そして、この簡易モデルに対して地震波時刻歴応答解析を行って得た応答波形により、終局耐力評価を行うことができる。
【０００９】
そのため、本発明の耐震評価方法では、弾塑性を考慮した耐震評価を行うことで、塑性化による応力の低減効果を期待できるうえ、局所的に発生する応力に対しても耐力評価を行うことが可能となるので、従来のようにＵベンド部の多数の構成部品数を大幅に減らした簡易集約モデルを使用して地震波時刻歴応答解析を行う評価方法に比べて、精度の高い評価を行うことができる。したがって、本発明の耐震評価方法では、従来の評価方法に比べて耐震裕度を見込むことが可能となる。
【００１０】
また、図面データに基づいて構成部品モデルを規則的に配列することで、Ｕベンド部の詳細解析モデルを簡単に、かつ短時間で作成することができる。このように、本発明の耐震評価方法では、試験結果や計測結果に依存しない評価方法となり、設計図面等の図面データの情報のみを使用して評価することができることから、精度よく、かつ簡易な評価方法を実現することができる。
【００１１】
しかも、前記詳細解析モデル（全数解析モデル）に基づく弾塑性解析を考慮した簡易モデルを作成し、この簡易モデルに対して地震波時刻歴応答解析を行う方法となることから、全数モデルに対して地震波応答時刻歴解析を行うといった多大な時間をかける必要がなくなり、耐震評価にかかる時間と手間を低減することができる。
【００１２】
また、本発明に係る蒸気発生器の耐震評価方法では、前記第４工程において、前記荷重変位特性と共に変位−ひずみの関係を取得し、前記第６工程における前記応答変位からひずみ量への変換は、前記第４工程で取得した変位−ひずみの関係を用いることが好ましい。
この場合、変位−ひずみの関係を用いた終局耐力評価を行うことができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の蒸気発生器の耐震評価方法によれば、簡単、かつ短時間で弾塑性を考慮した精度の高い耐震評価を行うことができ、評価手法の精緻化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施の形態による蒸気発生器の一部破断斜視図である。
【図２】図１に示す蒸気発生器のＵベンド部の斜視図である。
【図３】本実施の形態による耐震評価方法の動作フローを示す図である。
【図４】（ａ）は複数の伝熱管モデルを組み合わせて特定断面位置での伝熱管のモデルを構成した図、（ｂ）は（ａ）の部分拡大図である。
【図５】複数の振止部材モデルを組み合わせて特定断面位置での振止部材のモデルを構成した図である。
【図６】複数のブリッジモデルを組み合わせて特定断面位置でのブリッジのモデルを構成した図である。
【図７】複数の保持部材モデルを組み合わせて保持部材の全体モデルを構成した図である。
【図８】Ｕベンド部の詳細解析モデルを示す斜視図である。
【図９】地震応答スペクトルの一例と応答の大きい周波数域を示す図である。
【図１０】弾塑性特性が設定された詳細解析モデルの静解析結果のイメージを示した図である。
【図１１】静解析により得られた管群に作用する荷重変位特性のイメージ図である。
【図１２】図１１の荷重変位特性から作成した１自由度系の簡易モデルを示す図である。
【図１３】図１２の簡易モデルの地震波時刻歴応答解析結果の一例である。
【図１４】本実施の形態の耐震評価方法による終局耐力評価の一例であって、応力繰り返し数と応力範囲の関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態による蒸気発生器の耐震評価方法について、図面に基づいて説明する。かかる実施の形態は、本発明の一態様を示すものであり、この発明を限定するものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で任意に変更可能である。
【００１６】
図１に示すように、本実施の形態の耐震評価方法は、例えば加圧水型原子炉（ＰＷＲ：Ｐｒｅｓｓｕｒｉｚｅｄ  Ｗａｔｅｒ  Ｒｅａｃｔｏｒ）に用いられる蒸気発生器１のＵベンド部１０の耐震性を評価するための方法である。加圧水型原子炉は、原子炉冷却材及び中性子減速材として軽水を使用しており、この軽水を一次冷却材として用いる。加圧水型原子炉は、一次冷却材を、炉心全体にわたって沸騰しない高温高圧水として、蒸気発生器１に送る。
