本資料のうち，枠囲みの内容は，

東海第二発電所 工事計画審査資料
資料番号補足-340-7 改 9

提出年月日

平成 30 年 9 月 20 日

営業秘密又は防護上の観点から公開できません。

工事計画に係る補足説明資料
耐震性に関する説明書のうち補足-340-7【水平 2 方向及び鉛直方向の適切な組合せに関する検討について】

平成 30 年 9 月
日本原子力発電株式会社

目次
1.

検討の目的

1

2.

水平 2 方向及び鉛直方向地震力による影響評価に用いる地震動

23.

2.1 東海第二発電所の基準地震動22.2 水平 2 方向及び鉛直方向地震力による影響評価に用いる地震動

6

各施設における水平 2 方向及び鉛直方向地震力の影響評価

7

3.1 建物・構築物

7

3.2 機器・配管系

X

3.3 屋外重要土木構造物

X

3.3.1 水平方向及び鉛直方向地震力の組合せによる従来設計の考え方

X

3.3.2 水平 2 方向及び鉛直方向地震力の組合せの影響評価方針

X

3.3.3 水平 2 方向及び鉛直方向地震力の組合せの影響評価方法

X

3.3.4 水平 2 方向及び鉛直方向地震力の組合せの評価対象構造物の抽出

X

3.3.5 水平 2 方向及び鉛直方向地震力の組合せの評価対象構造物の抽出結果

X

3.3.6 水平 2 方向及び鉛直方向地震力の組合せの評価

X

3.3.7 機器・配管系への影響評価

X

3.3.8 水平 2 方向及び鉛直方向地震力の組合せの評価条件

X

3.3.9 水平 2 方向及び鉛直方向地震力の組合せの評価結果

X

3.3.10 まとめX

3.4 津波防護施設，浸水防止設備及び津波監視設備

X

3.4.1 津波防護施設，浸水防止設備及び津波監視設備

X

3.4.2 水平方向及び鉛直方向地震力の組合せによる従来設計の考え方

X

3.4.3 水平 2 方向及び鉛直方向地震力の組合せの影響評価方法

X

3.4.4 水平 2 方向及び鉛直方向地震力の組合せの評価対象構造物の抽出

X

3.4.5 水平 2 方向及び鉛直方向地震力の組合せの評価対象構造物の抽出結果

X

3.4.6 水平 2 方向及び鉛直方向地震力の組合せの評価

X

3.4.7 機器・配管系への影響評価

X

3.4.8 水平 2 方向及び鉛直方向地震力の組合せの評価条件

X

3.4.9 水平 2 方向及び鉛直方向地震力の組合せの評価結果

X

3.4.10 まとめX

別紙 1 評価部位の抽出に関する説明資料
別紙 2 3 次元 FEM モデルを用いた精査
別紙 3 3 次元 FEM モデルによる地震応答解析
別紙 4 機器・配管系に関する説明資料
下線部：ご提出資料

3.3

屋外重要土木構造物

3.3.1

水平方向及び鉛直方向地震力の組合せによる従来設計の考え方
従来設計手法の考え方について，RC 構造物である取水構造物を例に第 3－3－1
表に示す。
一般的な地上構造物では，躯体の慣性力が主たる荷重であるのに対し，屋外重要土木構造物は，概ね地中に埋設されているため，動土圧や動水圧等の外力が主たる荷重となる。また，屋外重要土木構造物は，比較的単純な構造部材の配置で構成され，ほぼ同一の断面が奥行き方向に連続する構造的特徴を有することから，3 次元的な応答の影響は小さいため，2 次元断面での耐震評価を行っている。
屋外重要土木構造物は，主に海水の通水機能や配管等の間接支持機能を維持するため，通水方向や管軸方向に対して空間を保持できるように構造部材が配置されることから，構造上の特徴として，明確な弱軸断面方向及び強軸断面方向を有する。
強軸断面方向の地震時挙動は，弱軸断面方向に対して顕著な影響を及ぼさないことから，従来設計手法では，弱軸断面方向を評価対象断面として，耐震設計上求められる水平 1 方向及び鉛直方向地震力による耐震評価を実施している。
第 3－3－1 図に示す通り，従来設計手法では，屋外重要土木構造物の構造上の特徴から，弱軸断面方向の地震荷重に対して保守的に加振方向に平行な壁部材を見込まず，垂直に配置された構造部材のみで受けもつよう設計している｡

1

第 3－3－1 表

従来設計における評価対象断面の考え方（取水構造物の例）
横断方向の加振A

縦断方向の加振
B

A

加振方向

取水方向

従来設計

A

B

取水方向

B

A

加振方向

B

の評価対
加振方向に平行な側壁及び隔壁を
耐震設計上見込むことができる

加振方向に平行な壁部材が少ない

象断面のA-A 断面A-A 断面考え方

B-B 断面

HP+4.20

HP+4.20HP-5.15HP-6.15HP-5.15HP-6.15

B-B 断面

HP+4.20

HP+1.69

HP-6.96HP-6.96

構造上，通水方向に垂直な構造部材はない，又はある
場合でも設計上保守的とするため見込まない。

凡例
せん断力を負担する
構造部材

弱軸断面方向入力（主たる荷重：動土圧）

弱軸断面方向のせん断力

第 3－3－1 図

HP+4.20

HP+1.69

通水方向

従来設計手法の考え方

2

3.3.2水平 2 方向及び鉛直方向地震力の組合せの影響評価方針
屋外重要土木構造物において，水平 2 方向及び鉛直方向地震力を考慮した場合に影響を受ける可能性がある構造物の評価を行う。
評価対象は，屋外重要土木構造物である，取水構造物及び屋外二重管並びに波及影響防止のために耐震評価する土木構造物とする。また，常設耐震重要重大事故防止設備又は常設重大事故緩和設備が設置される重大事故等対処施設の間接支持構
造物のうち常設代替高圧電源装置置場，常設代替高圧電源装置用カルバート，代替
淡水貯槽，常設低圧代替注水系ポンプ室，常設低圧代替注水系配管カルバート，緊急用海水ポンプピット，格納容器圧力逃がし装置用配管カルバート，緊急時対策所
用発電機燃料油貯蔵タンク基礎及び可搬型設備用軽油タンク基礎並びに重大事故時における海水の通水構造物のうちＳＡ用海水ピット取水塔，海水引込み管，ＳＡ用海水ピット及び緊急用海水取水管も本評価では屋外重要土木構造物として扱う
こととし，評価対象に含める。
屋外重要土木構造物を構造形式ごとに分類し，構造形式ごとに作用すると考えられる荷重を整理し，荷重が作用する構造部材の配置等から水平 2 方向及び鉛直
方向地震力による影響を受ける可能性のある構造物を抽出する。
抽出された構造物については，従来設計手法での評価対象断面の地震応答解析に基づく構造部材の照査において，評価対象断面に直交する断面の地震応答解析に基づく構造部材の発生応力等を評価し，適切に組合せることで，水平 2 方向及び鉛直方向地震力による構造部材の発生応力を算出し，構造物が有する耐震性への影響を確認する。
構造物が有する耐震性への影響が確認された場合は，詳細な手法を用いた検討
等，新たに設計上の対応策を講じる。

3

3.3.3水平 2 方向及び鉛直方向地震力の組合せの影響評価方法
屋外重要土木構造物において，水平 2 方向及び鉛直方向地震力の組合せの影響を受ける可能性があり，水平 1 方向及び鉛直方向の従来評価に加え，更なる設計上の配慮が必要な構造物について，構造形式及び作用荷重の観点から影響評価の対象とする構造物を抽出し，構造物が有する耐震性への影響を評価する。影響評価のフローを第 3－3－2 図に示す。

(1) 影響評価対象構造物の抽出① 構造形式の分類
評価対象構築物について，各構造物の構造上の特徴や従来設計手法の考え方を踏まえ，構造形式ごとに大別する。
② 従来設計手法における評価対象断面に対して直交する荷重の整理
従来設計手法における評価対象断面に対して直交する荷重を抽出する。
③ 荷重の組合せによる応答特性が想定される構造物形式の抽出②で整理した荷重に対して，構造形式ごとにどのように作用するかを整理し，耐震性に与える影響程度を検討した上で，水平 2 方向及び鉛直方向地震力の影響が想定される構造形式を抽出する。
④ 従来設計手法における評価対象断面以外の 3 次元的な応答特性が想定される箇所の抽出③で抽出されなかった構造形式について，従来設計手法における評価対象断面以外の箇所で，水平 2 方向及び鉛直方向地震力の影響により 3 次元的な応答が想定される箇所を抽出する。
⑤ 従来設計手法の妥当性の確認④で抽出された箇所が，水平 2 方向及び鉛直方向地震力の組合せに対して，従来設計手法における評価対象断面の耐震評価で満足できるか検討を行う。
(2) 影響評価手法⑥ 水平 2 方向及び鉛直方向地震力の影響評価
評価対象として抽出された構造物について，従来設計手法での評価対象断面の地震応答解析に基づく構造部材の照査において，評価対象断面に直交する断面の地震応答解析に基づく構造部材の発生応力等を評価し，適切に組合せることで，水平 2 方向及び鉛直方向地震力による構造部材の発生応力を算出し，構造物が有す
4

