TK-1 364 改 1
平成 30 年 4 月 19 日
日本原子力発電㈱
漂流物に係る検討について（コメント回答）
平成 30 年 4 月 6 日に実施したヒアリングにおけるコメントについて回答を以下に示す。
コメント①・ Haehnel and Daly の式の引用及び適用について再検討すること。
コメント②
・ 電力中央研究所の実験における車両の軸剛性の同定において，付加質量が含まれていることの詳細を示すこと。
コメント③・ FEMA の算定式における係数 1.3 の扱いについて，再検討すること。

1１．コメント回答①（Haehnel and Daly の式の引用及び適用について再検討すること。
）
各種基準類の漂流物荷重算定式を表－1 に示す。
表－1 各種基準類の漂流物荷重算定式の整理
出典

種類

概要及び算定式

算定式の適用性が確認された範囲（実験条件等）「運動方程式に基づく衝突力方程式」
非減衰系の振動方程式に基づいており，衝突体及び被衝突体の両方とも完全弾性体で，かつ衝突(1 + )= 1.3① FEMA（2012）

流木時のエネルギー減衰が一切考慮されていない前提条件での算定式であることから，衝突時に塑性変形を伴う漂流物の荷重算定では，個別の漂流物に対して，実現象を再現するような軸剛性を適コンテナ：衝突力， ：付加質量係数，：漂流物を運ぶ流体の最大流速，：漂流物の質量， ：漂流物の有効軸剛性切に定める必要がある。
FEMA の原形式は， =（Haehnel and Daly※1）であり，表面流速（津波流速）ではなく漂流流速を用いて漂流物荷重を算定する式となっている。漂流物が地表面を転がるような場合は，衝突流速を 50%として良い可能性があるとの記載がある。
FEMA の原形式であり，表面流速（津波流速）ではなく漂流流速を用いて漂流物荷重を算定する式=② Haehnel and Daly（2004）

車両(+である。

)

原論文では，付加質量係数 C を含めた式として =(+)が記載されているが，漂流物：衝突力， ：漂流物の速度， ：漂流物の有効軸剛性，により除かれる流体の質量 mf の算定は難しく，FEMA（2012）ではこれを漂流物の質量とした形で：付加質量係数算定式が示されている。原論文には，付加質量係数 C の影響を除いた式として =：漂流物の質量,：漂流物により押し退けられた流体の質量が示されている。
=は，電力中央研究所（2015）※2 及び高畠ら（2015）※3 おいて実験における実現象を再=現する車両の有効軸剛性を同定するのに用いられている式である。高畠ら（2015）※3 の車両の軸：衝突力， ：漂流物の速度，剛性の同定では，付加質量の影響を含む衝突荷重を測定し，漂流物の質量 m は車両の質量で一定， ：漂流物の質量， ：漂流物の有効軸剛性とした上で，その荷重を =で再現するように付加質量による荷重の影響を含んだ軸剛性k を求めている。
以降に，Haehnel and Daly（2004）※1における記載を示す。

234567891011２．コメント回答②（電力中央研究所の実験における車両の軸剛性の同定において，付加質量が含まれていることの詳細を示すこと。）
Haehnel and Daly（2004）に記載されている =は，電力中央研究所（2015）※2 及

び高畠ら※3 が実験における実現象を再現する車両（全長 3295mm，全幅 1395mm，全高 1475mm）の有効軸剛性を同定するのに用いられている式である。車両の有効軸剛性は，実際の自動車を用いた静的載荷実験及び衝突実験（気中衝突実験，水流中衝突実験）を実施し，構造形式や破壊過程に基づいた軸剛性を取得している。水流中衝突実験では，付加質量の影響を含む衝突荷重を測定し，漂流物の質量 m は車両の質量で一定とした上で，その荷重を =で再現するように付加質量による荷重の影響を含んだ軸剛性 k を求めている。車両の水流中衝突実験状況を図－１に示す。
以降に，高畠ら※3 における記載を示す。

電力中央研究所（2015）より

図－1 車両の水流中衝突実験状況

12131415161718３．コメント回答③（FEMA の算定式における係数 1.3 の扱いについて，再検討すること。）
FEMA（2012）における係数 1.3 は，ASCE（American Society of Civil Engineers）による設備の重要度に応じた安全係数であり，重要施設として指定されているビル・構造物に対する係数となっている。
東海第二発電所における津波防護施設の設計においては，
係数 1.3 を考慮し，FEMA（2012）により車両の漂流物荷重を算定する。
漂流物荷重算定時に用いる付加質量係数 C は，FEMA（2012）においては図－2 に示す通りとなっており，車両の付加質量係数 C は記載がない。
高畠ら（2015）※3 では，水流中衝突実験では付加質量による荷重の影響を含む衝突荷重を測定し，その荷重を =で再現するように車両の質量 m を一定とし，付加質量による荷重の影響を含んだ軸剛性 k を求めている。ここでは，付加質量による荷重の影響を含む３段階の軸剛性のうち，最も軸剛性が大きい３次剛性 k3（2.04×106 N/m）を用いるものとする。
漂流物荷重の算定では，付加質量による荷重の影響を含む軸剛性を用いるが，設計上の保守的な配慮として，付加質量係数 C は，図－2 に示される FEMA（2012）において最大の付加質量係数 C=1.0 を用いて最大の漂流物荷重を算定する。

図－2 FEMA（2012）における流木及びコンテナの付加質量
表－2 に船舶，流木及び車両の漂流物荷重一覧を示す。
漂流物荷重の算定に用いる流速は，基準津波時 11 m/s，T.P.+24m 津波時は 15 m/s，基準津波時の貯留堰は 5 m/s とした。
船舶は道路橋示方書式により漂流物荷重を算定した。
流木の漂流物荷重は，松冨ほか，有川ほかの式による算定に加え，FEMA（2012）の式
1.3=(1 + )により係数 1.3 を考慮し，図－2 に示す FEMA（2012）に記載されてい19る流木の軸剛性 2.4×106 N/m を用いた。
車両の漂流物荷重は，係数 1.3 及び設計上の保守的な配慮として図－2 に示される FEMA（2012）において最大の付加質量係数 C= 1.0 を用いて，FEMA 式における最大の荷重を算定した。
算出の結果，漂流物荷重は，基準津波時（流速 5m/s）では 345kN，基準津波時（流速11m/s）では 759kN，T.P.+24m 津波時（流速 15m/s）では 1035kN となり，これらを設計用漂流物荷重とする。
表－2 漂流物荷重一覧
漂流物荷重（kN）
種類

質量（t）

適用式

船舶

15道路橋示方書

74147

221

松冨ほか

59157

226

FEMA

90198270

有川ほか

151390565

FEMA（C=1.0）3457591035

流木

車両

0.080.69

基準津波時
基準津波時
T.P.+24 m津波時
（流速5 m/s） （流速11 m/s） （流速15 m/s）

※1：Haehnel R.R and Daly F.D.：Maximum Impact Force of Woody Debris on
Floodplain Structures.Journal of Hydraulic Engineering，130，No.2，
2004，pp.112-120.
※2：大規模水理実験による津波フラジリティ評価手法の高度化（その２）－津波漂流物の衝突力評価手法の適用性検証－研究報告ｏ15003，電力中央研究所報告書（2015）※3：高畠ら：津波漂流物の衝突力推定における軸剛性モデル，土木学会論文集 B2（海岸工学）（2015）※4：原子力発電所における津波漂流物の影響評価技術－現状調査とその適用に関する考察－研究報告ｏ16010，電力中央研究所報告書（2017）以上

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