ここで、耐震評価対象となる蒸気発生器１の具体的な構成について以下に説明する。
【００１７】
図１に示す蒸気発生器１は、上下方向に延在し、かつ、密閉された中空円筒形状であって、上半部に対して下半部の方が小径をなす胴部２を備えている。胴部２は、下端側に水室２１が配置され、上端側に蒸気排出口２２が配置されている。胴部２の下半部内から上半部にかけて、胴部２の内壁面と所定間隔をもって配置された円筒形状の管群外筒（ラッパー管）３が設けられている。この管群外筒３は、その下端部が、胴部２の下半部内の下方に配置された管板（図示省略）まで延在している。管群外筒３内には、多数の伝熱管１５を有する熱交換器２０が設けられている。
【００１８】
蒸気発生器１は、Ｕベンド部１０を有する前記熱交換器２０を備えている。この熱交換器２０のＵベンド部１０は、曲がり部１５Ｕを有する複数の伝熱管１５を全体として半球状をなすように集合配列してなるものである。
【００１９】
より具体的に熱交換器２０は、図２に示すように、熱交換器本体１１と、振止部材１２と、保持部材１３と、ブリッジ１４とを備えている。熱交換器本体１１は、複数の伝熱管群１６を面内方向に直交する面外方向に積層させることによって構成されている。この複数の伝熱管群１６は、同一面内（面内方向）に並設された複数の伝熱管１５から構成されている。
【００２０】
各伝熱管１５は、管状をなす部材であって、それぞれ下端が図１に示す水室２１に接続された一対の直線部と、Ｕ字状をなして一対の直線部の上端同士を接続する曲がり部１５Ｕとを有している。
【００２１】
伝熱管群１６は、曲がり部１５Ｕの大きさが互いに異なる複数の伝熱管１５を、曲がり部１５Ｕの径が小さいものから順に該曲がり部１５Ｕの外側に向かって配列するとともに、前記各直線部を互いに平行に配列することで構成されている。これによって、同一平面に沿って並設された複数の伝熱管１５からなる伝熱管群１６が形成される。この伝熱管群１６における複数の伝熱管１５が配置される平面に沿う方向は、面内方向と定義される。
【００２２】
熱交換器本体１１は、伝熱管群１６を面内方向に直交する面外方向に複数積層させることによって構成されている。このように伝熱管群１６が積層されることで、熱交換器本体１１の頂部は、曲がり部１５Ｕが集合配列されてなる全体として半球状をなすＵベンド部１０とされている。このＵベンド部１０は、熱交換器２０の上方、即ち、蒸気排出口２２側において、半球状の頂部を上方側に向けて配置されている。
【００２３】
なお、このような熱交換器本体１１は、胴部２の内側に固定された管支持板２３に支持されている。すなわち、管支持板２３には、多数の貫通孔が形成されており、この貫通孔内に各伝熱管１５が非接触状態で貫通している。
【００２４】
振止部材１２は、面外方向に積層された伝熱管群１６の間にそれぞれ設けられている。  この振止部材１２は、矩形断面の棒状部材をＩ字状、又はＶ字状に形成した部材からなり、その両端部には固定部１２ａが設けられている。このようなＩ字状の振止部材１２は、Ｕベンド部１０の中央部に位置し、またＶ字状の振止部材１２は、積層される伝熱管群１６の間におけるＵベンド部１０の中央部側にＶ字の頂部が位置している。そして、これら振止部材１２は、Ｕベンド部１０の表面に固定部１２ａが突出するように配置されている。これによって、振止部材１２は、面外方向に隣り合う伝熱管群１６に挟まれるように面内方向に延在し、かつ、Ｕベンド部１０における伝熱管群１６の伝熱管１５の延在方向に対して直交する方向に延在している。なお、振止部材１２は、図２に示すように、大きいＶ字形状のものの内側に小さいＶ字形状のものが配置されて対をなしている。
【００２５】
保持部材１３は、Ｕベンド部１０の表面から突出する振止部材１２の固定部１２ａを連結する部材である。この保持部材１３は、Ｕベンド部１０に沿って取り付けられた円弧棒状をなし、面外方向に向かってＵベンド部１０の半球面に沿って延在している（図  参照）。
【００２６】
ブリッジ１４は、面外方向に間隔をあけて設けられた複数の振止部材１２にそれぞれ接続されている。すなわち、一部の振止部材１２の固定部１２ａは、他の振止部材１２の固定部１２ａよりも半球面の径方向外側に突出しており、この突出部分にブリッジ１４が溶接されることで、ブリッジ１４と振止部材１２とが互いに接続されている。
【００２７】
