資料番号：TK-1-1958 改1

東海第二発電所
鋼製防護壁の設計方針について

平成３０年９月21日
日本原子力発電株式会社

本資料のうち，枠囲みの内容は営業秘密又は防護上の観点から公開できません。

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目次

鋼製防護壁の設計方針について

１．基本方針２．鋼製防護壁の設計方針
３．鋼製防護壁の耐震設計方法
４．鋼製防護壁の耐津波設計方法
５． ２次元及び３次元時刻歴照査法並びに３次元組合せ係数法の適用先
６．使用材料
７．許容限界８．設計方針のまとめ【参考資料１】 鋼製防護壁上部構造へのSBHS500材及び SBHS700材の採用について【参考資料２】 水平２方向及び鉛直鉄筋方向地震力による発生応力の算定における３次元組合せ係数法の保
守性の確認

2

１．基本方針
鋼製防護壁上部構造は，約50mの支間長を有する構造物であり，地震時の慣性力や津波波圧に対する上下流方向の水平回転モーメント（トルク）への対応のため，３次元解析モデルを用いた設計を行う。

鋼製防護壁の耐震設計は，動的解析による２次元及び３次元時刻歴照査法を用いる。

鋼製防護壁の耐津波設計では，余震荷重について３次元組合せ係数法を用い，重畳時の津波荷重とともに静的解析モデルに与えて照査する方法を用いる。

３次元組合せ係数法を用いる場合は，３次元時刻歴照査法と比較することにより，３次元組合せ係数法の保守性を確認の上で適用する。

耐震設計における許容限界は，許容応力度の割増し係数1.5倍を用いる。耐津波設計の敷地に遡上する津波時及び余震＋敷地に遡上する津波時の許容限界は，許容応力度の割増係数1.7倍を用いる。

使用材料として添接板での施工を可能とするため，SBHS500材及びSBHS700材を用いる。

3

２．鋼製防護壁の設計方針

全体設計フロー
START

要求機能の設定

許容限界値の設定

地中連続壁基礎の設計
１次元地盤応答解析
地中連続壁基礎の仕様設定

耐震設計（地震時）
・２次元有効応力解析
本震による影響も考慮した地盤条件設定
(津波時)
・地盤バネ
・地盤バネ
(余震＋津波時)・地盤バネ3・地盤バネ4
・地盤バネ5耐津波設計（津波時，余震+津波時）
・３次元静的フレーム解析（応答変位法）上部構造と下部構造の結合部断面力結合部の仕様設定（津波時，
余震+津波時）
加速度（設計震度）
地盤変位
地盤バネ

