TK-1-445 改 7
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平成30年7月6日

業秘密又は防護上の観点から公

日本原子力発電㈱開できません。

立坑構造の屋外重要土木構造物の設計方針

目

次

1.

立坑構造の屋外重要土木構造物 ................................................................................................. 1

2.

評価方針 ...................................................................................................................................... 2

3.

評価条件 ...................................................................................................................................... 74.

鉛直断面の設計 ......................................................................................................................... 15

4.1 円筒形立坑 ........................................................................................................................... 15
4.1.1 鉛直断面の曲げ及び軸力に対する設計 ........................................................................ 15
4.1.2 鉛直断面のせん断に対する設計 ................................................................................... 15
4.2 矩形立坑 .............................................................................................................................. 15
4.2.1 鉛直断面の曲げ及び軸力に対する設計 ........................................................................ 15
4.2.2 鉛直断面のせん断に対する設計 ................................................................................... 18
4.3 版部材が側壁を固定することによる隅角部の評価（曲げ） .............................................. 22
4.3.1 矩形立坑 ........................................................................................................................... 22
4.3.2 円筒形立坑 ....................................................................................................................... 245.

水平断面の設計 ......................................................................................................................... 27

5.1 円筒形立坑 ........................................................................................................................... 27
5.2 矩形立坑 .............................................................................................................................. 29
5.2.1 開口部がない構造部 ..................................................................................................... 29
5.2.2 開口部を含む構造部 ..................................................................................................... 31
6.

版部材の設計............................................................................................................................. 33

6.1 円筒形立坑 ........................................................................................................................... 33
6.1.1 頂版の設計 ................................................................................................................... 33
6.1.2 中床版の設計 ................................................................................................................ 35
6.1.3 底版の設計 ................................................................................................................... 37
6.2 矩形立坑 .............................................................................................................................. 39
6.2.1 頂版及び中床版の設計 ................................................................................................. 39
6.2.2 底版の設計 ................................................................................................................... 41
7.

開口部の評価方法及び開口補強鉄筋の考え方に関するまとめ ................................................ 42

8.

カルバート接続部の設計 .......................................................................................................... 439.

(補足検討)側壁開口部における三次元的挙動に対する影響検討 ............................................ 45

1.

立坑構造の屋外重要土木構造物
図 1－1 に立坑構造の屋外重要土木構造物の配置図を示す。
立坑は，直接岩盤に設置する構造物の底面長さに対して，高さ方向に長い構造である。
立坑構造の施設としては，円筒形のものとしてＳＡ用海水ピット取水塔，ＳＡ用海水ピット，

代替淡水貯槽がある。矩形のものとしては，常設代替高圧電源装置用カルバート（立坑部），常設低圧代替注水系ポンプ室及び緊急用海水ポンプピットがある。

図 1－1 屋外重要土木構造物の平面配置図

1

2.

評価方針
立坑構造の屋外重要土木構造物の耐震評価では，地盤と構造物の相互作用を考慮する２次元有効応力解析により得られる解析結果に基づき，構造部材の健全性評価及び基礎地盤の支持性能評
価を行う。
鉛直断面の健全性評価については，地震応答解析に基づく発生応力が許容限界以下であることを確認する。
水平断面の健全性評価については，地震応答解析結果より，各部材の照査値が最も厳しい荷重条件を抽出して静的フレーム解析を実施し，発生応力が許容限界以下であることを確認する。
基礎地盤の支持性能評価については，基礎地盤に作用する接地圧が極限支持力に基づく許容限界以下であることを確認する。

START

要求機能の設定

許容限界値の設定
加速度
立坑鉛直断面の設計

版部材の設計RC部材の仕様設定

RC部材の仕様設定
地震時荷重

耐震設計（地震時）
・二次元有効応力解析

NG

耐震設計（地震時）
・版部材の拘束効果に対する検討
・二次元梁モデル解析

地震時荷重

耐震設計（地震時）
・開口隣接側壁の鉛直方向曲げ検討
・二次元梁モデル解析

地震時荷重【許容限界値以下の確認】
・部材健全性（曲げ，せん断）・極限支持力耐震設計（地震時）
・三次元シェル解析
または二次元梁モデル解析

耐震設計（地震時）
・側壁の拘束効果に対する検討
・三次元シェル解析＋二次元梁モデル
解析
または
二次元梁モデル解析

NG【許容限界値以下の確認】
曲げ，せん断
OKOK
立坑水平断面の設計

END

RC部材の仕様設定

耐震設計（地震時）
・二次元静的フレーム解析

NG

地震時荷重

【許容限界値以下の確認】
曲げ，せん断： 解析データの受渡しフローを示す

OK

図 2－1 全体の設計フロー（1）2図 2－2 全体の設計フロー（2）3図 2－3 鉛直鉄筋の設計フロー

4

M

スラブ位置
加速度応答
S

地盤及び
間隙水要素の応力

地盤及び間隙水要素の
応力

N
N
M

S

地盤及び
間隙水要素の応力a)２次元有効応力解析からの応答値の抽出

M

M
N

S

N

円筒形立坑
b)

矩形立坑

立坑線形はり要素の鉛直断面設計

地盤及び間隙水要素の応力

地盤及び間隙水要素の応力

地盤及び間隙水要素の
応力

円筒形立坑
c)

S

地盤及び
間隙水要素の応力

矩形立坑

水平断面の設計（フレーム計算）

底版

地盤及び間隙水要素の応力

加速度応答による慣性力

底版

頂版及び中床版の設計
d)

スラブの設計図 2－4 部材評価概念図5

図 2－5 各部材評価で照査対象とする鉄筋
表 2－1 各部材評価で照査対象とする鉄筋部材

照査対象鉄筋

記号

鉛直鉄筋

━

部材評価
立坑線形はり要素の鉛直断面設計(曲げモーメント及び軸力)
立坑線形はり要素の鉛直断面設計

壁

水平鉄筋

（せん断力）━

水平断面の設計（曲げモーメント及び軸力）

せん断補強筋━

水平断面の設計（せん断力）

水平鉄筋

━

底版の設計（曲げモーメント）

せん断補強筋━底版の設計（せん断力）

頂版及び

水平鉄筋

━

頂版及び中床版の設計（曲げモーメント）

中床版

せん断補強筋━

頂版及び中床版の設計（せん断力）

底版

*注記)

壁の水平鉄筋には，鉛直断面設計におけるせん断力と水平断面の設計における曲げモー
メント及び軸力が同時に作用するため，各々に対して必要となる鉄筋量を足し合わせた鉄筋量を配置する。

6

3.

