TK-1 364 改 2
平成 30 年 4 月 26 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。
）
FEMA の漂流物荷重算定式を表－1 に，電力中央研究所（2015）※1 及び高畠ら（2015）※2 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た Haehnel and Daly※3 の式を表－2 に示す。
表－1 FEMA 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，かつ衝突時の(1 + )= 1.3
FEMA（2012）

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流木

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切に定める必

コンテナ

要がある。

：衝突力， ：付加質量係数，

FEMA の原形式は， =：漂流物を運ぶ流体の最大流速，（Haehnel and Daly※3）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：漂流物の質量， ：漂流物の有効軸剛性を 50%として良い可能性があるとの記載がある。
表－2
出典

種類

概要及び算定式=

Haehnel and Daly（2004）

車両

Haehnel and Daly の式の整理(+算定式の適用性が確認された範囲（実験条件等）
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であ)る。

：衝突力， ：漂流物の速度， ：漂流物の有効軸剛性，

原論文では，付加質量係数 C を含めた式として =：付加質量係数

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算定式が：漂流物の質量,：漂流物により押し退けられた流体の質量

以降に，Haehnel and Daly（2004）+)が記載されているが，漂流物によ示されている。原論文には，付加質量係数 C の影響を無視した式として ==※3(※1は，電力中央研究所（2015）※2及び高畠ら（2015）が記載されている。

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）※2 の車両の軸剛性の同：衝突力， ：漂流物の速度，定では，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 =：漂流物の質量， ：漂流物の有効軸剛性で再現するように軸剛性 k を求めている。

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）※1 及

び高畠ら※2 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，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※2 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）※2 では，水流中衝突実験では，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 を一定とした上で，軸剛性 k を求めている。ここでは，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。

図－2 FEMA（2012）における流木及びコンテナの付加質量
表－3 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 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。

19算出の結果，漂流物荷重は，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－3 漂流物荷重一覧
漂流物荷重（kN）
種類

質量（t）

適用式

船舶

15流木車両基準津波時（流速11 m/s）

T.P.+24 m津波時
（流速15 m/s）

道路橋示方書162221

松冨ほか

157226

FEMA

198270有川ほか

390565

FEMA（C=1.0）75910350.080.69※1：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）※2：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）※3：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.
以上20