る耐震性への影響を確認する。
評価手法については，評価対象構造物の構造形式を考慮し選定する。
⑦ 機器・配管系への影響検討
評価対象として抽出された構造物が，耐震重要施設，常設耐震重要重大事故防止
設備又は常設重大緩和設備が設置される重大事故等対処施設の機器・配管系の間接支持構造物である場合，水平 2 方向及び鉛直方向地震力の組合せによる応答値への影響を確認する。
水平 2 方向及び鉛直方向地震力の組合せによる応答値への影響が確認された場
合，機器・配管系の影響評価に反映する。
なお，④及び⑤の精査にて，屋外重要土木構造物の影響の観点から抽出されなかった部位であっても，地震応答解析結果から機器・配管系への影響の可能性が想定される部位については検討対象として抽出する。

5

① 構造形式の分類② 従来設計手法における評価対象断面に対して直交する荷重の整理③ 荷重の組合せによる応答特性が想定される構造形式の抽出

Yes

No

④ 従来設計手法における評価対象断面以外の
3 次元的な応答特性が想定される箇所の抽出⑤従来設計手法の妥当性の確認（従来設計手法における耐震評
価で包絡できない箇所か）

No

Yes

評価対象部位間接支持構造物の場合⑥水平２方向及び鉛直方向地震力の影響評価(水平２方向及び鉛直
方向地震力に対し，耐震性を有していることへの影響がある)

No

Yes

⑦ 機器・配管系への影響検討

第 3－3－2 図

従来の設計手法に加えて更なる設計上の配慮が必要な構造物

従来の設計手法で水平２方向及
び鉛直方向の地震力は対応可能

水平 2 方向及び鉛直方向地震力による影響評価のフロー

63.3.4水平 2 方向及び鉛直方向地震力の組合せの評価対象構造物の抽出(1) 構造形式の分類
第 3－3－3 図に屋外重要土木構造物の配置図を示す。
屋外重要土木構造物は，その構造形式より 1) 取水構造物，常設代替高圧電源装
置置場，緊急時対策所用発電機燃料油貯蔵タンク基礎，可搬型設備用軽油タンク基
礎のような箱型構造物，2) 常設代替高圧電源装置用カルバート（トンネル部），常設代替高圧電源装置用カルバート（カルバート部），常設低圧代替注水系配管カル
バート，格納容器圧力逃がし装置用配管カルバートのような線状構造物，3) 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，緊急用海水ポンプピットのような立坑構造物（矩形），4) 代替淡水貯槽，ＳＡ用海水ピット，
ＳＡ用海水ピット取水塔のような立坑構造物（円筒形），5) 取水構造物，屋外二重管（屋外二重管基礎），常設代替高圧電源装置用カルバート（カルバート部），緊
急時対策所用発電機燃料油貯蔵タンク基礎，可搬型設備用軽油タンク基礎のような
鋼管杭基礎，並びに 6) 屋外二重管（屋外二重管本体），緊急用海水取水管，海水引込み管のような管路構造物の６つに大別される。
屋外重要土木構造物の構造形式を第 3－3－2 表に示す。

7

第 3－3－3 図

屋外重要土木構造物配置図

8

第 3－3－2 表

屋外重要土木構造物の構造形式
構造形式

対象構造物
取水構造物

1) 箱型
構造物

2) 線状
構造物

3) 立坑構造物(矩形)4) 立坑構造物(円筒形)○5) 鋼管杭基礎○

屋外二重管（屋外二重管本体）○

屋外二重管（屋外二重管基礎）
常設代替高圧電源装置置場及び西側淡水貯水設備○○

常設代替高圧電源装置用カルバート（トンネル部）○

常設代替高圧電源装置用カルバート（立坑部）
屋
外
重
要
土
木
構
造
物

6) 管路
構造物

○

常設代替高圧電源装置用カルバート（カルバート部）○○

代替淡水貯槽○

常設低圧代替注水系ポンプ室○

常設低圧代替注水系配管カルバート○

格納容器圧力逃がし装置用配管カルバート○

緊急用海水ポンプピット○

緊急用海水取水管○

ＳＡ用海水ピット○

海水引込み管

○ＳＡ用海水ピット取水塔○

緊急時対策所用発電機燃料油貯蔵タンク基礎○○

可搬型設備用軽油タンク基礎

○

○

9

(2) 従来設計手法における評価対象断面に対して直交する荷重の整理
第 3－3－2 表に，従来設計手法における評価対象断面に対して直交する荷重を示す。
従来設計手法における評価対象断面に対して直交する荷重として，動土圧及び動
水圧，摩擦力，慣性力が挙げられる。

第 3－3－2 表

従来設計手法における評価対象断面に対して直交する荷重
作用荷重のイメージ （注）作用荷重

従来設計手法の評価対象断面

従来設計手法における評価

び動水圧

加振方向

動土圧及

対象断面に対して，平行に配置される構造部材に作用する動土圧及び動水圧
動土圧・動水圧

従来設計手法の評価対象断面

じる相対変位に伴い発生す

摩 擦力

摩擦力

る摩擦力

加振方向

周辺の埋戻土と躯体間で生

従来設計手法の評価対象断面（注）作用荷重のイメージ図は平面図を示す。

10

加振方向

躯体に作用する慣性力

慣性力

慣性力

(3) 荷重の組合せによる応答特性が想定される構造形式の抽出
第 3－3－3 表に，3.3.4 (1)で整理した構造形式毎に，3.3.4 (2)で整理した荷重作用による影響程度を示す。
評価対象構造物の地震時の挙動は，躯体が主に地中に埋設されることから，周辺地盤の挙動に大きく影響される。3.3.4 (2)で整理した荷重のうち
性力は，

摩擦力や

慣

動土圧及び動水圧と比較するとその影響は小さいことから，水平 2 方向及び鉛直方向地震力の組合せの影響検討の対象とする構造物の抽出では，

動土圧

及び動水圧による影響を考慮する。
線状構造物及び管路構造物については，その構造上の特徴として，妻壁（評価対
象断面に対して平行に配置される壁部材）等を有さない若しくは妻側（小口）の面
積が小さいことから，従来設計手法における評価対象断面に対して直交する

動土

圧及び動水圧は作用しない。
箱型構造物は，妻壁等を有することから，従来設計手法における評価対象断面に対して直交する

動土圧及び動水圧が作用する。

立坑構造物(矩形)及び立坑構造物(円筒形)は，その構造形状の特徴として第 3-33 表に示すように従来設計手法における評価対象断面に対して直交する

動土圧及

び動水圧が作用する。
以上のことから，荷重の組合せによる応答特性が想定される構造形式として，従来評価手法における評価対象断面に対して直交する

動土圧及び動水圧が作用する

箱型構造物，立坑構造物(矩形)，立坑構造物(円筒形)及び鋼管杭基礎を抽出する。

11

（○：影響検討実施）

抽出結果

する荷重の影響程度○

水圧による荷重が作用するため影響大0配置される構造部材（妻壁）を有し， 動土圧及び動全ての部材に作用

慣性力

価対象断面に対して直交

側壁に作用

摩擦力

従来設計手法における評価対象断面に対して平行に

主に妻壁に作用

慣性力はすべての構造部材に作用

動土圧及び動水圧(注)

従来設計手法における評重の作用状況

3.3.4 (2) で整理した荷（取水構造物等）

造形式の分類
従来設計手法における評価対象断面（弱軸断面方向）1)箱型構造物

全ての部材に作用

側壁，頂版に作用作用しない

慣性力はすべての構造部材に作用

動土圧及び動水圧に×よる荷重が作用しないため影響小配置される構造部材を有さず

従来設計手法における評価対象断面に対して平行に

慣性力

摩擦力

動土圧及び動水圧(注)

