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東海第二発電所 工事計画審査資料
資 料 番 号
補足-370-2 改 1
提出年月日
平成 30 年 5 月 21 日

建物・構築物の耐震計算についての補足説明資料
補足-370-2【応力解析におけるモデル化，境界条件及び拘束条件の考え方】

平成 30 年 5 月
日本原子力発電株式会社

目次
1.

概要

1

2.

応力解析におけるモデル化，境界条件及び拘束条件

2

1.

概要
本資料は，使用済燃料乾式貯蔵建屋，緊急時対策所建屋，主排気筒，非常用ガス処理系配管支持架構，格納容器圧力逃がし装置格納槽，原子炉建屋原子炉棟，使用済燃料プール，原子炉格納容器底部コンクリートマット，及び原子炉建屋基礎盤の応力解析におけるモデル化，境界条件及び拘束条件についての概要を示すものである。
また，本資料は，以下の添付資料の補足説明をするものである。

・Ⅴ-2-2-5「使用済燃料乾式貯蔵建屋の耐震性についての計算書」

・Ⅴ-2-2-10-1 「緊急時対策所建屋の耐震性についての計算書」
・Ⅴ-2-2-14「主排気筒の耐震性についての計算書」

・Ⅴ-2-2-16「非常用ガス処理系配管支持架構の耐震性についての計算書」

・Ⅴ-2-2-18「格納容器圧力逃がし装置格納槽の耐震性についての計算書」

・Ⅴ-2-4-2-1 「使用済燃料プールの耐震性についての計算書」
・Ⅴ-2-9-1-1-1「原子炉格納容器底部コンクリートマットの耐震性についての計算書」
・Ⅴ-2-9-1-10 「原子炉建屋原子炉棟の耐震性についての計算書」
・Ⅴ-2-9-1-13 「原子炉建屋基礎盤の耐震性についての計算書」

1

2.

応力解析におけるモデル化，境界条件及び拘束条件
各建物・構築物の応力解析におけるモデル化，境界条件及び拘束条件を表 2－1～表 2－9 に示す。

2

表 2－1

原子炉建屋基礎盤及び原子炉格納容器底部コンクリートマット

モデル概要

境界条件，拘束条件○モデル化範囲

上部構造物と基礎の境界・原子炉格納容器底部コンクリートマット並びに，原子炉棟基礎及び付属棟基礎を含・原子炉格納容器底部コンクリートマット並びに，原子炉棟基礎及び付属棟基礎を含む原子炉建屋基礎盤（シェル要素）と耐震壁（はり要素）の境界部は，上部構造物の剛性による拘束を考慮するため各耐震壁の脚部に，はり要素を設けるとともに，上部構造物からの曲げ，せん断応力，軸力を節点荷重として考慮。
・原子炉本体の基礎及び原子炉格納容器については各節点に節点荷重を考慮。

む原子炉建屋基礎盤及び，これから立ち上がる耐震壁をモデル化する。
・耐震壁は，外部ボックス壁（O／W），内部ボックス壁（I／W），1 次遮蔽壁（S／W）とし，EL.－4.0 m～14.0 m までの曲げ，せん断及び軸剛性を考慮しモデル化する。

基礎と地盤の境界○使用要素
・原子炉格納容器底部コンクリートマット並びに，原子炉棟基礎及び付属棟基礎を含む
原子炉建屋基礎盤
・耐震壁

基礎・基礎と底面地盤との間には，支持地盤を表現するギャップ要素を設け，基礎スラブと底面地盤との間の剥離を考慮している。

：シェル要素：はり要素

ギャップ要素図2○ギャップ要素境界条件

引張力が発生した時に浮上りを考慮する。水平剛性及び鉛直剛性は以下の通り設定する。なお，剛性は NS 方向及び EW 方向の剛性の平均値とする。

3・水平剛性 KHi：振動アドミッタンス理論による水平ばね KH を節点支配面積 Ai で離散化。
KHi＝（KH／A）×Ai

ＰＮ

付属棟基礎

原子炉棟基礎

A：基礎の底面積

底部コンクリートマット

90°

１次遮蔽壁(S/W)

１次遮蔽壁(S/W)

・鉛直剛性 KVi：振動アドミッタンス理論による回転ばね KR を節点支配面積 Ai で離散化。

内部ボックス壁(I/W)
内部ボックス壁(I/W)

I：基礎の断面二次モーメント

180°

-4 .
0m
-9 .
0m

0°

YX
32.75

EL.
EL.