このブリッジ１４は、Ｕベンド部１０の外周、即ち、伝熱管群１６の半球状の外周に沿って面内方向に延在するように配置された円弧形状かつ板状の部材である。ブリッジ１４は、Ｕベンド部１０において曲がり部１５Ｕの延在方向に沿って延在している。図２においては１本のブリッジ１４が示されているが、ブリッジ１４は、面外方向に間隔をあけて複数配置されている。
【００２８】
以上のような構成の蒸気発生器１では、図１に示すように、加圧水型原子炉で加熱された一次冷却水が水室２１の入室に送られ、熱交換器本体１１の多数の伝熱管１５内を通って循環して水室２１の出室に至る。一方、復水器で冷却された二次冷却水は、給水管に送られ、胴部２内の給水路を通って伝熱管群１６に沿って上昇する。この際、伝熱管１５内を流通する高温の一次冷却水（流体）と伝熱管１５周囲の二次冷却水との間で熱交換が行われる。これによって冷却された一次冷却水は、出室から加圧水型原子炉に戻される。一方、高圧高温の一次冷却水と熱交換した二次冷却水は、胴部２内を上昇し、気水分離器で蒸気と熱水とに分離される。そして、分離された蒸気は、湿分分離器で湿分を除去されてからタービンに送られる。
【００２９】
ここで、蒸気発生器１内で一次冷却水が各伝熱管１５内を通過する際には、特にＵ字形状の曲がり部１５Ｕにおいて伝熱管１５内を流通する一次冷却水の流通や該伝熱管１５の周囲の二次冷却水の流動に基づいて自励振動が発生する。このような自励振動は、各伝熱管群１６の間に配置された振止部材１２によって抑制される。
【００３０】
次に、上述したＵベンド部１０の耐震評価方法について、図３などに基づいて詳細に説明する。
先ず、ステップＳ１（第１工程）において、Ｕベンド部１０の構成部品をモデル化した構成部品モデル（図４の伝熱管モデル１５Ａ、図５に示す振止部材モデル１２Ａ、図６に示す保持部材モデル１３Ａ、図７に示すブリッジモデル１４Ａ）をＵベンド部１０の図面データ（図面情報）の配列情報に基づいて組み合わせ、Ｕベンド部１０の詳細解析モデルＭ（図８参照）を作成する。
【００３１】
ステップＳ１では、自動生成プログラムが組み込まれたコンピュータを使用し、予め作成された前記構成部品モデル（符号１２Ａ、１３Ａ、１４Ａ、１５Ａのモデル）に基づいて管群全体（Ｕベンド部１０全体）の前記詳細解析モデルＭが自動作成される。そして、ステップＳ１で詳細解析モデルＭの作成後、ステップＳ２及びステップＳ４のそれぞれに進む。
なお、図面データは、Ｕベンド部１０の設計図面などであって、構成部品（伝熱管１５、振止部材１２、保持部材１３、及びブリッジ１４）の位置や姿勢（角度、向き）や、構成部品同士の接続部の位置等の図面情報であり、前記自動生成プログラムに予め組み込んでおく。
【００３２】
ここで、図２に示すＵベンド部１０は、上述した伝熱管１５、振止部材１２、保持部材１３、及びブリッジ１４の４種の構成部品の配置と組み合わせが規則的に配列された構成となっている。そのため、各種の構成部品をそれぞれモデル化した部品モデル（１２Ａ、１３Ａ、１４Ａ、１５Ａ）を作成し、前記自動生成プログラムに登録しておく。
【００３３】
具体的に伝熱管１５は、図４（ａ）、（ｂ）に示すように、図面データに基づいて所定形状にモデル化した複数の伝熱管モデル１５Ａを、図面データに基づいて自動生成プログラムによりＵベンド部１０を構成する前記Ｕ字形状に組み合わせて配列される。伝熱管モデル１５Ａは、図面データから取得される主要寸法を入力することにより、ＦＥＭモデル（梁要素からなる解析モデル）として構築される。例えば、Ｕ字形状の曲げ半径を図面データから読み取って、その曲率に合わせて複数の伝熱管モデル１５Ａを配置し、伝熱管１５の全体モデル（伝熱管詳細解析モデル１５Ｂ）が作成される。
【００３４】
また、振止部材１２は、図５に示すように、図面データに基づいて所定形状にモデル化した複数の振止部材モデル１２Ａを、図面データに基づいて自動生成プログラムによりＵベンド部１０を構成するＩ字状、又は大小のＶ字状に組み合わせて配列される。振止部材モデル１２Ａは、図面データから取得される主要寸法を入力することにより、ＦＥＭモデル（梁要素からなる解析モデル）として構築される。例えば、振止部材１２のＶ字状の折曲げ角度を図面データから読み取って、その角度に合わせて複数の振止部材モデル１２Ａを配置し、振止部材１２の全体モデル（振止部材詳細解析モデル１２Ｂ）が作成される。