評価条件

(1) 適用基準
適用する規格，基準を表 3－1 に示す。
表 3－1 適用する規格，基準類
項目
使用材料及

適用する規格，基準類

備考

・コンクリート標準示方書

び［構造性能照査編］

材料定数（（社）土木学会，2002 年制定）―

・道路橋示方書（Ⅰ共通編・Ⅳ下部構造編）
・
同解説（（社）日本道路協会，平成 24 年
3 月）
荷重及び

・コンクリート標準示方書［構造性能照査

荷重の組合編］（（社）土木学会，2002 年制定）

せ・道路橋示方書・同解説

Ⅳ下部構造編・永久荷重＋偶発荷重の適切な組合せを検討・水平断面の地震時荷重状態（（社）日本道路協会，平成 24 年 3 月）
許容限界

・コンクリート標準示方書

・耐震評価により算定した曲げ圧縮応力，［構造性能照査編］

曲げ引張応力及びせん断応力が許容限界（（社）土木学会，2002 年制定）

以下であることを確認

・道路橋示方書（Ⅰ共通編・Ⅳ下部構造編）
・ ・基礎地盤に作用する接地圧が極限支持力
同解説（（社）日本道路協会，平成 24 年に基づく許容限界以下であることを確認

3 月）
地震応答解
析

・ＪＥＡＧ４６０１－1987（（社）日本

・有限要素法による２次元モデルを用いた

電気協会）

時刻歴非線形解析(2) 地下水位
地下水位は地表面とする。
(3) 地震応答解析手法
立坑構造物の地震応答解析は，地盤と構造物の相互作用を考慮できる２次元有限要素法を用いて，基準地震動Ｓｓに基づき設定した水平地震動と鉛直地震動の同時加振による逐次時間積分の時刻歴応答解析にて行う。構造梁は，線形はり要素でモデル化する。また，地盤について
は，有効応力の変化に応じた地震時挙動を考慮できるモデル化とする。
地震応答解析については，解析コード「FLIP Ver. 7.3.0_2」を使用する。なお，解析コードの検証及び妥当性確認の概要については，「計算機プログラム（解析コード）の概要」に示す。
地震応答解析手法の選定フローを図 3－1 に示す。

7

START＜手法選定の考え方＞【解析手法①】
質点系解析

・屋外重要土木構造物と地盤の動的相互作用を考慮できる連成系の地震応答解析手法を用いる。
（ガイドにおける要求事項）

FEM 解析

【解析手法②】線形解析

等価線形解析

非線形解析

はり要素
（M-φ）

ファイバー
要素

・地震応答解析手法は，線形，等価線形，非線形解析のいずれかによることとし，地盤材料の地震時における非線形性を考慮する。
（ガイドにおける要求事項）【構造モデル】

線形要素【地盤モデル】
双曲線モデル（Ｈ-Ｄ）

・地盤の応力―ひずみ関係をモデル化する。
・地震による有効応力の変化を考慮する。

指数関数モデル（Ｒ-Ｏ）

図 3－1 地震応答解析手法の選定フロー
地盤の繰返しせん断応力～せん断ひずみ関係の骨格曲線の構成則を有効応力解析へ適用する
際は，地盤の繰返しせん断応力～せん断ひずみ関係の骨格曲線に関するせん断ひずみ及び有効応力の変化に応じた特徴を適切に表現できるモデルを用いる必要がある。
一般に，地盤は荷重を与えることによりせん断ひずみを増加させていくと，地盤のせん断応
力は上限値に達し，それ以上はせん断応力が増加しなくなる特徴がある。また，地盤のせん断応力の上限値は有効応力に応じて変化する特徴がある。
よって，耐震評価における有効応力解析では，地盤の繰返しせん断応力～せん断ひずみ関係の骨格曲線の構成則として，地盤の繰返しせん断応力～せん断ひずみ関係の骨格曲線に関する
せん断ひずみ及び有効応力の変化に応じたこれら２つの特徴を表現できる双曲線モデル（H-D
モデル）を選定する。

8

(4) 解析モデル領域
地震応答解析モデル領域は，境界条件の影響が地盤及び構造物の応力状態に影響を及ぼさないよう，十分広い領域とする。具体的には，ＪＥＡＧ４６０１-1987 を参考に，モデル幅を構
造物基礎幅の 5 倍以上，構造物下端からモデル下端までの高さを構造物幅の 2 倍以上確保する。なお，解析モデルの境界条件は，側方における波動の反射の影響を低減するとともに，下方への波動の逸散を考慮するために，側面及び底面ともに粘性境界とする。立坑構造物の地震応答解析モデルを図 3－2 に示す。

構造物

自

自

由

由

地

地

盤

盤

半無限地盤上の粘性境界

図 3－2 解析モデル領域の考え方

9

(5) 構造物のモデル化（円筒形立坑及び矩形立坑）
立坑は，立坑中心位置において各構造部材と等価な剛性を有する構造梁（線形はり要素）によりモデル化する。
質点または分布質量（回転慣性付与）①立坑構造物（線形はり要素）③側面（仮想柔梁要素）②立坑側方（仮想剛梁要素）

ジョイント要素④底面（仮想剛梁要素）

マルチスプリング要素

ジョイント要素

図 3－3 立坑構造物の解析モデル概念図

図 3－4 立坑構造物（線形はり要素）の入力剛性設定例（矩形立坑）①立坑構造（線形はり要素）
図 3－4 に示すように各層における開口配置を考慮し，開口を控除した断面諸量（断面積 A, 断
面 2 次モーメント I）を設定する。
開口については，開口補強ができない場合（部材厚よりも開口サイズ（１辺の長さ）が大きい

10

場合を目安とする）には，開口として評価する。また，開口補強が可能な場合（部材厚よりも開口サイズが小さい場合を目安とする）には，開口を剛性低減しないモデルで評価し，実配筋としては，開口により配置できない鉄筋と同等以上を開口部周辺に配置する（周囲への鉄筋の配置で補強が可能な規模の開口については，開口がない部材としての質量ならびに剛性を考慮して断面力を保守的に算定する）。
立坑構造の質量は，構造梁要素の節点に付加質量として設定，または構造梁に分布質量として設定する。なお，立坑構造をモデル化した構造梁には回転慣性も考慮する。
②立坑側方（仮想剛梁要素）
立坑の構造部材に対して剛な断面性能を有する仮想剛梁として，地盤との相互作用を表現する。
軸剛性＝100×EA
曲げ剛性＝100×EI
質量密度ρ＝0.0③側面（仮想柔梁要素）
側面ジョイント要素との接合面に，解析モデルの挙動に影響を及ぼさないよう十分に柔な断面性能を有する仮想柔梁を配置する。
軸剛性 ＝EA/106
曲げ剛性＝EI/106
質量密度ρ＝0.0④底面（仮想剛梁要素）
立坑構造部材に対して剛な断面性能を有する仮想剛梁を設定し底面のロッキング挙動を表現する。
軸剛性 ＝100×EA
曲げ剛性＝100×EI
質量密度ρ＝0.0⑤その他
・側面および底面と地盤との間にジョイント要素を配置し，接合面の剥離及びすべりを考慮する。
・内部配管，内水，積雪荷重についても節点付加質量で考慮する。積雪については回転慣性も考
慮する。