従来設計手法における評価対象断面（弱軸断面方向）（常設低圧代替注水系配管カルバート（トンネル部等）

2)線状構造物

水平 2 方向及び鉛直方向地震力の組合せの評価対象構造物の抽出（1／3）

3.3.4 (1) で整理した構

第 3－3－3 表（○：影響検討実施）

抽出結果

する荷重の影響程度

価対象断面に対して直交

従来設計手法における評重の作用状況

3.3.4 (2) で整理した荷主に胴体部に作用全ての部材に作用

摩擦力

慣性力

用するため影響大○1

胴体部において， 動土圧及び動水圧による荷重が作

主に胴体部に作用

慣性力はすべての構造部材に作用

動土圧及び動水圧(注)全ての部材に作用

主に胴体部に作用用するため影響大○

胴体部において， 動土圧及び動水圧による荷重が作

慣性力

摩擦力

主に胴体部に作用

慣性力はすべての構造部材に作用

動土圧及び動水圧(注)

従来設計手法における評価対象断面（代替淡水貯槽等）（常設低圧代替注水系配管カルバート（立坑部）等）

造形式の分類
従来設計手法における評価対象断面

4) 立坑構造物(円筒形)

3) 立坑構造物(矩形)

水平 2 方向及び鉛直方向地震力の組合せの評価対象構造物の抽出（2／3）

3.3.4 (2) で整理した構

第 3－3－3 表（○：影響検討実施）

抽出結果

する荷重の影響程度

大。
○
2

重，及び上部工からの荷重が作用するため影響

価対象断面に対して直交全ての部材に作用

慣性力

動土圧及び動水圧による荷主に胴体部に作用

摩擦力

胴体部において，

主に胴体部に作用

慣性力はすべての構造部材に作用

動土圧及び動水圧

(注)

加振方向

従来設計手法における評重の作用状況

3.3.4 (2) で整理した荷（取水構造物等の杭基礎等）

造形式の分類
従来設計手法における評価対象断面5)鋼管杭基礎

全ての部材に作用

側壁，頂版に作用

作用しない

動土圧及び

×

動水圧による荷重が作用しないため影響小行に配置される構造部材を有さず

従来設計手法における評価対象断面に対して平

慣性力

摩擦力

動土圧及び動水圧

管軸直角方向

管軸方向（屋外二重管本体等）

6)管路構造物

水平 2 方向及び鉛直方向地震力の組合せの評価対象構造物の抽出（3／3）

3.3.4 (1) で整理した構

第 3－3－3 表

(4) 従来設計手法における評価対象断面以外の 3 次元的な応答特性が想定される箇所の抽出(3)で抽出しなかった構造形式である線状構造物について，構造物ごとの平面・断面図を以下に示す。各構造物の構造，地盤条件等を考慮した上で，従来設計手法における評価対象断面以外の 3 次元的な応答特性が想定される箇所を抽出する。なお，
管路構造物については，従来設計手法において管軸方向と管軸直角方向の応力を合成した応力評価を実施しており，水平 2 方向及び鉛直方向の地震力を同時に作用させて評価を行っているため，抽出の対象外とする。

a) 常設代替高圧電源装置用カルバート（トンネル部）【線状構造物】
第 3－3－5 図に常設代替高圧電源装置用カルバート（トンネル部）の配置図，第3－3－6 図及び第 3－3－7 図に当該トンネル部）の断面図を示す。
当該トンネルは，断面変化がほとんどないが，緩やかな曲線部が計画されている。
第 3－3－8 図（施工目地の割り付け図）に示すように，適切な間隔で施工目地を設けることにより，構造物に応力集中が発生しないような設計方針とする。なお，施工目地の間隔は，トンネルの適用事例が多い「トンネル標準示方書：土木学会」に基づき決定する。

第 3－3－5 図

常設代替高圧電源装置用カルバート配置図0第 3－3－6 図

常設代替高圧電源装置用カルバート（トンネル部）縦断面図

第 3－3－7 図

常設代替高圧電源装置用カルバート（トンネル部）横断面図

1

第 3－3－8 図

常設代替高圧電源装置用カルバート（トンネル部）
施工目地の割り付け図2b) 常設代替高圧電源装置用カルバート（カルバート部）【線状構造物】
第 3－3－9 図に常設代替高圧電源装置用カルバート（カルバート部）の配置図，
第 3－3－10 図及び第 3－3－11 図にカルバート部の平面図及び断面図を示す。
内空幅約 2m，内空高さ約 3m の軽油カルバートは，断面変化もほとんどなく直線である。また，杭を介して十分な支持性能を有する岩盤に設置されるため，強軸断面方向の曲げの影響をほとんど受けない。一方，内空幅約 12m，内空高さ約 3m の
水電気カルバートは，内空寸法はほぼ一様であるが屈曲部（隅角部）を有するため，
水平 2 方向及び鉛直方向地震力の組合せの影響として，弱軸断面方向のせん断変形や強軸断面方向の曲げ変形への影響が想定される。

第 3－3－9 図

常設代替高圧電源装置用カルバート配置図3

第 3－3－10 図

常設代替高圧電源装置用カルバート（カルバート部）平面図

軽油カルバート

第 3－3－11 図

水電気カルバート

常設代替高圧電源装置用カルバート（カルバート部）断面図（①－①'断面）

4c) 常設低圧代替注水系配管カルバート【線状構造物】
第 3－3－12 図及び第 3－3－13 図に常設低圧代替注水系配管カルバートの平面
図及び断面図を示す。
当該構造物は，断面変化もほとんどなく直線である。また，人工岩盤を介して十分な支持性能を有する岩盤に設置されるため，強軸断面方向の曲げの影響をほとんど受けない。

第 3－3－12 図

第 3－3－13 図

常設低圧代替注水系配管カルバート平面図

常設低圧代替注水系配管カルバート断面図（東西断面）
5d) 格納容器圧力逃がし装置用配管カルバート【線状構造物】
第 3－3－14 図，第 3－3－15 図及び第 3－3－16 図に格納容器圧力逃がし装置用
配管カルバートの平面図及び断面図を示す。
当該構造物は，断面変化があり屈曲部を有するため，水平 2 方向及び鉛直方向地
震力の組合せの影響として，弱軸断面方向のせん断変形や強軸断面方向の曲げ変形への影響が想定される。

第 3－3－14 図

格納容器圧力逃がし装置用配管カルバート平面図

6

第 3－3－15 図

格納容器圧力逃がし装置用配管カルバート
断面図（Ａ－Ａ断面）

第 3－3－16 図

格納容器圧力逃がし装置用配管カルバート
断面図（Ｄ－Ｄ断面）7線状構造物として大別した常設代替高圧電源装置用カルバート（カルバート部）
及び格納容器圧力逃がし装置用配管カルバートは，構造物の配置上，屈曲部を有する。線状構造物の屈曲部では，水平 2 方向及び鉛直方向地震力の組合せの影響として，弱軸断面方向のせん断変形や強軸断面方向の曲げ変形への影響が想定される。
以上のことから，常設代替高圧電源装置用カルバート（カルバート部）及び格納
容器圧力逃がし装置用配管カルバートの屈曲部について水平 2 方向及び鉛直方向
地震力の組合せの影響を検討する。

8

(5) 従来設計手法の妥当性の確認
i) 常設代替高圧電源装置用カルバート（カルバート部）
常設代替高圧電源装置用カルバート（カルバート部）【水電気カルバート】の従来設計では，第 3－3－4 表に示す通り，屈曲部における 3 次元的な拘束効果（評価
対象断面のせん断変形を抑制する構造部材及び南方に位置する常設代替高圧電源
装置用カルバート（立坑部））を期待せず，保守的に評価対象断面に直交する部材のみで荷重を受け持たせる設計となっている。また，常設代替高圧電源装置用カル
バート（カルバート部）は，杭及び地盤改良体を介して十分な支持性能を有する岩盤に設置されるため，躯体が底面で拘束されていることから，屈曲部における強軸
断面方向の曲げの影響もほとんど受けない。
上記の通り，常設代替高圧電源装置用カルバート（カルバート部）の屈曲部の水平 2 方向及び鉛直方向地震力の組合せの影響は小さいと考えられるが，第 3－3－
4 表に示す通り，評価対象断面に対して直交する方向に動土圧が作用する妻壁があることから，3.3.5 における影響評価候補施設として選定する。

9

第 3－3－4 表

評価対象断面に与える 3 次元的な影響（常設代替高圧電源装置用カルバート）
常設代替高圧電源装置用カルバート（カルバート部）
加振方向（弱軸断面方向）【水電気カルバート】