NG

【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NG
NG

地中連続壁基礎と鋼製防護壁の結合部の設計（地震時）【許容限界値以下の確認】
引抜き，曲げ，引張り，せん断OK

止水ジョイント部の設計
鋼製防護壁の材質変更のみの
変更か

OK

変位量

OK
鋼製防護壁の設計

津波時及び余震＋津波時の検討ケース
検討
ケース

地盤剛性及び上限値

地盤
バネ1

初期せん断剛性からバネ定数を設定＋ピ－ク強度(平均)から
反力上限値を設定

地盤
バネ2

静弾性係数からバネ定数を設定＋残留強度(-1σ)から反力上限値を設定地盤
バネ3

Ｓｄ波による1次元有効応力解析
で，地表面最大加速度発生時
刻の地盤物性によりバネ定数及び反力上限値を設定

鋼製防護壁の仕様設定
基礎天端
変位時刻歴

津波時

余震＋
津波時

地盤
バネ4

Ｓｄ波による1次元有効応力解析
で，地表面最大変位発生時刻の地盤物性によりバネ定数及び反力上限値を設定

地盤
バネ5

Ｓｄ波による１次元有効応力解
析で，最大せん断ひずみ発生
時刻の地盤物性によりバネ定数及び反力上限値を設定

耐震設計（地震時）
・３次元動的フレーム解析
耐津波設計（津波時，余震+津波時）
・応力算定

NG

【許容限界値以下の確認】
曲げ，せん断変位量の設定加速度（設計震度）
止水ジョイント部の仕様設定
水平震度に
よる応答値

３次元静的フ
レーム解析

性能試験（水平トルクの影響）

NG【許容限界値以下の確認】・引張り，せん断，引抜き(鋼製アンカー)
・曲げ，引張り，せん断(鋼製防護部材)
OK
END

OK

： 解析データの受渡しフローを示す

4

２．鋼製防護壁の設計方針

解析手法
対象荷重
地震時

津波時

余震＋津波時評価対象

目 的

水平２方向地震力の影響に対する評価手法

設計断面力の
算定手法

解析
プログラム

・２次元時刻歴照査（水平2方向のそれぞれの断面
力の時刻歴を用いた３次元時刻
歴照査による確認）

２次元動的
有効応力解析

FLIP・３次元時刻歴照査法

３次元動的
フレーム解析

TDAP

３次元静的フレーム解析Engineer’sStudio

下部工

・地中連続壁基礎の動的挙動評価（地中連続壁基礎）・地層の不陸を反映

上部構造・接合部

・鋼製防護壁モデルの精緻化
・鋼製防護壁の動的挙動評価

下部工（地中連続壁基礎）

・津波荷重による水平トルクを受ける
地中連続壁基礎の３次元挙動評価－

上部構造・接合部

・鋼製防護壁モデルの精緻化
・津波荷重による水平トルクを受ける
鋼製防護壁の３次元挙動評価－

下部工（地中連続壁基礎）

・津波荷重による水平トルクを受ける
地中連続壁基礎の３次元挙動評価・組合せ係数法（1.0：0.4：0.4）

上部構造・接合部

・鋼製防護壁モデルの精緻化
・津波荷重による水平トルクを受ける
鋼製防護壁の３次元挙動評価・組合せ係数法（1.0：0.4：0.4）

5２．鋼製防護壁の設計方針

南北基礎天端の相対変位を考慮した地震波選定のスクリーニング方法
検討対象とする地震動の選定

開始

・鋼製防護壁上部工の地震応答解析は，入力地震動としての南北基礎天端の時刻歴応答から，南北基礎天端の相対変位が最大となるケースを抽出する。

２次元有効応力解析
・①－①断面（堤軸断面方向）
・②－②，③－③断面（堤軸直交断面方向）・検討ケース（基本ケース）①の中から選定した地震動について，敷地に存在しない豊浦標準砂の液状化強度特性により地盤を強制的に液状化させることを仮定した解析
ケース④において，着目する相対変位成分が基本ケース①を上回ることから，解析
ケース④にて応力照査を実施する。

①－①断面（強軸断面方向）
南北基礎天端の相対変位の抽出②－②，③－③断面（弱軸断面方向）
南北基礎天端の相対変位の抽出

南北基礎天端の水平相対変位に着目した検討対象地震動の選定

南北基礎天端の水平・鉛直相対変位に着目した検討対象地震動の選定【選定結果】
・堤軸断面方向（強軸断面方向，①－①断面）については，水平方向の基礎天端変位，
南北基礎の相対変位の絶対値が最大となり，地震動の継続時間も比較的長いＳｓ－Ｄ
１〔Ｈ＋，Ｖ＋〕を選定する。
・堤軸直交断面方向（弱軸断面方向， ②－②断面，③－③断面）については，南北基礎の相対水平変位の絶対値が最大となり，地震動の継続時間も比較的長いＳｓ－Ｄ１

鋼製防護壁上部構造の動的解析〔Ｈ－，Ｖ＋〕を選定する。
・提軸直交断面方向への水平回転成分を考慮するための静的解析に用いる水平震度は，上記で選定した地震動における南北①－①断面における南北基礎天端の相対変位の抽出結果