11

(6) 地盤のモデル化
地盤は，マルチスプリング要素及び間隙水要素にてモデル化し，地震時の有効応力の変化に応じた非線形せん断応力～せん断ひずみ関係を考慮する。
(7) ジョイント要素
地盤と構造体の接合面にジョイント要素を設けることにより，強震時の地盤と構造体の接合面における剥離及びすべりを考慮する。
ジョイント要素は，地盤と構造体の接合面で法線方向及びせん断方向に対して設定する。法線方向については，常時状態以上の引張荷重が生じた場合，剛性及び応力をゼロとし，剥離を考慮する。せん断方向については，地盤と構造体の接合面におけるせん断抵抗力以上のせん断荷重が生じた場合，せん断剛性をゼロとし，すべりを考慮する。図 3-5 に，ジョイント要素の考え方を示す。
なお，せん断強度τf は次式の Mohr－Coulomb 式により規定される。ｃ，φは周辺地盤のｃ，φとする。
τｆ＝ｃ＋σ'tanφ
ここで，τｆ：せん断強度ｃ：粘着力φ：内部摩擦角ジョイント要素のばね定数は，数値計算上不安定な挙動を起こさない程度に十分大きい値として，港湾構造物設計事例集（沿岸技術研究センター）に従い，表 3-2 の通り設定する。
表 3－2 ジョイント要素のばね定数
せん断剛性 ks３

側方及び底面圧縮剛性 kn（kN/m ）

（kN/m３）

1.0×106

1.0×106

図 3－5 ジョイント要素の考え方

12

(8) 水荷重
満水状態の範囲においては，固定水として付加質量でモデル化し，自由水面がある範囲については，Westergaard 式により動水圧を考慮する。図 3－6 に水荷重設定に係る概念図を示す。

図 3－6 水荷重のモデル化概念図
表 3－3 水荷重の設定
記号

状態
自由水面

水平
○
○

自由水面
満水

満水

鉛直

○
○
○
○

内容
負担高分の動水圧を付加質量として設定する。
負担高分の動水圧を付加質量として設定する。
中床版より上の容積の水重を付加質量として中床版上面に付加する。
負担高分の水重を付加質量として付加する。
負担高分の水重を付加質量として付加する。
中床版より下の内空容積分の水重を 1/2 ずつ付加質量として中床版底面ならびに底盤上面に付加する。初期応力
解析時は全水重を底盤上面に付加質量として設定する。

13

(9) 要素分割
要素分割については，地盤の波動をなめらかに表現するために，最大周波数 20 Hz 及びせん
断波速度Ｖs で算定される波長の 5 または 4 分割，すなわちＶs/100 またはＶs/80 を考慮し，要素高さを 1 m 程度まで細分割して設定する。

14

4.

鉛直断面の設計

4.1 円筒形立坑
4.1.1 鉛直断面の曲げ及び軸力に対する設計
円形立坑は直交する２断面を解析断面として選定し，２次元有効応力解析を実施し部材の設計を行う。立坑の鉛直鉄筋は２次元有効応力解析にて算出される線形はり要素の発生断面力（曲げモーメント及び軸力）を用いて照査を行う。
側壁の開口は部材厚よりも小さく開口補強が可能なため，開口による剛性低下を考慮しないモデルで断面力を算定し，実配筋としては，開口に配置されるはずであった鉄筋と同量の鉄筋を開口部周囲に配置する。
円形立坑においては，円周方向に配置した鉛直鉄筋を全断面有効として照査する。
4.1.2 鉛直断面のせん断に対する設計
鉛直断面のせん断照査については，発生せん断力 S に対し有効断面積(Aw)で抵抗するものとし，せん断応力度τ=S/Aw がコンクリート標準示方書に示される許容せん断応力度τa1 以下である場合，せん断補強筋は不要である。
せん断応力度が許容せん断応力度τa1 を超える場合はせん断補強筋が必要となるが，鉛直断
面せん断照査におけるせん断補強筋は，水平断面照査における主鉄筋に相当する。このため両設計で必要となる配筋量を足し合わせた配筋量で設計を行う。
側壁に開口がある場合は，開口に配置されるはずであった鉄筋と同量の鉄筋を開口上下に配置する。
なお，せん断照査においては，コンクリート標準示方書に準拠し，円と同面積を有する正方形断面に対して，せん断抵抗部材の有効高さを設定する。
4.2 矩形立坑
4.2.1 鉛直断面の曲げ及び軸力に対する設計
矩形立坑は強軸断面方向及び弱軸断面方向が明確でないことから，矩形立坑二方向を設計断面として選定する。矩形立坑二方向に対し２次元有効応力解析を実施し部材の設計を行う。立坑の鉛直鉄筋は２次元有効応力解析にて算出される線形はり要素の発生断面力（曲げモーメン
ト及び軸力）を用いて照査を行う。
図 4－1 に鉛直鉄筋配置の概念図を示す。鉛直鉄筋を配置する範囲は側壁内－内幅及び隅角部 45 度範囲（図 4－1 の青塗り範囲）とする。RC 断面計算に用いる鉛直鉄筋配置を区分することで矩形二方向断面を独立して設計する。
図 4－2 に開口部における鉛直鉄筋配置概念図を示す。側壁の開口が部材厚よりも大きい場
合は，開口幅分鉛直鉄筋本数を減じた RC 断面計算を行うことで開口の影響を考慮する。

15

図 4－1 矩形立坑の鉛直鉄筋配置概念図16

図 4－2 開口部における鉛直鉄筋配置概念図

17

4.2.2 鉛直断面のせん断に対する設計(1) 一般鉛直断面のせん断照査については，発生せん断力（S）に対し図 4－3 の有効断面積(Aw，図 4－3 の赤塗り範囲)で抵抗するものとし，せん断応力度τ=S/Aw がコンクリート標準示方書に示される許容せん断応力度τa1 以下である場合にはせん断補強筋は不要である。
許容せん断応力度τa1 を超える場合はせん断補強筋が必要となるが，鉛直断面せん断照査におけるせん断補強筋は，水平断面照査における主鉄筋に相当する。このため両設計で必要となる配筋量を足し合わせた配筋量で設計を行う。

18

図 4－3 矩形立坑のせん断有効面積概念図19

(2) せん断照査におけるせん断有効面積の考え方
はり要素

面外せん断力 S

はり要素のせん断応力度
τ=S/Aw

図 4－4 はり要素のせん断変形概念図

図 4－5 立坑を線形はり要素でモデル化した場合の概念図
立坑を１本の線形はり要素としてモデル化した場合，加振方向の側壁（耐震壁）は，はり要素のウェブとして機能する。はり要素に発生する面外せん断力に対し，はり要素のウェブでせん断に抵抗するものとし，はり要素の発生せん断応力度τ=S/Aw を算定する。このとき Aw ははりの有効せん断面積（＝ウェブの断面積）である。
上記のせん断応力τは，はり要素断面のウェブに発生するせん断応力度であり，耐震壁に発生する面内せん断応力度相当と考えられる。はりのせん断応力度τの算定に際し，はりのせん断有効面
積（ウェブの面積）について側壁に開口がある場合はその影響を考慮して面積を減少させる。この方法によりせん断応力に対する剛性低減の影響を考慮する。