KVi＝（KR／I）×Ai

35.75

外部ボックス壁(O/W)

68.50

外部ボックス壁(O/W)

270°

上部耐震壁による拘束を表すはり要素 原子炉本体の基礎（RPV 基礎）

原子炉建屋基礎盤(評価対象)

上部耐震壁による拘束を表すはり要素

図13 次元ＦＥＭモデル

32.75

35.50
68.25

(a)水平剛性(b)鉛直剛性
図 3 ギャップ要素の概念図

表 2－2 原子炉建屋原子炉棟（屋根トラス）
モデル概要

境界条件及び拘束条件
モデル下端の境界○モデル化範囲
・EL.46.5 m より上部の鉄筋コンクリー○境界条件

ト造及び鉄骨造部分をモデル化。

・モデル下端の境界条件は，EL.46.5 m 位置について固定とする。

○使用要素○荷重の入力方法

・鉄筋コンクリート部：シェル要素（耐・長期荷重は，全体下向きの重力加速度を作用させることで入力する。

震壁），梁要素（柱・梁）。

・地震荷重は，質点系地震応答解析結果の EL.46.5 m の質点の応答時刻歴（水平，・鉄骨部：梁要素（主トラス弦材，上鉛直，回転：回転中心はモデル中心）を入力する。
母屋弦面つなぎ梁），トラス要素（主トラ主トラスPN

ス斜材・束材，上弦面水平ブレース，上弦面つなぎ梁上弦面水平ブレース母屋）。

4
図 2 境界条件（下方からの見上げ図）
図1

3 次元ＦＥＭモデル

表 2－3 使用済燃料プール（1/2）
モデル概要○モデル化範囲
・原子炉建屋（R/B）のうち，使用済燃料プール（SFP）と，その周囲（EL.33.09m～EL.46.5m）をモデル化。
・SFP に作用する周辺構造物からの地震時反力を適切に評価するために，以下の通り，使用済燃料プールと蒸気乾燥器・気水分離機ピット（DSP）（以下，SFP及び DSP の両方を示す場合は，これを「プール部」という。
），原子炉ウェル，原子炉格納容器周囲の鉄筋コンクリート製 1 次遮蔽壁（S/W）の一部，原子炉棟の外壁（I/W）及びプール部周囲の床・壁をモデル化。
【モデル化範囲】
SFP 北側：SFP 北側に位置する床及び原子炉棟外壁からの反力を適切に考慮するために，SFP 周辺構造物を原子炉棟の外壁（I/W）位置までモデル化。
SFP 東側：SFP 東側に位置する床の拘束効果を適切に評価するために，プール部周囲の床を原子炉棟の外壁（I/W）位置までモデル化。
SFP 南側：SFP 南側に位置する，原子炉ウェル，S/W の一部及び DSP の反力を適切に評価するために，SFP 周辺構造物を外壁（I/W）位置までモデル化。
SFP 西側：SFP 西側に位置する床の拘束効果を適切に評価するために，プール部周囲の床を原子炉棟の外壁（I/W）位置までモデル化。

図 2 モデル化範囲（概略図）

544.4mEL.46.5m

m
346
14.