終了②－②，③－③断面における南北基礎天端の相対変位の抽出結果

基礎の最大値より算定する。

6

３．鋼製防護壁の耐震設計方法

基礎構造の設計フロー
START

仕様設定

解析モデル作成

２次元動的有効応力解析

応答値の抽出
基礎構造の解析モデル （２次元動的有効応力解析）（地盤－構造物の連成モデル）
NG【照査】
・曲げ及び軸力，せん断
・支持力

基礎天端
変位時刻歴

上部構造の
動的解析へ

OK

水平２方向それぞれの
時刻歴照査

解析手法

２次元動的有効応力解析

プログラム

FLIP

対象荷重

地震時

目 的

・地中連続壁基礎の動的挙動評価
・地層の不陸を反映

データ利用

・地中連続壁基礎，基礎地盤の照査
・基礎天端の変位時刻歴（上部工の動的解析に入力）
・鋼製防護壁の最大水平加速度（上部工の静的解析に入力）

照査方法

水平２方向それぞれの時刻歴照査

上部構造の設計へ

7

３．鋼製防護壁の耐震設計方法

基礎構造の解析モデル （二次元動的有効応力解析）
解析の目的③

・地層の不陸を反映した地震時の地中連続壁基礎の挙動を動的
に評価

②

①

・地盤の有効応力の変化に応じた地震時挙動を考慮するため，
地盤－構造物の連成系モデルに対して，２次元動的有効応力解
析法を適用

①

PPT p.2
断面位置
図
③
モデル化

②

結果の利用
・地中連続壁基礎の応力照査，基礎の支持性能の評価
・上部構造の動的解析に入力する基礎天端の変位時刻歴
モデル化方針・地中連続壁基礎及び鋼製防護壁は線形梁要素，地盤はマルチスプリング要素でモデル化
・地中連続壁基礎は，縦梁（構造梁），横梁（仮想剛梁）で構成し，側面にジョイント要素配置のために仮想柔梁を配置
・鋼製防護壁は構造梁として配置

２次元時刻歴照査法※水平2方向のそれぞれの断面力の時刻歴を用いた３次元時刻歴照査による確認8

３．鋼製防護壁の耐震設計方法

上部構造の設計フロー
START
基礎構造の
動的解析へ
（上部構造の仕様変更）

解析モデル作成

基礎構造の動的解析より３次元動的フレーム解析
基礎天端
変位時刻歴

上部構造の解析モデル （３次元動的フレーム解析）
応答値の抽出

３方向同時加振による３次元時刻歴照査法

NG
接合部の地震時断面力接合部の照査モデルへ

３次元静的フレーム解析
水平震度による応答値（水平トルクの影響）
解析手法

３次元動的フレーム解析

プログラム

TDAP

【照査】
・曲げ及び軸力，せん断，合成

対象荷重

地震時

目 的

・鋼製防護壁モデルの精緻化
・鋼製防護壁の動的挙動評価

OK

データ利用

・鋼製防護壁の照査

照査方法

３方向同時加振による３次元時刻歴照査法

接合部の設計へ

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３．鋼製防護壁の耐震設計方法

上部構造の解析モデル
解析の目的
・主桁，横桁部材ごとの要素で精緻にモデル化した鋼製防護壁の地震による挙動を動的に評価する。

結果の利用
・鋼製防護壁の部材応力照査

変位時刻歴入力による動的解析
・地中連続壁基礎の２次元有効応力解析から算出される基礎天端中心における並進３成分及び回転２成分の変位時刻歴を強制変位として入力して３次元動的フレーム解析を実施する。
・①堤軸断面方向，②堤軸直交断面方向及び③鉛直方向の解析結果それぞれの最大応答値を組合せ係
数法により重ね合わせて応力照査を実施する。

（

・２次元有効応力解析では水平回転成分の算出ができないため，水平震度による静的解析により応答値を算出し，３次元動的フレーム解析の結果と重ね合わせることにより，水平回転の影響を考慮する。
・静的解析で与える水平震度は，南北両断面の最大応
答加速度から算定される水平震度を一律で与える。

３方向同時加振による３次元時刻歴照査法

10

３．鋼製防護壁の耐震設計方法

上部構造への変位時刻歴入力■２次元有効応力解析による変位時刻歴の入力

11

３．鋼製防護壁の耐震設計方法

接合部の設計フロー
START
上部構造の
動的解析より照査モデル作成

アンカーボルトの
配置検討

応答値の抽出

NG【アンカーボルトの照査】
・引張，圧縮

補強鉄筋の
配置検討

OK

NG

【コンクリートの照査】
・圧縮，付着・コーンせん断，水平せん断・鋼殻との一体化（スタッド）
接合部の荷重分担
OK
END

12

３．鋼製防護壁の耐震設計方法

接合部の設計・アンカーボルトは， 2軸複鉄筋断面の鉄筋コンクリート断面として設計する。
・上部構造の３方向同時加振による動的解析結果から軸力の最大及び最小ならびに堤軸断面・堤軸直交断面方向の各曲げモーメントが最大となる断面力の組合せを抽出後，最大の引張応力が生じる断面力の組合せを設計断面力として照査を行なう。
・アンカーボルトは鉛直軸力と堤軸断面方向及び堤軸直交断面方向の曲げモーメントによる2軸曲げ軸力に対して抵抗するものとし，せん断力と水平回転モーメントについては，基礎と一体の中詰め鉄筋コンクリート及び頂版鉄筋コンクリートにより負担する。
・中詰め鉄筋コンクリートと鋼殻との一体化に必要なジベル筋量を算出する。