20

上記のようにはり要素に発生するせん断力に対し，コンクリートが負担するせん断力について
はせん断有効面積を低減させた計算を行う。
はり要素に発生するせん断応力度τがコンクリート標準示方書に示される許容せん断応力度
τa1 を超える場合は，せん断補強筋を用いる。鉛直断面せん断照査におけるせん断補強筋は，水平断面照査における主鉄筋（＝水平鉄筋）に相当する。
せん断補強筋の設計においては，部材厚より大きい開口がある側壁に配置される水平鉄筋も有効とみなしせん断補強筋の設計を行う。（せん断補強筋は両側壁で同じ配筋である。）開口における水平鉄筋は，開口上下にまわり込ませて配置する。

図 4－6 鉛直断面のせん断照査概念図

21

4.3 版部材が側壁を固定することによる隅角部の評価（曲げ）4.3.1 矩形立坑
側壁と版部材の隅角部には，各部材の剛性に起因する端曲げが発生するため，隅角部における曲げモーメントの廻り込みの影響検討方針を示す。
(1) 版部材の拘束効果による側壁の検討

図 4－7 版部材から側壁に廻り込む曲げモーメント算定概念図

図 4－8 立坑の形状ばねの算出方法（シールド工事用立坑の設計 平成 27 年 1 月 土木学会）

22版部材から側壁に廻り込む曲げモーメントを計算する場合の概念図を図 4－7 に示す。
版部材と側壁の隅角部には，床版の曲げモーメント（Mo）が側壁に廻り込む。また側壁が版部材に支持される拘束効果により，地震時荷重を面外方向に受けた場合に曲げモーメントが反転する（M1，M2）。この現象は２次元動的有効応力解析において考慮することができない。
版部材の端曲げモーメント（Mo）は，境界条件を固定支持としたシェル解析により算定する。
側壁は床版中心間距離で固定支持された，単位幅を有する両端固定はりとしてモデル化し，各層における地震時荷重を作用させた場合に，支持位置に発生する曲げモーメント（M1，M2）を算定する。
地震時荷重については，各鉛直スパンの地盤反力（地盤要素の水平有効直応力（σx’）＋
間隙水要素の発生応力（Δu））の合算値が最大となる時刻の地盤反力分布を用いる。
開口近傍に版部材が存在しない場合については，開口上部にかまち梁を想定し，床版とかま
ち梁中心間をスパンとした両端固定はりにより曲げモーメントを算定する。
本検討において立坑側壁を単位奥行当たりのはり要素でモデル化するが，実際の立坑形状は
図 4－8 に示すように直交壁が存在し，側壁の変形を抑制している。立坑側壁に開口補強できない開口が存在しない場合は，図 4－8 に示すように立坑の形状ばねを考慮した弾性床上のはり（端部は固定支持）としてモデル化を行い曲げモーメントを算定する。立坑の形状ばねの算定は，「シールド工事用立坑の設計 平成 27 年 1 月 土木学会」に示される通り，側壁及び直交壁で閉鎖された形状に対し，単位荷重を作用させた場合に側壁に発生する最大変位を用いて導出する。
版部材の端曲げモーメント（Mo）及び版部材に拘束された側壁に発生する端曲げモーメント(M1，M2 のうちモーメントの連続性を考えて両者の最大値を用いる)の和を設計曲げモーメントとする。
上記により得られる設計曲げモーメントから鉛直鉄筋の引張応力度を算定し，「4. 鉛直断面の設計」における鉛直鉄筋の引張応力度を加算した照査を行い，必要な場合は補強鉄筋を配置する。本検討は部材決定ケースとなる地震波 1 ケースに対し実施する。
(2) 側壁の拘束効果による版部材の検討
版部材については，版部材の端曲げモーメント（Mo）及び側壁から底版へ廻り込むモーメン
ト（M1，M2 のうち最大値）の和を設計曲げモーメントとする。
上記により得られる設計曲げモーメントから版部材主鉄筋の引張応力度を算定し，「6. 版部材の設計」における版部材主鉄筋の引張応力度を加算した照査を行い，必要な場合は補強鉄筋を配置する。
本検討は部材決定ケースとなる地震波 1 ケースに対し実施する。

23

4.3.2 円筒形立坑
側壁と版部材の隅角部には，各部材の剛性に起因する端曲げが発生するため，隅角部における曲げモーメントの廻り込みの影響検討方針を示す。
(1) 版部材の拘束効果による側壁の検討
側壁から廻り込んでくるモーメントを算出するために，「シールド工事用立坑の設計 平成 27
年 1 月 土木学会」において，円形立坑の設計として記載されている方法を参考にして，図 4－9 のようなはりモデルによる解析を実施する。円形立坑の側壁には考慮する規模の開口が存在しないため，側壁を単位幅を有するはり要素でモデル化し，円形立坑であることによる三次元効果をリングばねでモデル化して，立坑の鉛直断面方向の断面力を算出する。モデルに作用させる荷重は，２次元有効応力解析において，各鉛直スパンの地盤反力（地盤要素の水平有効直応力（σx’）＋間隙水要素の発生応力（Δu））の合算値が最大となる時刻の地盤反力分布を用いる。同図の上・下端部に発生するモーメントが頂版および底版に廻り込むモーメントとなる。なお，リングばねは次式による。

K

p
2

pr
AE

p
pr 4
12 EI

ここに，
Ｋ：リングばねのばね定数，Ｅ：側壁部材のヤング係数，
Ａ：水平断面方向の単位幅を有する側壁の断面積，
Ｉ：水平断面方向の単位幅を有する側壁の断面二次モーメント，
ｒ：立坑の半径，ｐ：側壁に作用する側圧，
Δｐ：側壁に作用する偏圧
図 4－9 に示す側壁モデルにおいて固定境界に発生する曲げモーメントに，頂版・中床版・底版解析で固定境界に発生する曲げモーメントを加算したものを設計曲げモーメントとし，２次元動的有効応力解析により決定される鉛直鉄筋に対する影響検討を行い，必要な場合は補強鉄筋を配置する。なお，中床版がある場合のモデル化については，矩形立坑の場合と同様である。
本検討は部材決定ケースとなる地震波 1 ケースに対し実施する。

24

側壁のリングバネ K

側壁（単位幅のはり要素）（E，A，I）

pi：地盤応力＋間隙水要素の応力（抽出時刻：立坑に作用する地盤応力＋間隙水要素の発生応力の総和が最大の時）
図 4－9 側壁の廻り込みモーメント算出モデル

境界条件：固定（シェル解析）両端固定（はり解析）
図 4－10 底版部の端モーメント算出モデル25

(2) 側壁の拘束効果による版部材の検討
版部材については，矩形立坑の場合と同様に，版部材の端曲げモーメント及び側壁から版部材へ廻り込むモーメントの和を設計曲げモーメントとし，２次元動的有効応力解析より抽出した設計荷重に対する解析により決定した版部材主鉄筋に対する影響検討を行い，必要な場合は補強鉄筋を配置する。
本検討は部材決定ケースとなる地震波 1 ケースに対し実施する。

26

5.