屈曲部における 3
次元的な拘束効果

加振方向（弱軸断面方向）

評価対象断面に対して直交する方向【水電気カルバート】に動土圧が作用する妻壁10ii) 格納容器圧力逃がし装置用配管カルバート
格納容器圧力逃がし装置用配管カルバートの従来設計では，第 3－3－5 表に示す通り，屈曲部における 3 次元的な拘束効果（評価対象断面のせん断変形を抑制する構造部材）を期待せず，保守的に評価対象断面に直交する部材のみで荷重を受け持たせる設計となっている。また，格納容器圧力逃がし装置用配管カルバートは，人工岩盤を介して十分な支持性能を有する岩盤に設置されるため，躯体が底面で拘束されていることから，屈曲部における強軸断面方向の曲げの影響もほとんど受けない。
しかし，小規模ながら，第 3－3－5 表に示す通り，評価対象断面に対して直交する方向に動土圧が作用する妻壁があることから，3.3.5 における影響評価候補施設として選定する。

第 3－3－5 表

評価対象断面に与える 3 次元的な影響（格納容器圧力逃がし装置用配管カルバート）（弱軸断面方向）（弱軸断面方向）DC

格納容器圧力逃がし

屈曲部における 3

加振方向

A

加振方向

格納容器圧力逃がし装置用配管カルバート

装置格納槽

次元的な拘束効果

原子炉建屋

A

D

：評価対象断面（A-A，D-D）のせん断変形を抑制する構造部材

A

D

評価対象断面に格納容器圧力逃がし

対して直交する

装置格納槽

方向に動土圧が原子炉建屋作用する妻壁

A

D：評価対象断面（A-A，D-D）に対して直交する方向に動土圧が作用する妻壁

11

3.3.5水平 2 方向及び鉛直方向地震力の組合せの評価対象構造物の抽出結果
3.3.4 の検討を踏まえ，水平 2 方向及び鉛直方向地震力の組合せによる影響評価
を検討すべき構造物として，構造及び作用荷重の観点から，箱型構造物，線状構造物のうち常設代替高圧電源装置用カルバート（カルバート部）及び格納容器圧力逃がし装置用配管カルバート並びに鋼管杭基礎を抽出する。なお，立坑構造物(矩形)，
立坑構造物(円筒形)及び管路構造物については，耐震設計手法において水平 2 方
向及び鉛直方向の地震力に基づく荷重を考慮した設計を行っているため対象外とする。
箱型構造物，線状構造物のうち常設代替高圧電源装置用カルバート（カルバート部）及び格納容器圧力逃がし装置用配管カルバートのうち，主たる荷重を受ける部
位である妻壁の面積が最も大きい常設代替高圧電源装置置場を代表構造物として選定し，影響評価を行う。また，既設構造物であることを考慮し，その次に妻壁の面積が大きい取水構造物についても，代表構造物として選定し，影響評価を行う。
第 3－3－6 表に箱型構造物，線状構造物のうち常設代替高圧電源装置用カルバー
ト（カルバート部）及び格納容器圧力逃がし装置用配管カルバートの代表構造物の選定結果を示す。
鋼管杭基礎については，鋼管杭の材料，孔径，杭間隔，長さ及び周辺地盤の状況が施設毎に異なり，定性的に代表構造物を選定することが困難であるため，各施設の耐震評価対象断面における鋼管杭の照査値（水平１方向及び鉛直方向地震力の組合せに基づく耐震評価結果）に基づき代表構造物を選定し，影響評価を行う。第
3－3－6 表に鋼管杭基礎の代表構造物の選定結果を示す。同表より，緊急時対策所
用発電機燃料油貯蔵タンク基礎の鋼管杭の曲げ軸力照査について影響評価を行う。
第 3－3－17 図から第 3－3－34 図に各構造物の概要図を示す。

12

第 3－3－6 表

構造形式

箱型
構造物

線状
構造物

代表構造物の選定結果（その１）構造物（施設）名

妻壁面積

選定結果

選定理由

2

○

妻壁面積が大きい2○

妻壁面積が大きい

取水構造物

約305m

常設代替高圧電源装置置場

約1220m

緊急時対策所用発電機用燃料油タンク基礎

約26m

2

可搬型設備用軽油タンク基礎（西側）・（南側）

約45m

2

常設代替高圧電源装置用カルバート（カルバート部）

約44m

2

格納容器圧力逃がし装置用配管カルバート

約41m

2

※緑色ハッチングが，代表構造物(施設)