P

le

45°

コーン状破壊面
d:アンカーボルトの公称断面積
径

Ac = πle(le+d)
ここで，Ac：破壊面の投影面積
le：アンカーボルトの埋込み長
ｄ：アンカーボルトの公称径接合部の荷重分担

定着部コーン破壊照査における有効水平投影面積13

４．鋼製防護壁の耐津波設計方法

基礎構造の設計フロー
START

１次元地盤応答解析
解析モデル作成

仕様設定
動的解析（余震）
地盤変位
加速度（設計震度）
地盤バネ

変位・
加速度・
地盤バネ

解析モデル作成

３次元静的フレーム解析

応答値の抽出
３方向独立加振による最大断面力に対する組合せ係数法
（1.0：0.4：0.4）NG
３方向独立加振による最大断面力に対する組合せ係数法
（1.0：0.4：0.4）

上部構造の
静的解析へ

【照査】
・曲げ及び軸力，せん断
・支持力

OK

上部構造の設計へ

解析手法

３次元静的フレーム解析

プログラム

Engineer’s Studio

対象荷重

余震＋津波時目 的・鋼製防護壁モデルの精緻化
・津波荷重による水平トルクならびに
３方向の余震の影響を受ける地中
連続壁基礎の３次元挙動評価

データ利用

・地中連続壁基礎の照査
・鋼製防護壁の照査

照査方法

３方向独立載荷による最大断面力に対する組合せ係数法

14４．鋼製防護壁の耐津波設計方法

基礎構造・上部構造の解析モデル （三次元静的フレーム解析）
解析の目的
・津波荷重による水平トルクならびに３方向の余震の影響を受ける地中連続壁基礎及び鋼製防護壁の３次元的な挙動を評価する。

結果の利用・地中連続壁基礎の応力照査
・鋼製防護壁の応力照査モデル化方針・上部構造・下部構造を一体でモデル化する。
・地中連続壁基礎は縦梁（構造梁）とその周囲の仮想剛梁で構成し，仮想剛梁に地盤バネを設定する。
・鋼製防護壁は，外面及び隔壁部材を構造梁によりモデル化する。
・余震の影響を考慮した地盤バネは，１次元有効応力解析
結果に基づき算定する。