EL.38.8m
Z
EL.33.09m

YX

使用済燃料プール（SFP）
蒸気乾燥器・気水分離機ピット（DSP）

シェル要素

原子炉ウェル

はり要素

原子炉格納容器周囲の鉄筋コンクリート製1次遮蔽壁（S/W）
原子炉棟の外壁（I/W）
プール部周囲の床・壁

図1

3 次元 EM モデル
図 3 モデル化範囲（詳細図）

表 2－3 使用済燃料プール（2/2）
境界条件，拘束条件
使用済み燃料プールと周辺構造物との境界・使用済燃料プール（シェル要素）は，周辺構造物（シェル要素，はり要素）と境界部で節点を共有しており，周辺構造物との間で生じる荷重の伝達や建屋の剛性による拘束を考慮している。

44.4m

EL.46.5m

146m
4.3

固定荷重・動水圧荷重・鉛直地震力

温度荷重

・モデル下端位置は，原子炉ウェル及び I/W 下端を固定。

・モデル下端位置は，I/W 下端の 1 節点を固定、原子炉ウェル及びその他の I/W 下端を水平ローラー拘束。
I/Wのモデル下端の1節点を固定

EL.38.8m

I/Wのモデル下端を固定

Z
EL.33.09m

その他のI/Wのモデル下端を水平ローラー拘束

YX

③③

①④

原子炉ウェル下端及びS/Wのモデル下端を水平ローラー拘束

原子炉ウェル下端及びS/Wのモデル下端を固定④DSP床面
SFP床面②

図 4 モデル境界

6①：EL.46.5m の床②：EL.38.8m の床・EL.46.5m の床の面内剛性(曲げ剛性，せん断剛性，軸剛性)を評価した，はり要素をモデル化。
・全体座標系の X-Z 平面内の剛性は無視。

・EL.38.8m の床の面内剛性(曲げ剛性，せん断剛性，軸剛性)を評価した，はり要素をモデル化。
・全体座標系の X-Z 平面内の剛性は無視。

③：I/W(上面)④：I/W(側面)・I/W の面内剛性(曲げ剛性，せん断剛性，軸剛性)を評価した，はり要素でモデル化。
・全体座標系の X-Z 平面内の剛性は無視。

・I/W の面内剛性(曲げ剛性，せん断剛性，軸剛性)を評価した，はり要素でモデル化。
・全体座標系の X-Z 平面内の剛性は無視。

I/Wのモデル下端を水平ローラー拘束I/Wのモデル下端を固定＜モデル図を北西下側から俯瞰＞＜モデル図を北西下側から俯瞰＞

水平地震力
・モデル下端位置は，原子炉ウェル下端を固定。
・I/W(側面)端部に地震方向に応じて,節点荷重もしくは強制変位を適用。
節点荷重

地震

地震

原子炉ウェル下端及びS/Wのモデル下端を固定

方向

強制変位

方向

原子炉ウェル下端及びS/Wのモデル下端を固定

NS 方向地震時
EW 方向地震時＜モデル図を北西下側から俯瞰＞表 2－4 使用済燃料乾式貯蔵建屋の基礎スラブ及び杭（1/2）
モデル概要（3 次元ＦＥＭモデル）
境界条件，拘束条件○モデル化範囲及び評価対象
上部構造物と基礎スラブの境界
・上部構造物(EL.8.30 m～EL.29.20 m)及び基礎スラブ(EL.5.80 m～EL.8.30 m)，杭 ・基礎スラブは上部構造物との境界部で節点を共有し，上部構造物の剛性による拘及び地盤(EL.－15.90 m～EL.5.80 m)束を考慮する。但し，上部構造の壁脚部と基礎スラブの節点位置が異なる部位に・ＦＥＭモデルは基礎スラブを評価対象とする。
ついては，不連続節点間の自由度を結合し一体化している。図 2 に上部構造と基（杭応力は図 5 の弾性支承ばりモデルで評価)
礎スラブの境界及び拘束条件を示す。
○使用要素
・梁要素：
・基礎スラブは既工認と同じ要素分割とし，各杭の配置を反映。(次頁図 4 参照)
柱及び梁(屋根トラスを含む) ※1・上部構造物の要素分割は 1 スパンを 4 分割して既工認モデルから細分化。
・シェル要素：基礎スラブ，床スラブ及び壁・ばね要素：杭及び地盤※2※1：大断面の柱・梁はシェル要素でモデル化※2：杭と地盤は薄層要素法による等価ばねを応力解析モデルの基礎スラブ底面のばね(A-A 断面図)要素としてモデル化。(次頁図 3 を参照)