第 3－3－6 表

代表構造物の選定結果（その２）
照査値

構造形式

鋼管杭
基礎

構造物（施設）名選定結果
曲げ軸力照査せん断力照査

取水構造物

0.32

0.68

屋外二重管（基礎）

0.90

0.21

常設代替高圧電源装置用カルバート（カルバート部）

0.34

0.26

緊急時対策所用発電機用燃料油タンク基礎

0.94

0.32

可搬型設備用軽油タンク基礎

0.74

0.25

13

○

選定理由

照査値が最大a) 取水構造物【箱型構造物】【鋼管杭基礎の代表】

第 3－3－17 図から第 3－3－20 図に取水構造物の平面図及び断面図を示す。

第 3－3－17 図 取水構造物
平面図

第 3－3－18 図 取水構造物
縦断面図（Ａ－Ａ断面）

第 3－3－19 図 取水構造物
縦断面図（Ｂ－Ｂ断面）

第 3－3－20 図 取水構造物
縦断面図（Ｃ－Ｃ断面）14b) 常設代替高圧電源装置置場【箱型構造物の代表】

第 3－3－21 図及び第 3－3－22 図に常設代替高圧電源装置置場の断面図を示す。

第 3－3－21 図

常設代替高圧電源装置置場断面図（東西断面）

第 3－3－22 図

常設代替高圧電源装置置場断面図（南北断面）

15c) 常設代替高圧電源装置用カルバート（立坑部）【箱型構造物】

第 3－3－23 図に常設代替高圧電源装置用カルバート（立坑部）の断面図を示す。

第 3－3－23 図

常設代替高圧電源装置用カルバート（立坑部）断面図

d) 常設低圧代替注水系ポンプ室【箱型構造物】

第 3－3－24 図に常設低圧代替注水系ポンプ室の断面図を示す。

第 3－3－24 図

常設低圧代替注水系ポンプ室断面図（南北断面）

16e) 緊急用海水ポンプピット【箱型構造物】

第 3－3－25 図に緊急用海水ポンプピットの断面図を示す。

第 3－3－25 図

緊急用海水ポンプピット断面図（東西断面）f) 緊急時対策所用発電機燃料油貯蔵タンク基礎【箱型構造物】【鋼管杭基礎】

第 3－3－26 図に緊急時対策所用発電機燃料油貯蔵タンク基礎の断面図を示す。

第 3－3－26 図

緊急時対策所用発電機燃料油貯蔵タンク基礎断面図

17g) 可搬型設備用軽油タンク基礎【箱型構造物】【鋼管杭基礎】

第 3－3－27 図及び第 3－3－28 図に可搬型設備用軽油タンク基礎の断面図を示す。

第 3－3－27 図

可搬型設備用軽油タンク基礎断面図（東西断面）

第 3－3－28 図

可搬型設備用軽油タンク基礎断面図（南北断面）

18h) 代替淡水貯槽【円筒状構造物の代表】

第 3－3－29 図に代替淡水貯槽の断面図を示す。

第 3－3－29 図i) ＳＡ用海水ピット

代替淡水貯槽断面図（東西断面）【円筒状構造物の代表】

第 3－3－30 図にＳＡ用海水ピットの断面図を示す。

第 3－3－30 図

ＳＡ用海水ピット断面図

19j) ＳＡ用海水ピット取水塔【円筒状構造物】

第 3－3－31 図にＳＡ用海水ピット取水塔の断面図を示す。

第 3－3－31 図k) 屋外二重管

ＳＡ用海水ピット取水塔断面図【鋼管杭基礎】

第 3－3－32 図及び第 3－3－33 図に屋外二重管の平面及び断面図を示す。第 3－
3－34 図に概念図を示す。

第 3－3－32 図

屋外二重管平面図

20

第 3－3－33 図

屋外二重管縦断面図（Ａ－Ａ断面）

屋外二重管基礎横断面図
第 3－3－34 図

屋外二重管概念図

21

3.3.6水平 2 方向及び鉛直方向地震力の組合せの評価(1) 箱型構造物
水平 2 方向及び鉛直方向地震力の組合せによる影響評価については，箱型構造物の弱軸断面方向（評価対象断面）と強軸断面方向（評価対象断面に直交する断面）におけるそれぞれの 2 次元の地震応答解析にて，互いに干渉し合う断面力や応力を選定し，弱軸断面方向加振における部材照査において，強軸断面方向加振の影響を考慮し評価する。
強軸断面方向加振については，箱型構造物の隔壁・側壁が，強軸断面方向加振にて耐震壁としての役割を担うことから，当該構造部材を耐震壁と見なし，「鉄筋コンクリート構造計算基準・同解説－許容応力度設計法－（日本建築学会，1999）」（以下「ＲＣ基準」という。）に準拠し耐震評価を実施する。
ＲＣ基準では，耐震壁に生じるせん断力（面内せん断）に対して，コンクリート
のみで負担できるせん断耐力と，鉄筋のみで負担できるせん断耐力のいずれか大きい方を鉄筋コンクリートのせん断耐力として設定する。したがって，壁部材の生じるせん断力がコンクリートのみで負担できるせん断力以下であれば，鉄筋によるせん断負担は無く鉄筋には応力が発生しないものとして取り扱う。
一方，強軸断面方向加振にて生じるせん断力を，箱型構造物の隔壁・側壁のコン
クリートのみで負担できず，鉄筋に負担させる場合，第 3－3－35 図に示す通り，強軸断面方向加振にて発生する側壁・隔壁の主筋の発生応力が，弱軸断面方向における構造部材の照査に影響を及ぼす可能性がある。
したがって，水平 2 方向及び鉛直方向地震力の組合せによる影響評価においては，
強軸断面方向加振にて発生する応力を，弱軸断面方向における構造部材の照査に付加することで，その影響の有無を検討する。
なお，弱軸断面方向及び強軸断面方向の地震応答解析では，保守的に両方とも基準地震動Ｓ ｓ を用いる。
第 3－3－36 図に水平 2 方向及び鉛直方向地震力の組合せによる評価フローを示
す。

22

主筋

配力筋

せん断補強筋地震力の向き地震力の向きzzyy①強軸断面方向加振②弱軸断面方向加振My (y軸まわりの曲げモーメント)△×Mx (x軸まわりの曲げモーメント)

×

○

○

○

Nzx (zx平面面内せん断)○×Qz (z方向面外せん断)

×

○

主筋

○

○

配力筋

○

×

せん断補強筋×○

断面力 Nz (鉛直方向軸力)

応力②弱軸断面方向加振①強軸断面方向加振X（左図赤線断面）

備考

互いに干渉する可能性あり

互いに干渉する可能性あり（○：発生する可能性あり，△：発生する可能性があるが極めて軽微，×：発生しない）

第 3－3－35 図

強軸断面方向加振及び弱軸断面方向加振において発生する断面力・応力23

第 3－3－36 図

水平 2 方向及び鉛直方向地震力の組合せの評価フロー
24

YES

発生応力をコンクリート
のみで負担可能NO：両加振の耐震評価の関連性

水平2方向及び鉛直方向地震力の組合せによる影響なし

壁部材の鉄筋には応力が発生しない

部材照査

壁部材に発生する面内せん断力

基準地震動Ssによる縦断方向の地震応答解析○強軸断面方向での地震応答解析及び部材照査

強軸断面方向加振による発生応力を考慮

Vcd =ｆ （f’cd ,As ,Md ,N,・・・）

Vyd：せん断耐力
Vcd：コンクリートが負担するせん断耐力
Vsd：鉄筋が負担する
せん断耐力

構造部材のせん断照査
Vyd=Vcd+Vsd

水平2方向及び鉛直方向地震力の組合せを考慮した部材照査

・鉄筋の発生応力(鉄筋が降伏しないか)

・変形量照査(層間変形角)構造部材の曲げ照査

部材照査

構造部材の断面力・発生応力

基準地震動Ssによる弱軸断面方向の地震応答解析○弱軸断面方向での地震応答解析及び部材照査

(2) 鋼管杭基礎
水平 2 方向及び鉛直方向地震力の組合せによる影響評価については，鋼管構造
物の弱軸断面方向（評価対象断面）と強軸断面方向（評価対象断面に直交する断面）におけるそれぞれの２次元有効応力解析にて評価した同要素及び同時刻の断面力を組み合わせて用いる。これにより算定した水平 2 方向及び鉛直方向地震力による発生応力が許容限界以下であることを確認する。

25

3.3.7

機器・配管系への影響評価
水平 2 方向及び鉛直方向地震力の組合せの影響が確認された構造物が耐震重要施設，常設耐震重要重大事故防止設備又は常設重大事故緩和設備が設置される重大事故等対処施設の機器・配管系の間接支持構造物である場合，水平 2 方向及び鉛
直方向地震力の組合せによる応答値への影響を確認する。
水平 2 方向及び鉛直方向地震力の組合せによる応答値への影響が確認された場
合，機器・配管系の影響評価に反映する。
なお，屋外重要土木構造物の影響の観点から抽出されなかった部位であっても，
地震応答解析結果から機器・配管系への影響の可能性が想定される部位については検討対象として抽出する。

26

3.3.8水平 2 方向及び鉛直方向地震力の組合せの評価条件(1)

東西方向の地震応答解析
a.

地震応答解析手法
電源装置置場の地震応答解析は，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。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。また，東西方向における構造部材（壁部材）については，「鉄筋コンクリート構造計算規準・同解説－許容応力度設計法－（日本建築学会，1999）」を参考に，以下の式で求まる許容せん断力（QA）を許容限界とする。

水平荷重を受ける耐震壁の許容水平せん断力 QA は（１）式による。

27

(a)

構造部材
構造部材としてのスラブ，底版及び側壁を線形はり要素で，耐震壁の効果を期待する側壁及び隔壁を平面ひずみ要素でモデル化する。

(b)

地盤
常設代替高圧電源装置置場周辺の地盤条件については，Ⅴ-2-2-22「常設代替高圧電源装置置場及び西側淡水貯水設備の地震応答計算書」に基づく。

(c)

減衰特性
減衰特性については，Ⅴ-2-2-22「常設代替高圧電源装置置場及び西側淡水貯水設備の地震応答計算書」に基づく。

b.

地震応答解析手法
常設代替高圧電源装置置場東西方向における解析モデルを第 3－3－37 図に
示す。

(a)

解析領域
地震応答解析モデルは，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。

(b)

境界条件
地震応答解析時の境界条件については，有限要素解析における半無限地盤を模擬するため，粘性境界を設ける。

(c)

構造物のモデル化
構造部材は，線形はり要素としてモデル化する。

(d)

地盤のモデル化
有効応力の変化に応じた地震時挙動を適切に考慮できるようにモデル化する。

28

第 3－3－37 図

3.3.9
(1)

常設代替高圧電源装置置場の地震応答解析モデル（東西断面）

水平 2 方向及び鉛直方向地震力の組合せの評価結果
構造物の耐震評価に与える影響
第 3－3－7 表に東西方向加振により壁部材に発生するせん断応力及び許容せん
断応力を，第 3－3－38 図に評価対象部材の位置図を示す。なお，同表に示すせん
断応力は，東西方向において，地中部及び地表部のせん断照査結果が最も厳しくなる時間のせん断ひずみを基に算定したものである。
常 設 代 替 高 圧 電 源 装 置 置 場 の 東 西 加 振 に て 発 生 す る せ ん 断 力は ， 地 中 部 で0.642N/mm2，地上部で 0.186N/mm2 である。
一方，RC 基準によるコンクリートの許容せん断応力は，地中部で 0.878N/mm2，
地上部で 1.134N/mm2 であることから，壁部材に発生するせん断力はコンクリートの許容せん断力を下回る。
従って，東西方向加振において壁部材に発生するせん断力はコンクリートのみで負担でき，壁部材の鉄筋には顕著な応力は発生しないことから，東西方向加振にて壁部材に生じるせん断力は，横断方向の耐震評価に影響を与えることはない。

29

第 3－3－7 表

対象
地中部
地上部

せん断評価結果（検討ケース④：Ｓｓ－Ｄ１（Ｈ＋，Ｖ＋））
高さ

発生時刻

せん断応力

H(m)

(s)

τxy (N/mm )32.50013.000

53.88
53.89

2

0.642
0.186

地中部］
第 3－3－38 図

(2)

開口による
許容値 照査値
低減率

r (-)
0.65
0.84

τa

τ xy/τ a

0.878
1.134

0.73
0.16

［地上部］
せん断ひずみを算定する際の対象節点

機器・配管系への影響(1)で示した通り，常設代替高圧電源装置置場における東西方向加振の影響は東西方向に対して影響を与えることはないため，加速度応答についても，それぞれ独立すると判断できる。
また，水平 2 方向の地震力が床応答に与える影響については，構造体にねじれが発生する場合，応答に影響を与えると考えられるが，常設代替高圧電源装置置場の鉛直部材の配置状況より，地震力によるねじれは発生しない構造であるため，東西方向加振の影響は南北方向に対して顕著な影響を及ぼさないと考えられる。従って，加速度応答についても，それぞれ独立と見なしても実用上は問題ないと判断できる。
以上のことから，水平 2 方向及び鉛直方向地震力の組合せによる機器・配管系への影響の可能性はない。