地盤バネの設定

余震＋
津波時

検討
ケース

地盤剛性及び上限値

備考

地盤
バネ3

Ｓｄ波による1次元有効応力解
析で，地表面最大加速度発生
時刻の地盤物性によりバネ定数及び反力上限値を設定

地盤抵抗が大きいケース地盤
バネ4

Ｓｄ波による1次元有効応力解
析で，地表面最大変位発生時
刻の地盤物性によりバネ定数及び反力上限値を設定

地盤
バネ5

Ｓｄ波による１次元有効応力解
析で，最大せん断ひずみ発生
時刻の地盤物性によりバネ定数及び反力上限値を設定

地盤抵抗が小さいケース

３方向独立加振による最大断面力に対する組合せ係数法（1.0,：0.4：0.4）15

４．鋼製防護壁の耐津波設計方法

基礎構造の解析モデル （断面力の組合せ）

16

４．鋼製防護壁の耐津波設計方法

上部構造の設計フロー
鉛直軸回りねじりモーメント（水平トルク）START
上下部構造の静的解析より

基礎構造の動的解析へ（上部構造の
仕様変更）

津波荷重

津波荷重

応答値の抽出
３方向独立加振による最大断面力に対する組合せ係数法
（1.0：0.4：0.4）

NG
接合部の津波時・津波＋余震時
断面力
接合部の照査モデルへ

・基礎構造・上部構造の一体解析モデルで算出された断面力を用いて鋼製防護壁部材の照査を実施する。

・津波荷重により地中連続壁基礎及び鋼製防護壁に作用する鉛直軸回りモーメント（水平トルク）を評価するため３次元解析を実施する。

【照査】
・曲げ，せん断，合成OK

接合部の設計へ

解析手法

３次元静的フレーム解析

プログラム

Engineer’s Studio

対象荷重

余震＋津波時目 的・鋼製防護壁モデルの精緻化
・津波荷重による水平トルクならびに
３方向の余震の影響を受ける地中
連続壁基礎の３次元挙動評価

データ利用

・地中連続壁基礎の照査
・鋼製防護壁の照査

照査方法

３方向独立載荷による最大断面力に対する組合せ係数法

17４．鋼製防護壁の耐津波設計方法

上部構造の解析モデル （断面力の組合せ）

18

４．鋼製防護壁の耐津波設計方法

接合部の設計フロー
START
上下部構造の静的解析より照査モデル作成

アンカーボルトの
配置検討

応答値の抽出

NG【アンカーボルトの照査】
・引張，圧縮

補強鉄筋の
配置検討

OK

NG

【コンクリートの照査】
・圧縮，付着・コーンせん断，水平せん断・鋼殻との一体化（スタッド）
接合部の荷重分担
OK
END

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５． ２次元及び３次元時刻歴照査法並びに３次元組合せ係数法の適用先許容限界と適用手法

耐震設計

耐津波設計

地震時
許容限界
（割増し係数）

上部構造

鋼材：1.5基準津波時，基準津波時＋余震時
照査方法

３次元時刻歴照査法

コンクリート：1.5
接合部

鉄筋：1.5
鋼材：1.5
コンクリート：1.5

下部構造
鉄筋：1.5

許容限界（割増し係数）

組合せ係数

鋼材：1.5組合せ係数法
1.0：0.4：0.4（余震時）

コンクリート：1.5
３次元時刻歴照査法

鉄筋：1.5

鋼材：1.7

コンクリート：2.0
組合せ係数法
1.0：0.4：0.4（余震時）

鋼材：1.5２次元時刻歴照査
コンクリート：1.5（水平2方向のそれぞれの断面力の時刻歴を用いた３次鉄筋：1.5
元時刻歴照査による確認）

敷地に遡上する津波時，敷地に遡上する津波時＋余震時
許容限界
組合せ係数
（割増し係数）

鉄筋：1.65

組合せ係数法＊
1.0：0.4：0.4

組合せ係数法＊
1.0：0.4：0.4

鋼材：1.7
組合せ係数法
1.0：0.4：0.4(余震時）

コンクリート：2.0
鉄筋：1.65

組合せ係数法＊
1.0：0.4：0.4＊３次元時刻歴照査法との比較により組合せ係
数法（1.0：0.4：0.4）の保守性を確認

20

６．使用材料

使用材料
構造区分
上部構造

接合部構造

基礎構造

部材名
鋼製防護壁

材料区分

諸元

鋼材

SS400，SM400，SM490，SM490Y，
SM570,SBHS500,SBHS700

頂版鉄筋コンクリート
中詰め鉄筋コンクリート

コンクリート

設計基準強度 50 N/mm2

頂版鉄筋コンクリート
中詰め鉄筋コンクリート

鉄筋

SD345，SD390，SD490

アンカーボルト

鋼材

SM520B相当

中実鉄筋コンクリート
地中連続壁基礎

コンクリート

設計基準強度 40 N/mm2

中実鉄筋コンクリート
地中連続壁基礎

鉄筋

SD345，SD390，SD490

21７．許容限界

耐震設計における許容限界
耐震設計における許容限界
構造区分

上部構造

接合部構造

材料区分

許容限界の
割増し係数

鋼材

1.5

コンクリート

1.5

鉄筋

1.5

鋼材

1.5

コンクリート

1.5

鉄筋

1.5

基礎構造

適用基準
・「道路橋示方書（Ⅰ共通編・Ⅱ鋼橋編・Ⅳ下部構造編）・
同解説（（社）日本道路協会，平成14年3月）」
・「道路橋示方書（Ⅱ鋼橋・鋼部材編）・同解説（（社）日本道路協会，平成29年11月）」
・「新しい高性能鋼材の利用技術調査研究報告書～
SBHS500(W)，SBHS700(W)の設計・製作ガイドライン（案）～（（社）土木学会，平成21年11月）」
・「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）」
・「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）」
・「カルバート工指針（平成21年度版）（（社）日本道路協会，
平成22年3月）」
・「鋼構造物設計基準（Ⅱ鋼製橋脚編，名古屋高速道路
公社，平成15年10月）」
・「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）」
・「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）」