水平断面の設計
5.1 円筒形立坑
円形立坑の側壁開口の最大箇所はＳＡ用海水ピットならびにＳＡ用海水ピット取水塔で，内径 1.2 m の鋼製管によるものであるが，立坑とは岩盤内で接続すること，周長及び壁厚に比べて開口規模が小さいことから，影響は微小であると考えられる。したがって開口によって不足する鉄筋ならびに補強鉄筋を開口部周囲に配置する設計とする。
立坑水平断面については，側壁を線形はり要素としてモデル化した静的フレーム解析により照査を行なう。
地盤と立坑の連成系モデルによる２次元有効応力解析の結果に基づき，立坑水平断面の検討
では，立坑の両側に地盤からの最大荷重を作用させる場合（両押し時）と，片側のみに地盤からの最大荷重を作用させる場合（片押し時）の 2 つの荷重状態について検討する。
水平断面の設計荷重として，図 5－1 に示すように，両押し時は，２次元有効応力解析により得られる立坑側方の地震時地盤反力（地盤要素の水平有効直応力（σｘ'）＋間隙水要素の発生応力（Δｕ））の全時刻の最大値を抽出し，立坑平面の両側から同じ最大荷重を常時荷重と共に作用させる。
片押し時は，両押し時と同じ地震時地盤反力の最大値を立坑平面の片側から最大荷重として常時荷重と共に作用させる。
常時荷重については常時土圧及び静水圧を考慮する。設計断面の適用範囲ごとに最浅部（最小）及び最深部（最大）の常時荷重を算定し，図 5－1 に示すように，立坑水平断面の静的フレーム解析に用いる。
水平断面モデルに対して設計荷重を載荷すると，構造体が弾性変形するのに伴い地盤反力が生じることから，「シールド工事用立坑の設計（（社）土木学会，2015 年）」に従い，構造体の弾性変形に応じた地盤反力を考慮できるが，地盤反力による構造体の変形抑制効果を考慮しなくても構造が成立する場合は，設計上の保守的な配慮として，構造体の弾性変形に応じた地盤反力を考慮しない設計とする。
静的フレーム解析におけるはり要素の要素分割については，「原子力発電所屋外重要土木構
造物の耐震性能照査指針・同マニュアル」（土木学会原子力土木委員会，2002 年 5 月）に，線材モデルの要素分割については，要素長さを部材の断面厚さ又は有効高さの 2.0 倍以下とし，1.0 倍程度とするのが良い旨が示されていることを考慮し，部材の断面厚又は有効高さの 1.0倍程度まで細分割して設定する。

27

常時土圧＋静水圧＋地震時地盤反力の最大値＊1

常時土圧
＋
静水圧
（最大・最小）常時土圧＋静水圧＋地震時地盤反力の最大値＊2

常時土圧
＋
静水圧
（最大・最小）常時土圧＋
静水圧（最大・最小）

単純支持

単純支持

静水圧
（最大・最小）常時土圧＋静水圧＋地震時地盤反力の最大値＊1（片押し時）（両押し時）＊1：立坑左右地盤の「常時土圧＋静水圧＋地震時地盤反力の最大値」を両側に作用させる。
＊2：立坑左右地盤の「常時土圧＋静水圧＋地震時地盤反力の最大値」を片側に作用させる。

図 5－1 円形立坑の水平断面解析モデル概念図

28

常時土圧
＋
静水圧
（最大・最小）5.2 矩形立坑
5.2.1 開口部がない構造部
立坑水平断面については，立坑側壁及び中壁を線形はり要素としてモデル化した静的フレーム解析により水平断面の照査を行なう。
地盤と立坑の連成系モデルによる２次元有効応力解析の結果に基づき，立坑水平断面の検討
では，立坑の両側に地盤からの最大荷重を作用させる場合（両押し時）と，片側のみに地盤からの最大荷重を作用させる場合（片押し時）の 2 つの荷重状態について検討する。
水平断面の設計荷重として，図 5－2 に示すように，両押し時は，２次元有効応力解析により得られる立坑側方の地震時地盤反力（地盤要素の水平有効直応力（σｘ'）＋間隙水要素の発生応力（Δｕ））の全時刻の最大値を抽出し，立坑平面の両側から同じ最大荷重を常時荷重と共に作用させる。
片押し時は，両押し時と同じ地震時地盤反力の最大値を立坑平面の片側から最大荷重として常時荷重と共に作用させる。
常時荷重については常時土圧及び静水圧を考慮する。設計断面の適用範囲ごとに最浅部（最小）及び最深部（最大）の常時荷重を算定し，図 5－2 に示すように，立坑水平断面の静的フレーム解析に用いる。
境界条件については，「道路橋示方書・同解説 IV 下部構造編（ケーソン基礎の設計）」に準拠し，単純支持とする。
水平断面モデルに対して設計荷重を載荷すると，構造体が弾性変形するのに伴い地盤反力が生じることから，「シールド工事用立坑の設計（（社）土木学会，2015 年）」に従い，構造体の弾性変形に応じた地盤反力を考慮できるが，地盤反力による構造体の変形抑制効果を考慮しなくても構造が成立する場合は，設計上の保守的な配慮として，構造体の弾性変形に応じた地盤反力を考慮しない設計とする。
静的フレーム解析におけるはり要素の要素分割については，「原子力発電所屋外重要土木構
造物の耐震性能照査指針・同マニュアル」（土木学会原子力土木委員会，2002 年 5 月）に，線材モデルの要素分割については，要素長さを部材の断面厚さ又は有効高さの 2.0 倍以下とし，1.0 倍程度とするのが良い旨が示されていることを考慮し，部材の断面厚又は有効高さの 1.0倍程度まで細分割して設定する。
水平断面フレーム解析においては，「コンクリート標準示方書［構造性能照査編］（（社）土木学会，2002 年制定）」に準拠し，隅角部に剛域を設ける。