30

3.3.10

まとめ
屋外重要土木構造物において，水平 2 方向の地震力を受ける可能性がある構造物を抽出し，その構造物における従来の水平 1 方向及び鉛直方向地震力の組合せによる設計に対して影響を確認した結果，水平 2 方向及び鉛直方向地震力は，水平 1 方向及び鉛直方向地震力に対し影響を及ぼすことはなかった。
従って，水平 2 方向及び鉛直方向地震力に対しても，構造物が有する耐震性への影響はない。
また，機器・配管系への影響の可能性がある構造物については，抽出されなか
った。

31

3.4

津波防護施設，浸水防止設備及び津波監視設備

3.4.1

津波防護施設，浸水防止設備及び津波監視設備

水平 2 方向及び鉛直方向地震力の組合せの影響評価を実施する対象施設の設置位置図
を第 3－4－1 図に示す。各対象施設において，「3.1 建物・構築物」，「3.2 機器・配管系」，「3.3 屋外重要土木構造物」の何れかの区分に基づき設計するものについて，その方針を第 3－4－1 表に示す。
津波防護施設については，「3.3 屋外重要土木構造物」の水平 2 方向の設計方針に基づき影響評価を実施する。なお，評価対象施設の構造的な特徴を踏まえ，3.4.4 項以降に水平 2 方向及び鉛直方向地震の組合せ影響を整理する。
浸水防止設備及び津波監視設備については，「3.2 機器・配管系」の水平 2 方向の設計方針に基づき影響評価を実施する。
浸水防止設備又は津波監視設備が設置された建物・構築物については，各構造物の構造上の特徴を踏まえ「3.1 建物・構築物」の水平 2 方向の設計方針に基づき影響評価を
実施する。

32

第 3－4－1 図

津波防護施設位置図33

第 3－4－1 表

津波防護施設，浸水防止設備及び津波監視設備の分類

分 類

施設，設備名称
防潮堤（鋼製防護壁）
防潮堤（鉄筋コンクリート防潮壁） ＊1
防潮堤（鉄筋コンクリート防潮壁（放水路エリア））
防潮堤（鋼管杭鉄筋コンクリート防潮壁）

津波防護
施設

防潮扉 1，2
防潮扉 2 基礎 ＊2
放水路ゲート
構内排水路逆流防止設備 1～9
出口側集水枡 ＊3
貯留堰

区 分「3.3 屋外重要土木構造物」の設計方針に基づく。影響評価については
3.4.4 以降に整理する。
津波防護施設のう
ち防潮扉 1，2，放水路ゲート，構内
排水路逆流防止装置は，「3.2 機
器・配管系」の設計方針に基づく。

取水路点検用開口部浸水防止蓋
海水ポンプグランドドレン排出口逆止弁
取水ピット空気抜き配管逆止弁
海水ポンプ室ケーブル点検口浸水防止蓋
ＳＡ用海水ピット開口部浸水防止蓋
緊急用海水ポンプピット点検用開口部浸水防止蓋
緊急用海水ポンプ点検用開口部浸水防止蓋
浸水防止設備

緊急用海水ポンプ室人員用開口部浸水防止蓋
緊急用海水ポンプグランドドレン排出口逆止弁
緊急用海水ポンプ室床ドレン排出口逆止弁「3.2 機器・配管系」の設計方針に基づく放水路ゲート点検用開口部浸水防止蓋
格納容器圧力逃がし装置格納槽点検用水密ハッチ
常設低圧代替注水系格納槽点検用水密ハッチ
常設低圧代替注水系格納槽可搬型ポンプ用水密ハッチ
常設代替高圧電源装置用カルバート原子炉建屋側水密扉
貫通部止水処置
津波監視
設備
＊1
＊2
＊3

「3.2 機器・配管系」の設計方針に基づく取水ピット水位計
潮位計

防潮堤扉 1 の間接支持構造物
防潮堤扉 2 の間接支持構造物
構内排水路逆流防止設備 1～9 の間接支持構造物

34

3.4.2

水平方向及び鉛直方向地震力の組合せによる従来設計の考え方

津波防護施設における従来設計手法の考え方について，防潮堤を例に第 3－4－2 表に示す。津波防護施設は，地中構造物と地上構造物に分けられる。地上構造物は，躯体の慣性力や基礎部分に係る動土圧等が主たる荷重となる。地中構造物については，屋外重要土木構造物同様，比較的単純な構造部材の配置で構成される。地中構造物，地上構造
物共にほぼ同一の断面が奥行方向に連続する構造的特徴を有することから，3 次元的な応答の影響は小さいため，2 次元断面での耐震評価を行っている。
上述のとおり津波防護施設は，地中構造物，地上構造物共にほぼ同一の断面が長手方向に連続する構造的な特徴を有していることから，構造上の特徴として明確な弱軸断面方向，強軸断面方向を有する。
津波防護施設の強軸断面方向の地震時挙動は，弱軸断面方向に対して顕著な影響を及
ぼさないことから，従来評価手法では弱軸断面方向を評価対象として，耐震設計上求められる水平 1 方向及び鉛直方向地震力による耐震評価を実施している。
第 3－4－2 図に示す通り，従来設計手法では，津波防護施設の構造上の特徴から，弱軸断面方向の地震荷重に対して，保守的に加振方向に平行な壁部材を見込まず，垂直に配置された構造部材のみで受け持つよう設計している。

35

第 3－4－2 表

従来設計における評価対象断面の考え方（防潮堤）

横断方向の加振

縦断方向の加振

加振方向

従来設計
の評価対
象断面の
考え方

加振方向に対する抵抗力が小さい

加振方向に同一構造が連続している

構造上，通水方向に垂直な構造部材はない，又はある
場合でも設計上保守的とするため見込まない。

凡例
せん断力を負担する
構造部材

弱軸断面方向入力（主たる荷重：動土圧）

弱軸断面方向のせん断力

通水方向（注）当該図は平面図を示す

第 3－4－2 図

従来設計手法の考え方

36

3.4.3水平 2 方向及び鉛直方向地震力の組合せの影響評価方法

津波防護施設において，水平 2 方向及び鉛直方向地震力を考慮した場合に影響を受ける可能性がある構造物の評価を行う。
対象とする部位について，水平 2 方向及び鉛直方向地震力の組合せの影響が想定される応答特性から，水平 2 方向及び鉛直方向地震力の組合せによる影響を受ける可能性のある部位を抽出する。
応答特性が抽出された，水平 2 方向及び鉛直方向地震力の組合せによる影響を受ける
可能性のある部位は，既往の評価結果の荷重又は応力の算出結果等を水平 2 方向及び鉛直方向に組合せ，対象部位に発生する荷重や応力を算出し，各部位が有する耐震性への影響を確認する。
各部位が有する耐震性への影響が確認された場合は，詳細な手法を用いた検討等，新たな設計上の対応策を講じる。
評価フローを第 3－4－3 図に示す。

（１）影響評価対象構造物の抽出①構造形式の分類
評価対象構築物について，各構造物の構造上の特徴や従来設計手法の考え方を踏まえ，構造形式ごとに大別する。
②従来設計手法における評価対象断面に対して直交する荷重の整理
従来設計手法における評価対象断面に対して直交する荷重を抽出する。
③荷重の組合せによる応答特性が想定される構造形式の抽出②で整理した荷重に対して，構造形式ごとにどのように作用するかを整理し，耐震性に与える影響程度を検討した上で，水平 2 方向及び鉛直方向地震力の影響が想定される構造形式を抽出する。
④従来設計手法における評価対象断面以外の 3 次元的な応答特性が想定される箇所の抽出③で抽出されなかった構造形式について，従来設計手法における評価対象断面以外の箇所で，水平 2 方向及び鉛直方向地震力の影響により 3 次元的な応答が想定される箇所を抽出する。
⑤従来設計手法の妥当性の確認
37

④で抽出された箇所が，水平 2 方向及び鉛直方向地震力の組合せに対して，従来設
計手法における評価対象断面の耐震評価で満足できるか検討を行う。

（２）影響評価手法⑥水平 2 方向及び鉛直方向地震力の影響評価
評価対象として抽出された構造物について，従来設計手法での評価対象断面の地震応答解析に基づく構造部材の照査において，評価対象断面に直交する断面の地震応答解析に基づく構造部材の発生応力等を評価し，適切に組合せることで，水平 2 方向及び鉛直方向地震力による構造部材の発生応力を算出し，構造物が有する耐震性への影
響を確認する。
評価手法については，評価対象構造物の構造形式を考慮し選定する。
⑦機器・配管系への影響評価
評価対象として抽出された構造物が，耐震重要施設，常設耐震重要重大事故防止設
備又は常設重大事故緩和設備が設置される重大事故等対処施設の機器・配管系の間接支持構造物である場合は，水平 2 方向及び鉛直方向地震力の組合せによる応答値への影響を確認する。
水平 2 方向及び鉛直方向地震力の組合せによる応答値への影響が確認された場合，機器・配管系の影響評価に反映する。
なお，④及び⑤の精査にて，津波防護施設の影響の観点から抽出されなかった部位であっても，地震応答解析結果から機器・配管系への影響の可能性が想定される部位については検討対象として抽出する。