22

７．許容限界

耐津波設計における許容限界■耐津波設計における許容限界（その１）
構造区分

上部構造

接合部構造

（基準津波時）及び（余震時＋基準津波時）

許容限界の
割増し係数

適用基準

鋼 材

1.5

・「道路橋示方書（Ⅰ共通編・Ⅱ鋼橋編・Ⅳ下部構造編）・
同解説（（社）日本道路協会，平成14年3月）」
・「道路橋示方書（Ⅱ鋼橋・鋼部材編）・同解説（（社）日本道路協会，平成29年11月）」
・「新しい高性能鋼材の利用技術調査研究報告書～
SBHS500(W)，SBHS700(W)の設計・製作ガイドライン（案）～（（社）土木学会，平成21年11月）」

コンクリート

1.5

鉄 筋

1.5

鋼 材

1.5

コンクリート

1.5

鉄 筋

1.5

材料区分

基礎構造

・「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）」
・「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）」
・「カルバート工指針（平成21年度版）（（社）日本道路協会，平成22年3月）」
・「鋼構造物設計基準（Ⅱ鋼製橋脚編，名古屋高速道路
公社，平成15年10月）」
・「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）」
・「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）」
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７．許容限界

耐津波設計における許容限界■耐津波設計における許容限界（その2）
構造区分

上部構造

接合部構造

（敷地に遡上する津波時）及び（余震＋敷地に遡上する津波時時）

許容限界の
割増し係数

適用基準

鋼 材

1.7

・「道路橋示方書（Ⅰ共通編・Ⅱ鋼橋編・Ⅳ下部構造編）・
同解説（（社）日本道路協会，平成14年3月）」
・「道路橋示方書（Ⅱ鋼橋・鋼部材編）・同解説（（社）日本道路協会，平成29年11月）」
・「新しい高性能鋼材の利用技術調査研究報告書～
SBHS500(W)，SBHS700(W)の設計・製作ガイドライン（案）～（（社）土木学会，平成21年11月）」

コンクリート

2.0

鉄 筋

1.65

鋼 材

1.7

コンクリート

2.0

鉄 筋

1.65

材料区分

基礎構造

・「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）」
・「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）」
・「カルバート工指針（平成21年度版）（（社）日本道路協会，
平成22年3月）」
・「鋼構造物設計基準（Ⅱ鋼製橋脚編，名古屋高速道路公社，平成15年10月）」
・「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）」
・「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）」
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８．設計方針のまとめ
鋼製防護壁上部構造は，約50mの支間長を有する構造物であり，地震時の慣性力や津波波圧に対する上下流方向の水平回転モーメント（トルク）への対応のため，３次元解析モデルを用いた設計を行う。

鋼製防護壁の耐震設計は，動的解析による２次元及び３次元時刻歴照査法を用いる。

鋼製防護壁の耐津波設計では，余震荷重について３次元組合せ係数法を用い，重畳時の津波荷重とともに静的解析モデルに与えて照査する方法を用いる。

３次元組合せ係数法を用いる場合は，３次元時刻歴照査法と比較することにより，３次元組合せ係数法の保守性を確認の上で適用する。

耐震設計における許容限界は，許容応力度の割増し係数1.5倍を用いる。耐津波設計の敷地に遡上する津波時及び余震＋敷地に遡上する津波時の許容限界は，許容応力度の割増係数1.7倍を用いる。

設計外力が大きい場合においても，添接板による施工を可能とし，品質及び施工性の向上を図る目的で高強度鋼SBHS500材及びSBHS700材を採用する。

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【参考資料１】鋼製防護壁上部構造へのSBHS500材，SBHS700材の採用について（１／３）
鋼製防護壁上部構造へのSBHS500材，SBHS700材の採用について【背景】
・設計外力が大きい場合においても，添接板による施工を可能とし，品質及び施工性の向上を図る目的で高強度鋼
SBHS500材及びSBHS700材を採用する。
【効果】
・SM570材の場合に鋼材厚が95mmであるのに対し、SBHS500材を用いることにより部材厚を60mmに抑制でき，
SBHS700材を用いることで更なる鋼材厚の低減が可能となる。
・添接板による施工が可能となる。
･設計荷重が大きな箇所について，鋼材厚を抑え，施工性の向上及び品質確保並びに安全余裕の確保に寄与することができる。