29

図 5－2 水平断面解析モデル概念図（開口部がない構造部）

図 5－3 水平断面フレーム解析における剛域の考え方30

5.2.2 開口部を含む構造部
側壁に開口がある場合については，立坑側壁及び中壁を線形はり要素としてモデル化し，開口部は開口部上下に位置する部材に相当する等価剛性を入力した静的フレーム解析により水平断面の照査を行なう。
等価剛性の設定にあたっては，図 5－4 に示す全高中に開口上下の部材及び開口部が存在するが，これら剛性を足し合わせ，それを解析奥行 1.0 m 相当にして入力する。全高とする範囲
は，開口が存在する側壁に接続する上下床版の上面から下面までとする。
得られた断面力に対し水平鉄筋を決定するが，等価剛性を入力した部材（図 5－4 中赤線にて示す範囲）については，スターラップで内外主鉄筋を拘束するはりの配筋を施すことで対応する。
地盤と立坑の連成系モデルによる２次元有効応力解析の結果に基づき，立坑水平断面の検討
では，立坑の両側に地盤からの最大荷重を作用させる場合（両押し時）と，片側のみに地盤からの最大荷重を作用させる場合（片押し時）の 2 つの荷重状態について検討する。
水平断面の設計荷重として，両押し時は，図 5－4 に示す全高範囲の中で２次元有効応力解析
により得られる立坑側方の地震時地盤反力（地盤要素の水平有効直応力（σｘ'）＋間隙水要素の発生応力（Δｕ））の全時刻の最大値を抽出し，立坑平面の両側から同じ最大荷重を常時荷重と共に作用させる。
片押し時は，両押し時と同じ地震時地盤反力の最大値を立坑平面の片側から最大荷重として常時荷重と共に作用させる。
常時荷重については常時土圧及び静水圧を考慮する。設計断面の適用範囲ごとに最浅部（最小）及び最深部（最大）の常時荷重を算定し，図 5－4 に示すように，立坑水平断面の静的フレーム解析に用いる。
境界条件については，「道路橋示方書・同解説 IV 下部構造編（ケーソン基礎の設計）」に準拠し，単純支持とする。
水平断面モデルに対して設計荷重を載荷すると，構造体が弾性変形するのに伴い地盤反力が生じることから，「シールド工事用立坑の設計（（社）土木学会，2015 年）」に従い，構造体の弾性変形に応じた地盤反力を考慮できるが，地盤反力による構造体の変形抑制効果を考慮しなくても構造が成立する場合は，設計上の保守的な配慮として，構造体の弾性変形に応じた地盤反力を考慮しない設計とする。
静的フレーム解析におけるはり要素の要素分割については，「原子力発電所屋外重要土木構
造物の耐震性能照査指針・同マニュアル」（土木学会原子力土木委員会，2002 年 5 月）に，線材モデルの要素分割については，要素長さを部材の断面厚さ又は有効高さの 2.0 倍以下とし，1.0 倍程度とするのが良い旨が示されていることを考慮し，部材の断面厚又は有効高さの 1.0倍程度まで細分割して設定する。
開口部を含む構造部に対する水平断面フレーム解析においても，開口部がない構造部と同様に，「コンクリート標準示方書［構造性能照査編］（（社）土木学会，2002 年制定）」に準拠
し，隅角部に剛域を設ける。

31

図 5－4 水平断面解析モデル概念図（開口部を含む構造部）

32

6.

版部材の設計

6.1 円筒形立坑
6.1.1 頂版の設計(1) ＳＡ用海水ピット
可搬用ポンプ投入口による開口が一定間隔で配置されることから，開口の間を通る補強梁として設計する。概念図を図 6－1 に示す。
スパンは頂版が接続する側壁の中心間距離とし，境界条件は単純支持とする。
設計荷重としては，面外方向に躯体及び積雪の慣性力を静的に作用させる。
中央の梁①の設計においては，頂版に作用する全荷重を負担するものとして設計すること
で，梁②の設計における支点反力を改めて考慮する必要はない。
慣性力については，２次元有効応力解析により各床版位置における最大鉛直加速度を算出
し，重力加速度で除することで鉛直設計震度を求め算定する。
単純支持によるはり設計で求めた主鉄筋を，頂版上下面に配置する。

図 6－1 ＳＡ用海水ピットにおける頂版の設計モデル概念図33

(2) ＳＡ用海水ピット取水塔
海水の取水口による開口が半月状に存在することから，開口を考慮した設計を行う。
版の周囲は円周状に支持されているが，開口を考慮して，直交方向に半径分の片持ち梁としてモデル化した場合でも，固定端の最大曲げモーメントは直径分の単純梁中央の曲げモー
メントに一致することから，直径スパンを有する単位幅の１方向版としてモデル化し，直交方向の支持を考慮しないで断面力を算出し設計する。概念図を図 6－2 に示す。
スパンは頂版が接続する側壁の中心間距離とし，境界条件は単純支持として設計する。
設計荷重としては，面外方向に躯体の慣性力を静的に作用させる。
慣性力については，２次元有効応力解析により各床版位置における最大鉛直加速度を算出
し，重力加速度で除することで鉛直設計震度を求め算定する。
単純支持によるはり設計で求めた主鉄筋を，頂版上下面に格子状に配置する。

図 6－2 ＳＡ用海水ピット取水塔における頂版の設計モデル概念図

34

6.1.2 中床版の設計
円形立坑のうち，ＳＡ用海水ピットのみ中床版を有する。
ＳＡ用海水ピットの中床版には，津波に伴う水位上昇による可搬型ポンプの揺動を低減するための開口が存在する。版の周囲は円周状に支持されているが，中央の開口を考慮して半径分の片持ち梁としてモデル化した場合（②）と，直径分の単純梁とした場合（①）の最大曲げモーメントは一致する。従って，直径分のスパンを有する単位幅の１方向版としてモデル化し，直交方向の支持を考慮しないで断面力を算出し設計する。概念図を図 6－3 に示す。
スパンは頂版が接続する側壁の中心間距離とし，境界条件は単純支持とする。
設計荷重としては，面外方向に躯体の慣性力並びに内水の動水圧を静的に作用させる。
慣性力並びに内水の動水圧については，２次元有効応力解析により各床版位置における最大鉛直加速度を算出し，重力加速度で除することで鉛直設計震度を求め算定する。
以上のことより，単純支持によるはり設計で求めた主鉄筋を，中床版上下面に格子状に配置することで，開口を考慮した設計となる。
一方，開口部以外（例えば隣接部③）ではスパン長が直径よりも短くなるため，①の単純梁モデルよりも断面力は小さくなる。また，半スパン分の片側固定梁（④）としてモデル化した場合，中央部には逆側の支持により断面力が発生することとなり，最大断面力は
全スパン梁モデル中央部の最大断面力を下回ることになる。従って，最もスパンが長い直径分の単純梁としてモデル化した断面力を用いることで安全側の設計となる。

35

図 6－3 ＳＡ用海水ピットにおける中床版の設計モデル概念図36

6.1.3 底版の設計
底版の設計は，接続する側壁の中心線を境界とするシェル解析を基本として設計断面力を算定するが，単位幅の１方向版としてモデル化し断面力を算出し設計する場合もある。
シェル解析の概念図を図 6－4 に，単位幅の版の概念図を図 6－5 に示す。
いずれも境界条件は単純支持とする。
設計荷重は２次元動的有効応力解析において，仮想剛梁要素（底面）下面の地盤要素に発生する鉛直方向有効直応力（σy’）及び間隙水要素の発生応力（Δu）の底版幅方向合力が最大となる時刻を抽出し，その時刻における地盤反力分布を作用させる。また，静水圧も分布荷重として考慮する。
単純支持によるシェル解析及び単位幅の版設計で求めた主鉄筋を，底版上下面に格子状に配置する。