38

① 構造形式の分類② 従来設計手法における評価対象断面に対して直交する荷重の整理③ 荷重の組合せによる応答特性が想定される構造形式の抽出

Yes

No

④ 従来設計手法における評価対象断面以外の
3 次元的な応答特性が想定される箇所の抽出⑤従来設計手法の妥当性の確認（従来設計手法における耐震評
価で包絡できない箇所か）

No

Yes

評価対象部位間接支持構造物の場合⑥水平２方向及び鉛直方向地震力の影響評価(水平２方向及び鉛直
方向地震力に対し，耐震性を有していることへの影響がある)

No

Yes

⑦ 機器・配管系への影響検討

第 3－4－3 図

従来の設計手法に加えて更なる設計上の配慮が必要な構造物

従来の設計手法で水平２方向及
び鉛直方向の地震力は対応可能

水平 2 方向及び鉛直方向地震力による影響評価のフロー

39

3.4.4水平 2 方向及び鉛直方向地震力の組合せの評価対象構造物の抽出（１）構造形式の分類
津波防護施設は，その構造形式より 1)鋼製防護壁のような鋼殻構造物，2)鋼管杭鉄
筋コンクリート防潮壁の上部工，鉄筋コンクリート防潮壁の上部工，鉄筋コンクリー
ト防潮壁（放水路エリア）の防潮壁，鉄筋コンクリート防潮壁（放水路エリア）の放水路，貯留堰のような線状構造物，3)鉄筋コンクリート防潮壁の下部工，鉄筋コンク
リート防潮壁（放水路エリア）の基礎のような地中連続壁基礎，4) 鋼管杭鉄筋コンク
リート防潮壁の下部工，出口側集水桝の下部工のような鋼管杭基礎，並びに 5) 出口側
集水桝の上部工のような箱型構造物の 5 つに大別される。
津波防護施設の構造形式を第 4－3－3 表に示す。

40

第 4－3－3 表

津波防護施設の構造形式
構造形式

対象構造物
鋼製防護壁

1) 鋼殻構造
物

2) 線状
構造物

3) 地中連続壁
基礎4) 鋼管杭
基礎

5) 箱型
構造物

○

鉄筋コンクリート防潮壁（上部工）○

鉄筋コンクリート防潮壁（下部工）○

鉄筋コンクリート防潮壁（放水路エリア）（上部工）○

鉄筋コンクリート防潮壁（放水路エリア）（下部工）
津波
鋼管杭鉄筋コンクリート防潮壁（上部工）
防護
鋼管杭鉄筋コンクリート防潮壁（下部工）
施設
防潮扉２基礎
構内排水路逆流防止設備

出口側集水桝（上部工）

構内排水路逆流防止設備

出口側集水桝（下部工）

○
○
○
○
○
○

貯留堰

○

貯留堰取付護岸○41

（２）従来設計手法における評価対象断面に対して直交する荷重の整理
第 3－4－4 表に，従来設計手法における評価対象断面に対して直交する荷重を示す。
従来設計手法における評価対象断面に対して直交する荷重として，動土圧及び動水
圧，摩擦力，慣性力が挙げられる。

42

第 3－4－4 表

従来設計手法における評価対象断面に対して直交する荷重
作用荷重のイメージ （注）作用荷重

従来設計手法の評価対象断面

従来設計手法における評価

び動水圧

加振方向

動土圧及

対象断面に対して，平行に配置される構造部材に作用する動土圧及び動水圧
動土圧・動水圧

従来設計手法の評価対象断面

じる相対変位に伴い発生す

摩 擦力

摩擦力

る摩擦力

加振方向

周辺の埋戻土と躯体間で生

従来設計手法の評価対象断面（注）作用荷重のイメージ図は平面図を示す。

43

加振方向

躯体に作用する慣性力

慣性力

慣性力

（３）荷重の組合せによる応答特性が想定される構造形式の抽出
第 3－4－5 表に，3.4.4（１）で整理した構造形式毎に，3.4.4（２）で整理した荷重作用による影響程度を示す。
また，構造形式ごとに，各構造物の概略図と特徴について以下に示す。

44

摩擦力

作用しない

全ての部材に作用

摩擦力

慣性力

×

×

（強軸断面方向）に作用しないため影響小価対象断面に対して直交する荷重の影響程度
抽出結果（○：影響検討実施）

45

動土圧及び動水圧による荷重が従来設計手法における評価対象断面に対して直角方向（強軸断面方向）に 動土圧及び動水圧による荷重が作用しないため影響小全ての部材に作用に作用

象断面に対して直交する側面

従来設計手法における評価対作用しない

従来設計手法における評価対象断面に対して直角方向

慣性力

動土圧及び動水圧作用しない

従来設計手法における評荷重の作用状況（鉄筋コンクリート防潮壁の上部工等）

2) 線状構造物

動土圧及び動水圧（鋼製防護壁）構造形式の分類

3.4.4（２）で整理した

1) 鋼殻構造物

水平 2 方向及び鉛直方向地震力の組合せの評価対象構造物の抽出（1／3）

3.4.4（１）で整理した

第 3－4－5 表（○：影響検討実施）

抽出結果

従来設計手法における評
価対象断面に対して直交する荷重の影響度

荷重の作用状況

全ての部材に作用断面に対して直交する面に作用

従来設計手法における評価対象

断面に対して平行する面に作用

従来設計手法における評価対象

動土圧及び動水圧による荷重が,上部工との接合○

46

面に上部工から伝わる荷重が作用するため影響大

面に

従来設計手法における評価対象断面に対して,平行する

慣性力

摩擦力

動土圧及び動水圧（鉄筋コンクリート防潮壁下部工等）

構造形式の分類

3.4.4（２）で整理した

3) 地中連続壁基礎

慣性力

摩擦力

全ての部材に作用

主に胴体部に作用

主に胴体部に作用○

胴体部において， 動土圧及び動水圧による荷重，及び上部工からの荷重が作用するため影響大圧

慣性力はすべての構造部材に作用

動土圧及び動水(注)

加振方向

従来設計手法における評価対象断面（鋼管杭鉄筋コンクリート防潮壁下部工等）

4) 鋼管杭基礎

水平 2 方向及び鉛直方向地震力の組合せの評価対象構造物の抽出（2／3）

3.4.4（１）で整理した

第 3－4－5 表（○：影響検討実施）

抽出結果

従来設計手法における評
価対象断面に対して直交する荷重の影響度

荷重の作用状況

3.4.4（２）で整理したれる構造部材に作用

加振方向に対して平行に配置さされる構造部材に作用

加振方向に対して直交して配置（注） 慣性力はすべての構造部材に作用

動土圧及び動水
摩擦力の荷重を受け持つ
構造部材

47

○

慣性力
全ての部材に作用
従来設計手法における評価対象断面に対して平行に配置される構造部材を有し， 動土圧及び動水圧による荷重が作用するため影響大圧（出口集水桝の上部工）構造形式の分類：従来設計手法における評価対象断面（弱軸に平行な断面）

5) 箱型構造物

水平 2 方向及び鉛直方向地震力の組合せの評価対象構造物の抽出（3／3）

3.4.4（１）で整理した

第 3－4－5 表

a)鋼殻構造物
・鋼製防護壁
第 3－4－4 図に鋼製防護壁の概要図を示す。
当該構造物の上部工は，地上構造物であることから，従来設計手法における評価対象
断面に対して直交する

動土圧及び動水圧は作用しない。

上部工

下部工

第 3－4－4 図

48

鋼製防護壁

b)線状構造物
・鋼管杭鉄筋コンクリート防潮壁の上部工，鉄筋コンクリート防潮壁の上部工，鉄筋コン
クリート防潮壁（放水路エリア）の防潮壁
第 3－4－5 図，第 3－4－6 図及び第 3－4－7 図に鋼管杭鉄筋コンクリート防潮壁の上部工，鉄筋コンクリート防潮壁の上部工及び鉄筋コンクリート防潮壁（放水路エリア）の防潮壁の概要図を示す。
当該構造物は，擁壁タイプの線状構造物であり，地上構造物であることから，従来設計手法における評価対象断面に対して直交する