【００３５】
また、ブリッジ１４は、図６に示すように、図面データに基づいて所定形状にモデル化した複数のブリッジモデル１４Ａを、図面データに基づいて自動生成プログラムによりＵベンド部１０を構成するように組み合わせて配列される。ブリッジモデル１４Ａは、図面データから取得される主要寸法を入力することにより、ＦＥＭモデル（梁要素からなる解析モデル）として構築される。例えば、ブリッジ１４の曲げ半径（曲率）を図面データから読み取って、その曲率に合わせて複数のブリッジモデル１４Ａを配置し、ブリッジ１４の全体モデル（ブリッジ詳細解析モデル１４Ｂ）が作成される。
【００３６】
また、保持部材１３は、図７に示すように、図面データに基づいて所定形状にモデル化した複数の保持部材モデル１３Ａを、図面データに基づいて自動生成プログラムによりＵベンド部１０を構成するように組み合わせて配列される。保持部材モデル１３Ａは、図面データから取得される主要寸法を入力することにより、ＦＥＭモデル（梁要素からなる解析モデル）として構築される。例えば、保持部材１３の曲げ半径（曲率）を図面データから読み取って、その曲率に合わせて複数の保持部材モデル１３Ａを配置し、保持部材１３の全体モデル（保持部材詳細解析モデル１３Ｂ）が作成される。
【００３７】
図８に示す詳細解析モデルＭは、上述した伝熱管詳細解析モデル１５Ｂ、振止部材詳細解析モデル１２Ｂ、ブリッジ詳細解析モデル１４Ｂ、及び保持部材詳細解析モデル１３Ｂを図面データに基づいてＵベンド部１０として集合させることで作成される。
【００３８】
次に、ステップＳ２（第２工程）において、ステップＳ１で作成した詳細解析モデルＭを使用して固有値解析を行い、管群（Ｕベンド部１０）のモード情報を取得する。
【００３９】
そして、ステップＳ３（第２工程）において、ステップＳ２で取得した固有値解析結果の内、地震応答スペクトルにおいて応答が大きくなる周波数領域（図９で符号Ｔの範囲）に存在する固有モードを特定する。なお、この地震波応答スペクトルは、横軸を周期（ｓ）とし、縦軸を加速度（Ｇ）として示している。
【００４０】
ステップＳ４（第３工程）では、上述したステップＳ１で作成した詳細解析モデルＭに弾塑性の特性を設定する。次いで、ステップＳ５（第３工程）において、この弾塑性特性が設定された詳細解析モデルＭ１（図１０参照）を使用し、ステップＳ３で選定されたモード形状を再現するための静解析を行う。例えば、管群全体に水平方向の荷重（慣性加速度）を左右させる等の全数モデルで静的な弾塑性解析を実施し、当該固有モードの形状を模擬することが行われる（図１０参照）。
【００４１】
次に、ステップＳ６（第４工程）において、ステップＳ５の静解析を行った結果に基づいて、固有モードの形状を模擬した際の図１１に示すような管群（Ｕベンド部１０）に作用する荷重変位特性（荷重と最大変位ｑ、最大ひずみδの関係）を取得する。ここで、図１１中のｋ１が一次剛性（弾性剛性）、ｋ２が二次剛性（塑性剛性）、そしてδｙが降伏変形をそれぞれ示している。
【００４２】
次に、ステップＳ７（第５工程）において、ステップＳ３で特定した固有モードのモード質量と、ステップＳ６で取得した荷重変位特性から図１２に示すような１自由度系の簡易モデルＭ２を作成する。図１２中のｍはモード質量、Ｋは図１１中のｋ１（弾性剛性）又はｋ２（塑性剛性）をそれぞれ示している。
そして、ステップＳ８（第５工程）において、前記簡易モデルＭ２に対して地震加速度を与える地震波時刻歴応答解析を行い、図１３に示すような応答波形を得る。
【００４３】
次いで、ステップＳ９（第６工程）において、ステップＳ８で取得した図１３に示す応答波形を用いて、終局耐力評価を実施する。ここで、応答変位からひずみ量への変換は、ステップＳ６で取得した変位−ひずみの関係を用いる。終局耐力評価の一例として、図１４は、図１３に示す応答波形をひずみ量へ変換した時刻歴波形を、レインフロー法等によって、疲労評価線図にプロットしたものである。図１４は、横軸を応力繰り返し数Ｎとし、縦軸に応力範囲Δσ（ＭＰａ）として示した図である。このような図１４に示す疲労評価結果に基づいて、Ｕベンド部の終局耐力評価を行うことができる。
【００４４】
次に、上述した蒸気発生器の耐震評価方法の作用について、図面に基づいて具体的に説明する。