7(平面図：EL.8.30 m)(全体モデル)
評価対象（基礎スラブ）基礎スラブ
壁(耐震壁は建屋外周壁のみ)
床スラブ
屋根トラス

多点拘束：壁の節点 A(■)の変位は基礎スラブの節点①②③④の変位に基づき補間される。

柱・梁

33000
59700

UD
EW
NSPN

[寸法：単位 mm]

杭(モデル化は図 5 参照)（基礎スラブ）
図1

3 次元ＦＥＭモデル及び構造図■：基礎スラブの節点■：壁の節点（多点拘束の節点）

図2

基礎スラブと上部構造物の境界及び拘束条件

表 2－4 使用済燃料乾式貯蔵建屋の基礎スラブ及び杭（2/2）
モデル概要（弾性支承ばりモデル）
基礎スラブと地盤との境界
杭と杭周地盤ばね(水平地盤ばね)
・基礎スラブ底面の杭-地盤ばね(図 3 参照)〇モデル化範囲及び評価対象
水平ばね：薄層要素法※3 による水平ばねを離散化
・杭と杭周の地盤(EL.－15.90 m～EL.5.80 m)
鉛直ばね：水平加力時は薄層要素法※3 による回転ばねを離散化
・弾性支承ばりモデルでは杭を評価対象とし，地震時水平加力及び地盤震動による常時及び鉛直加力時は薄層要素法※3 による鉛直ばねを離散化
杭応力（せん断力と曲げモーメント※4）を評価。
※3：薄層要素法 杭-地盤系の相互作用を評価するため三次元薄層要素法(杭及び半※4：杭頭に生じる曲げモーメントは，杭頭曲げ戻し反力として，基礎スラブ側の無限地盤を水平な薄層に分割し，杭の点加振より得られるインピー応力に別途加算し，基礎スラブの断面検定に反映する。
（図 6 参照）
ダンスを算定)により地震応答解析モデルにおける基礎スラブ底面〇使用要素の動的地盤ばねを評価
・はり要素：杭・上記の底面地盤ばね(3 方向)は各杭の位置に設置する。
・ばね要素：杭周の地盤〇境界条件及び拘束条件
PN・杭頭固定(回転自由度拘束)－杭先端ピン(水平自由度拘束)条件
・水平ばね（水平地盤反力係数 kH は杭の水平載荷試験結果に基づき設定）
境界条件・拘束条件

基礎底面ばね（水平）基礎底面ばね（鉛直）UDEW

NS8(東側立面)
図 3 基礎スラブ底面の杭
評価対象
（杭）

PN

As ：杭のせん断断面積(cm2)
I ：杭の断面 2 次モーメント(cm4)

図 5 弾性支承ばりモデル図
UD1,000.0(曲げモーメント)○印は杭位置を示す。

957

単位：kN・m/m0.0EW‐1,000.0UDEW(ばね要素の配置図)
UD(杭配置図：EL.5.80 m)(せん断力)○印は杭位置を示す。
400.0

単位：kN/m

3320.0EWNS

図 4 ばね要素の配置図及び杭配置図(鋼管杭 435 本)(各杭位置 〇 に，図 5 に示すモデルで求めた杭頭曲げモーメントを載荷した時の基礎スラブ応力を示す。)