図 6－4 代替貯水水槽における底版の設計モデル概念図37

図 6－5 ＳＡ用海水ピット及びＳＡ用海水ピット取水塔における底版の設計モデル概念図38

6.2 矩形立坑
6.2.1 頂版及び中床版の設計
頂版及び中床版については，開口形状を模擬したシェル解析により設計断面力を算定する。
スパンは頂版及び中床版が接続する側壁及び中壁の中心間距離とし，境界条件は単純支持とする。
設計荷重は，面外方向に躯体及び機器類の慣性力を静的に作用させる。頂版については
積雪の慣性力も考慮する。
慣性力については，２次元有効応力解析により各床版位置における最大鉛直加速度を算
出し，重力加速度で除することで鉛直設計震度を求め算定する。
単純支持によるシェル解析により求めた主鉄筋を，頂版及び中床版上下面に格子状に配置する。
シェル解析における要素分割については，土木学会マニュアルに準拠して，各分割要素
が断面厚さまたは有効高さの 1.0 倍程度の長さとし，各分割要素が部材の断面厚または有効高さの約 2.0 倍の長さを超えないように設定する。
シェル要素のアスペクト比については，「コンクリート構造物の設計に FEM 解析を適用するためのガイドライン（1989 年 3 月 日本コンクリート工学協会）」を参考に原則 1:1 とし，最大でも 1:5 程度を限度とする。
図 6－9 にガイドラインの抜粋を示す。

図 6－6 頂版及び中床版平面図39

図 6－7 頂版及び中床版シェル解析概念図

図 6－8 シェル解析断面力図（例）

図 6－9 コンクリート構造物の設計に FEM 解析を適用するためのガイドライン（日本コンクリート工学協会 1989 年 3 月）

40

6.2.2 底版の設計
底版は接続する側壁及び中壁の中心間距離をスパンとしたシェル解析により設計断面力を算定する。境界条件は単純支持とする。
設計荷重は２次元有効応力解析において，仮想剛梁要素（底面）下面の地盤要素に発生する鉛直方向有効直応力（σy’）及び間隙水要素の発生応力（Δu）の底版幅方向合力が最大となる時刻を抽出し，その時刻における地盤反力分布を作用させる。また，静水圧も分布荷重として考慮する。
シェル解析における要素分割は，頂版及び中床版における設定と同じとする。
単純支持によるシェル解析により求めた主鉄筋を，底版上下面に格子状に配置する。

図 6－10 底版シェル解析概念図

41

7.

開口部の評価方法及び開口補強鉄筋の考え方に関するまとめ
表 7－1 解析モデルにおける開口部評価方法
解析モデルへの開口考慮条件
区分

開口補強が可能

開口補強がで

な場合

きない場合

考慮方法

鉛直

２次元動的有効断面諸量計算に開口寸法

断面

応力解析

を考慮。

解析

水平

静的フレーム解モデルにおける

モデルにおけ

開口上下部材を考慮した

モデル

断面

析

剛性低減なしる剛性低減あり等価剛性を設定する。

版部材

シェル解析

開口を模擬した解析モデル

またははり計算を適用する。

開口については，開口補強ができない場合（部材厚よりも開口サイズ（１辺の長さ）が大きい場合を目安とする）には，開口として評価する。また，開口補強が可能な場合（部材厚よりも開口サイズが小さい場合を目安とする）には，開口を剛性低減しないモデルで評価し，実配筋としては，開口により配置できない鉄筋と同等以上を開口部周辺に配置する。
開口が複数あり，その開口間距離が近く，配置されるはずであった鉄筋の配置ができないと想定される場合は，開口補強ができない
場合と同様に扱う。

表 7－2 剛性低減ありの場合の開口補強方法
開口補強の必要性及び方法

区分

鉛直断面

開口補強ができない場合
曲げ
せん断

部材照査

水平断面

曲げ

版部材

曲げ

鉛直断面の RC 断面計算において，開口幅分鉛直鉄筋本数を低減させていることから不要。
配置されるはずであった鉄筋を開口上下部材に配置する。
配置されるはずであった水平鉄筋を開口上下部材に配置する。
（5.2.2 参照）
開口をモデル化した解析による発生断面力に対し鉄筋を決定しているため不要。

注）モデルにおける剛性低減なしの場合は，開口に配置されるはずであった鉄筋を開口周囲に配置す
る。

42

8.

カルバート接続部の設計
側壁に鉄筋コンクリートカルバートが接続する断面では，カルバートの影響を考慮したモデ

ル化ならびに設計を行なう。図 8－1 にカルバート接続部の地震応答解析モデルを示す。

図 8－1 カルバート接続部の地震応答解析モデル図43

(1) カルバート延長方向
1)

上下方向の曲げ，せん断
地震応答解析におけるカルバート部はり部材の断面力（Ｍ，Ｓ，Ｎ）を用いて，カルバー

ト断面（ロの字）に対して部材照査を行う。設計モデルの概念図を図 8－2 に示す。
R(U)

M

M

S

S

N

N
R(B)

図 8－2 カルバート延長方向鉛直曲げに対する設計モデル概念図2)

水平方向の曲げ，せん断
直交方向（モデル上カルバートが無い断面）の地震応答解析におけるカルバート高さにおける左右の土圧差が最大となる時刻の（地盤応力＋間隙水応力）を用いて，立坑外面を固定端とする片持ち梁として断面力を算定し，部材照査を行う。設計モデルの概念図を図 8－3 に
示す。
カルバート

R(L)

R(R)

R(R)
M
S
R(L)

図 8－3 カルバート延長方向水平曲げに対する設計モデル概念図

44

9.

(補足検討)側壁開口部における三次元的挙動に対する影響検討

図 9－1 側壁開口部概念図
図 9－1 に側壁開口部の概念図を示す。開口に隣接する側壁に地震時荷重が作用した場合，開口隣
接側壁は鉛直方向の挙動が支配的となり，地震時荷重は床版を介して反対側の地盤に伝達される。
側壁開口部における局所的な影響を検討するため，開口隣接側壁を単純支持のはりとしてモデル化し，加振方向に応じて面内・面外方向に地震時荷重を作用させたときに発生する曲げモーメントに対し，「4. 鉛直断面の設計」にて決定した鉛直鉄筋の照査を行い，必要な場合は補強鉄筋を配置する。
「4. 鉛直断面の設計」における鉛直鉄筋の引張応力度との重畳は行わない。単純支持のはりに対する設計を実施していることから，内曲げに対する評価を外側の鉛直鉄筋にも適用する。
開口隣接側壁の荷重分担幅は開口隣接側壁のはり幅分（例として図 10－1 における南北方向加振では 3.0m, 東西方向加振では 4.75m 及び 4.25m）とする。
鉛直断面設計における鉛直鉄筋の安全性を上記検討にて確認し，必要に応じて補強を行う。水平断面設計においては開口部の剛性低下を考慮した静的フレーム解析により決定した水平鉄筋を配置する。開口部により配置できない水平鉄筋は開口上下部材に配置されることから開口はその周囲を額縁状に補強される。このような開口補強対策を行うことで地震時荷重は床版を通じて反対側の地盤に伝達される機構を示し，側壁開口部における局所的な三次元的挙動の補強対策とすることができる。本検討は，部材決定ケースとなる地震波 1 ケースに対し実施する。