図１に示すように、本実施の形態の蒸気発生器の耐震評価方法では、図２に示すように、Ｕベンド部１０の構成部品モデルを使用し、図面データの配列情報に基づいてＵベンド部１０の構成部品全体の図８に示す詳細解析モデルＭ（すなわち全数モデル）を作成し、この詳細解析モデルＭを用いて固有値解析を行い、評価対象となる固有モードを特定するとともに、前記詳細解析モデルＭに弾塑性の特性を設定して評価対象となる固有モードの形状を再現する静解析を行って荷重変位特性を取得し、前記固有モードのモード質量と荷重変位特性とから１自由度系の図１２に示す簡易モデルＭ２を作成することができる。そして、この簡易モデルＭ２に対して地震波時刻歴応答解析を行って得た応答波形により、終局耐力評価を行うことができる。
【００４５】
そのため、本実施の形態の耐震評価方法では、弾塑性を考慮した耐震評価を行うことで、塑性化による応力の低減を期待できるうえ、局所的に発生する応力に対しても耐力評価を行うことが可能となるので、従来のようにＵベンド部の多数の構成部品数を大幅に減らした簡易集約モデルを使用して地震波時刻歴応答解析を行う評価方法に比べて、精度の高い評価を行うことができる。したがって、従来の評価方法に比べて耐震裕度を見込むことが可能となる。
【００４６】
また、図面データに基づいて構成部品モデルを規則的に配列することで、Ｕベンド部１０の詳細解析モデルＭを簡単に、かつ短時間で作成することができる。このように、本実施の形態では、試験結果や計測結果に依存しない評価方法となり、設計図面等の図面データの情報のみを使用して評価することができることから、精度よく、かつ簡易な評価方法を実現することができる。
【００４７】
しかも、前記詳細解析モデルＭ（全数モデル）に基づく弾塑性解析を考慮した簡易モデルＭ２を作成し、この簡易モデルＭ２に対して地震波時刻歴応答解析を行う方法となることから、全数モデルに対して地震波応答時刻歴解析を行うといった多大な時間をかける必要がなくなり、耐震評価にかかる時間と手間を低減することができる。
【００４８】
上述した本実施の形態による蒸気発生器の耐震評価方法では、簡単、かつ短時間で弾塑性を考慮した精度の高い耐震評価を行うことができ、評価手法の精緻化を図ることができる。
【００４９】
以上、本発明による蒸気発生器の耐震評価方法の実施の形態について説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
【００５０】
例えば、本実施の形態では、Ｕベンド部１０の構成部品として、伝熱管１５、振止部材１２、保持部材１３、及びブリッジ１４の４種を採用しているが、これらに限定されることはなく、これら４種のうちいずれかでも、或いはこれら４種に加えて他の構成部材の部品モデルを用いることも可能である。
【００５１】
その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上記した実施の形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能であり、また、上記した実施の形態を適宜組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【００５２】
１  蒸気発生器
１０  Ｕベンド部
１１  熱交換器本体
１２  振止部材
１２Ａ  振止部材モデル
１２Ｂ  振止部材詳細解析モデル
１３  保持部材
１３Ａ  保持部材モデル
１３Ｂ  保持部材詳細解析モデル
１４  ブリッジ
１４Ａ  ブリッジモデル
１４Ｂ  ブリッジ詳細解析モデル
１５  伝熱管
１５Ａ  伝熱管モデル
１５Ｂ  伝熱管詳細解析モデル
２０  熱交換器
２３  管支持板
Ｍ  詳細解析モデル
Ｍ１  弾塑性特性が設定された詳細解析モデル
Ｍ２  簡易モデル
【図１】
2014164323.tif 000003
【図２】
2014164323.tif 000004
【図３】
2014164323.tif 000005
【図４】
2014164323.tif 000006
【図５】
2014164323.tif 000007
【図６】
2014164323.tif 000008
【図７】
2014164323.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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