図 6 杭頭曲げ戻し反力による基礎スラブの付加応力(EW 方向地震時）

表 2－5 緊急時対策所建屋の基礎スラブ及び杭（1/2）
モデル概要（ＦＥＭモデル）

境界条件，拘束条件○モデル化範囲及び評価対象
・上部構造物(EL.23.30 m～EL.43.50 m)
・基礎スラブ(EL.20.80 m～EL.23.30 m)
・杭及び地盤(EL.－20.00 m～EL.20.80 m)
・基礎スラブを評価対象とする。
（杭応力は図 4 の弾性支承ばりモデルで評価)○使用要素
・耐震壁：梁要素※1：杭と地盤は薄層要素法による等価ばねを応力解析
・基礎スラブ：シェル要素
モデルの基礎スラブ底面のばね要素としてモデル化。
（図 2 を参照）
・杭及び地盤※1：ばね要素
EL. 51.00 m

モデル化範囲上部構造物と基礎スラブの境界・基礎スラブ（シェル要素）と耐震壁（はり要素）の境界部で節点を共有し，上部構造物の剛性による拘束を考慮するため各耐震壁の脚部にはり要素を設けるとともに，上部構造物からの曲げ，せん断力，軸力を節点荷重として考慮する。
基礎スラブと地盤との境界
・基礎スラブ底面の杭-地盤ばね(図 2 参照)
水平ばね：薄層要素法による水平ばねを離散化
鉛直ばね：水平加力時は薄層要素法による回転ばねを離散化
常時及び鉛直加力時は薄層要素法による鉛直ばねを離散化
・上記の底面地盤ばね(3 方向)は各杭の位置に設置する。

EL. 43.50 m

基礎スラブ

EL. 37.00 m

耐震壁

耐震壁

杭(モデル化は図 4 参照)

EL. 30.30 m

EL. 23.00 m EL. 23.30 m（G.L.）
EL. 20.80 m

PN

EL. 23.00 m

基礎スラブA

杭 （G.L.）

9

各杭位置に設置される

37.70 m

図 2 境界条件の概念図

底面地盤ばね（3 方向）(A-A 断面図)：鋼管コンクリート杭

上部耐震壁による拘束を37.70 m

表す梁要素

35.50 m

（基礎スラブ）A（平面図：EL.23.30m）
図 1 ＦＥＭモデル及び構造図（a）ＦＥＭモデルにおけるばね要素の配置（b）杭配置図

図 3 ばね要素の配置図及び杭配置図（鋼管コンクリート杭 88 本）

表 2－5 緊急時対策所建屋の基礎スラブ及び杭（2/2）
モデル概要（弾性支承ばりモデル）
杭と杭周地盤ばね(水平地盤ばね)〇モデル化範囲及び評価対象
・杭と杭周の地盤(EL.－20.00 m～EL.20.80 m)
・弾性支承ばりモデルでは杭を評価対象とし，建屋からの水平力及び地盤変位による杭応力（せん断力と曲げモーメント※2）を評価。
※2：杭頭に生じる曲げモーメントは，杭頭曲げ戻し反力として，基礎スラブの応力解析に節点荷重として考慮する。
〇使用要素
・杭：梁要素・杭周の地盤：ばね要素〇境界条件及び拘束条件
・杭頭固定(回転自由度拘束)－杭先端ピン(水平自由度拘束)条件
・水平ばね（水平地盤反力係数 kH は「日本建築学会：建築基礎構造設計指針（2001）」に基づき算定し，表 1 の通り設定する。
）

10

表 1 水平地盤反力係数（工認基本モデル）
建屋からの水平力

標高

地盤変位

評価対象
（杭）

図 4 弾性支承梁の概念図

地層名

水平地盤反力係数kh（kN/m3）EL.（m）
20.8～

19.0

改良体(fs)4.70×107

19.0～

15.3

改良体(du)4.70×107

15.3～

13.6

改良体(D2c-3)

4.70×107

13.6～

7.2

D2g-3

6.66×104

7.2～

1.0

D2c-3

3.23×104

1.0～

-5.5

D2s-3

8.62×104

-5.5～

-15.2

D2g-3

1.80×105-15.2～-20.0

Km

1.09×105表 2－6 格納容器圧力逃がし装置格納槽(1/2)
モデル概要

境界条件，拘束条件
上部構造物と基礎スラブの境界○モデル化範囲及び評価対象
・上部構造物(EL.－12.80 m～EL.8.00 m)及び基礎スラブ(EL.－15.80m～EL.－12.80 m)
・FEM モデルは基礎スラブ，耐震壁（地下外壁）及び上版を評価対象とする。