45

参考資料

参考 1. 円筒形の立坑構造図 ........................................................................................................... 2
参考 2. 矩形の立坑構造図 ............................................................................................................. 15
参考 3. 既工認プラントの事例 ...................................................................................................... 28

参考 1. 円筒形の立坑構造図
円筒形の立坑構造物は，ＳＡ用海水ピット取水塔，ＳＡ用海水ピット及び代替淡水貯槽がある。
(1) ＳＡ用海水ピット取水塔

図 1－1（1） ＳＡ用海水ピット取水塔位置図(拡大図)

図 1－1（2） ＳＡ用海水ピット取水塔 評価対象断面位置図

参考-2

図 1－1（3） ＳＡ用海水ピット取水塔 評価対象断面図（①－①断面）

参考-3

図 1－1（4） ＳＡ用海水ピット取水塔 評価対象断面図（②－②断面）

参考-4図 1－1（5） ＳＡ用海水ピット取水塔 構造平面図

図 1－1（6） ＳＡ用海水ピット取水塔 構造断面図

参考-5

(2) ＳＡ用海水ピット

図 1－2（1） ＳＡ用海水ピット 評価対象断面位置図

参考-6

図 1－2（2） ＳＡ用海水ピット 評価対象断面図（①－①断面）

参考-7図 1－2（3） ＳＡ用海水ピット 評価対象断面図（②－②断面））

参考-8図 1－2（4） ＳＡ用海水ピット 構造平面図

図 1－2（5） ＳＡ用海水ピット 構造断面図

参考-9(3) 代替淡水貯槽図 1－3（1） 代替淡水貯槽 平面配置図（拡大図）

参考-10

図 1－3（2） 代替淡水貯槽地質断面図（Ａ－Ａ断面）

図 1－3（3） 代替淡水貯槽地質断面図（Ｂ－Ｂ断面）

参考-11

図 1－3（4） 代替淡水貯槽 平面図

参考-12

図 1－3（5） 代替淡水貯槽断面図（東西方向断面）参考-13図 1－3（6） 代替淡水貯槽断面図（南北方向断面）

参考-14

参考 2. 矩形の立坑構造図
矩形の立坑構造物は，緊急用海水ポンプピット，常設低圧代替注水系ポンプ室及び常設代替高圧
電源装置用カルバート（立坑部）がある。
(1) 緊急用海水ポンプピット

図 2－1（1） 緊急用海水ポンプピット平面配置図（拡大図）

参考-15

図 2－1（2） 地質断面図（東西方向 Ａ－Ａ断面）

埋戻し土として評価

図 2－1（3） 地質断面図（南北方向 Ｂ－Ｂ断面）

参考-16図 2－1（4） 緊急用海水ポンプピット平面図

図 2－1（5） 緊急用海水ポンプピット断面図（東西方向 ①－①断面）

参考-17

図 2－1（6） 緊急用海水ポンプピット断面図（東西方向 ②－②断面）

図 2－1（7） 緊急用海水ポンプピット断面図（東西方向 ③－③断面）

参考-18

図 2－1（8） 緊急用海水ポンプピット断面図（東西方向 ④－④断面）

図 2－1（9） 緊急用海水ポンプピット断面図（南北方向 ⑤－⑤断面）

参考-19

図 2－1（10） 緊急用海水ポンプピット断面図（南北方向 ⑥－⑥断面）

図 2－1（11） 緊急用海水ポンプピット断面図（南北方向 ⑦－⑦断面）

参考-20(2) 常設低圧代替注水系ポンプ室

図 2－2（1） 常設低圧代替注水系ポンプ室平面図

図 2－2（2） 常設低圧代替注水系ポンプ室評価対象断面図（東西方向①－①断面）

参考-21

図 2－2（3） 常設低圧代替注水系ポンプ室評価対象断面図（東西方向②－②断面）

図 2－2（4） 常設低圧代替注水系ポンプ室評価対象断面図（東西方向③－③断面）

参考-22

図 2－2（5） 常設低圧代替注水系ポンプ室評価対象断面図（南北方向④－④断面）

図 2－2（6） 常設低圧代替注水系ポンプ室評価対象断面図（南北方向⑤－⑤断面）

参考-23

図 2－2（7） 常設低圧代替注水系ポンプ室評価対象断面図（南北方向⑥－⑥断面）

図 2－2（8） 常設低圧代替注水系ポンプ室評価対象断面図（南北方向⑦－⑦断面）

参考-24

図 2－2（9） 常設低圧代替注水系ポンプ室評価対象断面図（東西方向断面）

図 2－2（10） 常設低圧代替注水系ポンプ室評価対象断面図（南北方向断面）

参考-25

(3) 常設代替高圧電源装置用カルバート（立坑部）

図 2－3（1） 常設代替高圧電源装置用カルバート（立坑部）平面配置図（拡大図）

図 2－3（2） 常設代替高圧電源装置用カルバート（立坑部）平面図

参考-26

図 2－3（3） 常設代替高圧電源装置用カルバート（立坑部）断面図（南北方向 ①－①断面）

図 2－3（4） 常設代替高圧電源装置用カルバート（立坑部）断面図（東西方向 ②－②断面）

参考-27

参考 3. 既工認プラントの事例
1.

玄海３号機 海水管ダクト竪坑(1) モデル概要
・構造物：線形はり要素

図 1－1 玄海３号機海水管ダクト堅坑モデル図(2) 設計方針
・鉛直方向
曲げに対して躯体の全断面積を考慮した断面性能（有効高さ），せん断に対して加振方向に平行に配置される壁部材にて受け持つ設計とする。
・水平方向
地震応答解析により得られる荷重を用いた３次元応力解析により断面力を算定する。
(3) 適用基準類
・荷重及び荷重の組合せ：コンクリート標準示方書 2002 年
・許容限界：コンクリート標準示方書，原子力発電所屋外重要土木構造物の耐震性能照査指針・マニュアル 2005 年
・地震応答解析：ＪＥＡＧ４６０１-1987

参考-28

2.

高浜１，２号 海水ポンプ室側立坑(1) モデル概要
・構造物：円筒状立坑。立坑は線形の鉛直はり要素としてモデル化し，立坑高さ方向の形状（一般部，開口部，底版）に応じた断面諸量（A,I）を入力。地盤は平面ひずみ要素としてモデル化。
・構造寸法：内径 7m，外径 11m，高さ 46m

図 2－1 高浜１，２号海水ポンプ室側立坑モデル図(2) 設計方針
・海水ポンプ室側立坑部とトンネル部を一体化せず，立坑の構造のみで開口の影響を考慮した評価を行う。底版は，両端固定梁でモデル化し，二次元動的解析における底版下面のジョイント要素に発生する鉛直方向地盤反力を作用させ評価する。
(3) 適用基準類
・コンクリート標準示方書 2002 年
・原子力発電所屋外重要土木構造物の耐震性能照査指針・マニュアル 2005 年
・ＪＥＡＧ４６０１-1987

参考-29