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【参考資料１】鋼製防護壁上部構造へのSBHS500材及びSBHS700材の採用について（２／３）
鋼製防護壁上部構造へのSBHS500材，SBHS700材の採用による鋼材厚の低減
A
B

C
D

【凡例】
：比較箇所
：SM570：SBHS500(上記以外はSM490Y)

C

SBHS700材を用いることで更なる鋼材厚の低減が可能＊図中の数値は鋼材厚（mm）＊SBHS700の適用により発生応力が短期許容応力度以下となる。

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【参考資料１】鋼製防護壁上部構造へのSBHS500材，SBHS700材の採用について（１／３）
SBHS材と従来鋼との比較

靭性の比較
降伏強度の比較28

【参考資料２】 水平２方向及び鉛直鉄筋方向地震力による発生応力の算定における３次元組合せ係数法の保守性の確認

検討概要
３次元組合せ係数法を用いる場合は，３次元時刻歴照査法と比較することにより，３次元組合せ係数法の保守性を確認の上で適用する。

手法①（３次元組合せ係数法）
・直交する２次元有効応力解析結果から得られる３方向の時刻歴応答を独立に入力し，各方向の入力による全時刻の最大断面力を求め組合せ係数（1.0：0.4：0.4）を乗じた断面力の組合せ対して照査する。

手法②（３次元時刻歴照査法）
・３方向の地震力の同時入力による断面力の時刻歴を用いて，同要素及び同時刻の断面力を組合せて照査する。

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【参考資料２】 水平２方向及び鉛直鉄筋方向地震力による発生応力の算定における３次元組合せ係数法の保守性の確認

検討手法
検討手法① （３次元組合せ係数法）
・敷地に遡上する津波と余震の重畳時において，余震荷重に対し適用する。
・直交する２次元有効応力解析結果から得られる３方向の時刻歴応答を独立に入力し，各方向の入力による全時刻の最大断面力を求め組合せ係数（1.0：0.4：0.4）を乗じた断面力の組合せ対して照査する。
照査断面力＝堤軸直交断面方向：水平加振による最大断面力｛F1｝×1.0＋堤軸直交断面方向：鉛直加振による最大断面力｛F2｝×0.4＋堤軸断面方向：水平加振による最大断面力｛F3｝×0.4

｛F1｝

｛F2｝
｛F1｝×1.0｛F2｝×0.4｛F3｝｛F3｝×0.430

【参考資料２】 水平２方向及び鉛直鉄筋方向地震力による発生応力の算定における３次元組合せ係数法の保守性の確認

検討手法
検討手法② （３次元時刻歴照査法）
・３方向の地震力の同時入力による断面力の時刻歴を用いて，同要素及び同時刻の断面力を組合せて照査する。

照査断面力＝堤軸直交断面方向：水平成分＋堤軸直交断面方向：鉛直成分＋堤軸断面方向：水平成分の同時時刻の断面力31

【参考資料２】 水平２方向及び鉛直鉄筋方向地震力による発生応力の算定における３次元組合せ係数法の保守性の確認

検討手法
検討内容
・３次元時刻歴照査法と３次元組合せ係数法による最大照査を比較する。

①－①断面

①

②－②断面
鋼製防護壁

検討対象の平面位置図

③－③断面

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【参考資料２】 水平２方向及び鉛直鉄筋方向地震力による発生応力の算定における３次元組合せ係数法の保守性の確認

検討結果
検証結果
・手法①（３次元組合せ法），手法②（３次元時刻歴照査法)の最大照査値は，手法①（３次元組合せ法） ＞ 手法②（３次元時刻歴照査法)の関係にあり，組合せ係数法の保守性を確認した。

手法①
手法②
1.00

0.93

0.90
0.80

0.83

0.81

0.72

0.70
0.60
0.50
0.40
0.30
0.20
0.10
0.00
直応力照査値

せん断応力照査値

同一要素における最大照査値比較

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