・上部構造物と基礎スラブの境界については，上部構造物からのせん断力、曲げモーメント及び軸力を基礎部に適切に伝達できるように剛な梁要素を設ける。

○使用要素
・シェル要素：基礎スラブ，耐震壁及び上版

剛な梁要素：せん断、曲げ及び軸剛性を無限大とした要素

上部構造物(平面図:EL.-12.80 m)

剛な梁要素

EL.

基礎スラブ

8.
00m

EL (G.L.).
4.
00m

図 2 剛な梁要素概要
地下外壁と側面地盤の境界

EL.

11EL.

上部構造物

－5.80m－8.
60m

EL.
EL. －1－ 2.80
14. m
30m

常時土圧
PN

900.

0.
90
Fv1

・地下外壁と側面地盤との境界の影響として土圧を考慮する。土圧は常時土圧及び
地震時増分土圧を以下の通り考慮する。

9.
55
11.3
50.
90
F v2900.

5.6
100.0
1655
3.

Fv

地震方向の正負両方向に入力
①常時土圧

C

基礎スラブ

PN
90
0.

0.
90

耐震壁(地下外壁)
Fv1

評価対象外の

9.
55
11.3
50.
90
Fv

上部構造物

地震時増分土圧：(A-A 断面図)

AFvB
Fv

床スラブ：地下外壁全方位に入力

2900.

5.6
1000.
16553.

FvA

地下外壁
地震方向

②FvB
Fv C

①

図13 次元ＦＥＭ解析モデル

図3②地震時土圧（常時+地震時増分）

NS 方向地震時土圧概要（平面図）

表 2－6

格納容器圧力逃がし装置格納槽(1/2)
境界条件，拘束条件

基礎スラブと底面地盤の境界・基礎スラブと底面地盤との間には，ギャップ要素を設け，基礎スラブと底面地盤との間の剥離を考慮している。

基礎ギャップ要素

図 4 境界条件の概念図
・ギャップ要素
引張力が発生した時に浮上りを考慮する。水平剛性及び鉛直剛性は以下の通り設定する。なお、剛性は NS 方向及び EW 方向の剛性の平均値とする。
水平剛性 KHi：地震応答解析モデルにより算出したインピーダンスの実部を用いて水平地盤ばね KH を作成。それを節点支配面積 Ai により離散化。
KHi＝（KH／A）×Ai
A：基礎スラブの断面積12鉛直剛性 KVi：地震応答解析モデルにより算出したインピーダンスの実部を用いて回転地盤ばね KR を作成。それを鉛直ばねとして節点支配面
積 Ai により離散化。
KVi＝（KR／I）×Ai
I：基礎スラブの断面二次モーメント(a)水平剛性
図5(b)鉛直剛性
ギャップ要素の概念図

表 2－7 主排気筒（上部構造物）
モデル概要

境界条件，拘束条件
上部構造物と基礎の境界〇モデル化範囲
・基礎上端より上部の筒身，鉄塔（EL.8.5m～EL.148.0m）の範囲〇使用要素

・筒身脚部と基礎の境界は，φ4m の構造体・梁要素：筒身，鉄塔（主柱材，斜材，水平材，補助主柱材，補助斜材，補助水平材）が接地しているため剛固定（移動，回転筒身脚部
剛固定とも拘束）
鉄塔脚部＜解析モデルの使い分け＞

・鉄塔脚部と基礎の境界は，高力ボルト接 ピン固定

・地震荷重：２軸の質点系モデル（応力伝達考慮）による応答解析により鉄塔と筒身に掛かる荷重を分離して出力するため，鉄塔のみのモデルを使用
・風荷重〇境界条件及び拘束条件

合のためピン接合
・主柱材同士，補助主柱材同士，筒身同士については，溶接もしくはフランジ接合：鉄塔－筒身間の応力伝達を評価するため，鉄塔及び筒身を表現したモデルを使用

図 3 境界条件のため剛接合・その他部材同士については，高力ボルト接合のためピン接合

EL.148.0ｍ

筒身

13

筒身

〇荷重の入力方法
2・長期荷重は，排気筒頂部，主柱材，補強主柱材の支持平面レベルに質点
3

鉄塔

鉄塔

鉄塔

荷重として入力
・地震荷重（鉄塔）は，地震応答解析により得られた最大応答（曲げモー4メント，せん断力）に対し，等価な曲げモーメント及びせん断力分布となる水平荷重及びモーメントを算出し，これを地震荷重として，鉄塔の5みの解析モデルに入力
・地震荷重（筒身）は，連続梁とみなせるため，地震応答解析により得ら66-7れた最大応答（曲げモーメント，せん断力）を断面力として使用
・風荷重は，鉄塔－筒身間の応力伝達を評価するため，鉄塔及び筒身を表7基礎上端
EL.8.5ｍ

地震荷重評価用
図1

モデル化範囲図2

風荷重評価用解析モデル

現した解析モデルに入力
・地震荷重及び風荷重は，筒身頂部及び各支持平面の 4 隅に均等に入力

表 2－8 主排気筒（基礎梁）モデル化概要境界条件，拘束条件○モデル化範囲

基礎梁と杭の境界・解析モデルの範囲は基礎梁全体とする。基礎梁としてモデル化する部材
は筒身基礎，鉄塔基礎，格子梁，斜め梁とする。

○境界条件
・基礎梁と杭の境界条件は，全ての杭の位置にてピン支持とする。基礎梁

・基礎梁は，杭位置で支持された厚さ 4.0m（EL.4.5m～EL.8.5m）の一枚のと地盤との境界条件は設定しない。

版として有限要素法により解析する。

基礎梁・要素は四角形及び三角形とする。要素分割は，要素の一片の長さが 1.0m程度以下となるようにし，格子梁，斜め梁については梁幅を４分割する。
杭改良地盤

○使用要素
：杭位置（ピン支持）

・シェル要素：基礎梁（筒身基礎，鉄塔基礎，格子梁，斜め梁）岩盤

図2

側面から見た解析モデルの支持状況の概念図

鉄塔基礎14斜め梁

格子梁

Z(UD)
Y(NS)
：杭位置（ピン支持）

X(EW)

筒身基礎

図3Y(NS)

境界条件○荷重の入力方法
：杭位置

X(EW)

図1

3 次元ＦＥＭモデル

・基礎梁への上部構造物からの荷重は，筒身及び鉄塔からの曲げ，せん断応力，軸力を節点荷重として考慮する。
・基礎梁への杭からの荷重は，付加軸力，付加曲げ，付加せん断力を節点荷重として考慮する。

表 2－9 非常用ガス処理系配管支持架構
モデル化概要境界条件，拘束条件○モデル化範囲

上部構造物と基礎の境界・架構の柱脚（EL.+7.7m）より上部の柱，梁，ブレースをモデル化する。

○境界条件
・上部構造物と基礎との境界は，柱脚位置にて固定とする。
・柱と梁は剛接合とする。ブレースの両端はピン接合とする。

EL.7.7m

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図 1 構造図及びモデル化範囲

固定EL.20.8m
EL.20.0m○使用要素

図 3 境界条件

・梁要素：柱，梁（曲げ，せん断及び軸力をEL.14.2m考慮）○荷重の入力方法
・鉛直方向の固定荷重は，線分布荷重又は集中荷重により評価する。

・ロッド要素：ブレース・地震荷重及び風荷重は，基礎下端から最上部までの柱と梁等の交点の節点に集中（軸力のみ考慮）EL.7.7m
Z(UD)
Y(NS)

X(EW)

図 2 ３次元ＦＥＭモデル

荷重として入力する。