動土圧及び動水圧は作用しない。

(鉄筋コンクリート＋鋼管杭)第 3－4－5 図

鋼管杭鉄筋コンクリート防潮壁の上部工

防潮壁

第 3－4－6 図

鉄筋コンクリート防潮壁の上部工

第 3－4－7 図 鉄筋コンクリート防潮壁（放水路エリア）の防潮壁

49

・貯留堰
第 3－4－8 図に貯留堰の概要図を示す。
貯留堰は鋼管矢板構造であり，線状構造物に分類される。各鋼管矢板は，継手部を介して隣接鋼管矢板により鋼管矢板の軸方向に沿って拘束されている。軸方向の断面係数
は，法線直角方向と比べて大きいことから，明確な強軸断面方向である。そのため，強軸断面方向の水平力により鋼管矢板に発生する曲げモーメントは比較的小さい。したがって，水平 2 方向及び鉛直方向地震力の組合せによる影響は小さい。

既設カーテンウォール

貯留堰

第 3－4－8 図

50

貯留堰

・貯留堰取付護岸
第 3－4－9 図に貯留堰取付護岸の概要図を示す。
貯留堰取付護岸は，前面鋼矢板とタイ材及び控え工鋼矢板より構成されており，線状構造物に分類される。当該構造物は，地上構造物であることから，従来設計手法における評価対象断面に対して直交する

動土圧及び動水圧は作用しない。
凡例【貯留堰】
紫色：貯留堰鋼管矢板【護岸接続部】
赤色：止水ゴム橙色：止水ゴム取付部鋼材
緑色：防護材及び防護材取付部鋼材【既設構造物】
青色：貯留堰取付護岸
貯留堰
取付護岸

控え工鋼矢板（既設）
前面鋼矢板（既設）

貯留堰
鋼管矢板

タイ材（既設）カーテンウォール

第 3－4－9 図

貯留堰取付護岸

51c)地中連続壁基礎
・鉄筋コンクリート防潮壁の下部工
第 3－4－10 図に鉄筋コンクリート防潮壁の下部工の概要図を示す。
当該構造物の下部工は，上部工法線方向の水平地震力による動土圧及び動水圧と上部工からの荷重による発生応力，並びに上部工法線直角方向の水平地震力による動土圧及
び動水圧による発生応力が足し合わされるため，水平 2 方向及び鉛直地震力の組合せの影響が想定される。

第 3－4－10 図

鉄筋コンクリート防潮壁の下部工

52

・鉄筋コンクリート防潮壁（放水路エリア）の地中連続壁基礎
第 3－4－11 図に鉄筋コンクリート防潮壁（放水路エリア）の地中連続壁基礎の概要図を示す。
当該構造物の地中連続壁基礎は，防潮壁法線方向の水平地震力による動土圧及び動水
圧と防潮壁からの荷重による発生応力，並びに防潮壁法線直角方向の水平地震力による
動土圧及び動水圧による発生応力が足し合わされるため，水平 2 方向及び鉛直地震力の組合せの影響が想定される。

防潮壁

地中連続壁基礎第 3－4－11 図 鉄筋コンクリート防潮壁(放水路エリア)の地中連続壁基礎

53d)鋼管杭基礎
・鋼管杭鉄筋コンクリート防潮壁の下部工
第 3－4－12 図に鋼管杭鉄筋コンクリート防潮壁の下部工の概要図を示す。
鋼管杭基礎は，第 3－4－13 図に示すように水平 2 方向入力による応力の集中が考えられる。
当該構造物の鋼管杭は，上部工法線方向の水平地震力による動土圧及び動水圧と上部工からの荷重による発生応力，並びに上部工法線直角方向の水平地震力による動土圧及
び動水圧による発生応力が足し合わされるため，水平 2 方向及び鉛直地震力の組合せの影響が想定される。

軸応力が集中

荷重

鋼管杭
ｙ

ｘ

第 3－4－12 図 鋼管杭鉄筋コンクリート
防潮壁の下部工54

荷重

第 3－4－13 図 鋼管杭基礎に係る
応答特性

・防潮扉２基礎
第 3－4－14 図に防潮扉２基礎の概要図を示す。
当該構造物の鋼管杭も，互いに直交する方向の各水平地震力による動水圧及び動水圧および防潮扉からの荷重による発生応力が足し合わされるため，第 3－4－13 図に示す
ように水平 2 方向及び鉛直地震力の組合せの影響が想定される。

第 3－4－14 図

55

防潮扉２基礎・出口側集水桝の下部工
第 3－4－15 図に出口側集水桝の下部工の概要図を示す。
当該構造物の下部工（鋼管杭）も，互いに直交する方向の各水平地震力による動土圧
及び動水圧と，上部工からの荷重による発生応力が足し合わされるため，第 3－4－13 図に示すように水平 2 方向及び鉛直地震力の組合せの影響が想定される。

下部工
（鋼管杭）

第 3－4－15 図

出口側集水桝の下部工

56

e)箱型構造物
・出口側集水桝の上部工
第 3－4－16 図に出口側集水桝の上部工の概要図を示す。
箱型構造物については，従来設計手法における評価対象断面に対して平行に配置される構造部材を有し，

動土圧及び動水圧による荷重が作用するため，水平 2 方向及び鉛

直地震力の組合せの影響が想定される。

上部工（鉄筋コンクリート）

第 3－4－16 図

出口側集水桝の上部工以上のことから，荷重の組合せによる応答特性が想定される構造形式として，鋼殻構
造物，地中連続壁基礎，鋼管杭基礎及び箱型構造物を抽出する。

57

（４）従来設計手法における評価対象断面以外の 3 次元的な応答特性が想定される箇所の抽出（３）で抽出しなかった構造形式である線状構造物について，各構造物の構造等を考慮した上で，従来設計手法における評価対象断面以外の 3 次元的な応答特性が想定される箇所を抽出し，以下に示す。

a)鋼製防護壁【鋼殻構造物】
第 3－4－17 図に鋼製防護壁の概要図を示す。
当該構造物の上部工は，基礎深さ及び地盤条件が異なる下部工を有し，また形状が複雑であるため，水平 2 方向及び鉛直地震力の組合せの影響がある可能性が考えられる。
したがって，3 次元解析を実施する。

上部工

下部工

第 3－4－17 図

58

鋼製防護壁

b)鉄筋コンクリート防潮壁の上部工【線状構造物】
第 3－4－18 図に鉄筋コンクリート防潮壁の上部工の概要図を示す。
当該構造物は，構造物の配置上，屈曲部（隅角部）を有する。線状構造物の屈曲部（隅角部）では，水平 2 方向及び鉛直方向地震力の組合せの影響として，弱軸断面方向のせん断変形や強軸断面方向の曲げ変形への影響が想定される。

注）仕様については今後の検討により変更の可能性がある。

第 3－4－18 図

鉄筋コンクリート防潮壁の上部工の屈曲部（隅角部）

59

上部工

屈曲部
（隅角部）

c)鉄筋コンクリート防潮壁（放水路エリア）の放水路【線状構造物】
第 3－4－19 図に鉄筋コンクリート防潮壁（放水路エリア）の放水路の概要図を示す。
当該構造物は，防潮壁から強軸断面方向の荷重を受ける。よって，水平 2 方向及び鉛
直方向地震力の組合せの影響として，強軸断面方向の曲げ変形への影響が想定される。

放水路（鉄筋コンクリート）

第 3－4－19 図

鉄筋コンクリート防潮壁（放水路エリア）の放水路

60d)鋼管杭鉄筋コンクリート防潮壁の上部工【線状構造物】
第 3－4－20 図に鋼管杭鉄筋コンクリート防潮壁の上部工の概要図を示す。
当該構造物は，屈曲部（隅角部）に施工目地を設けるため，独立した線状構造物が接しているだけとなり，3 次元的な応答特性は想定されない。よって，水平 2 方向及び鉛
直方向地震力の組合せの影響はない。

←施工目地

←施工目地

鳥瞰図
第 3－4－20 図

平面図
鋼管杭鉄筋コンクリート防潮壁の上部工以上のことから，鉄筋コンクリート防潮壁の上部工の屈曲部（隅角部）及び鉄筋コン
クリート防潮壁（放水路エリア）の放水路については，水平 2 方向地震力の組合せの影響を検討する。

61

（５）従来設計手法の妥当性の確認
i)鉄筋コンクリート防潮壁の上部工
鉄筋コンクリート防潮壁の上部工の設計において，一般部は第 3－4－21 図に示すよ
うに，フーチング側を固定端とする鉛直方向の片持ち梁として設計する。屈曲部（隅角部）の東面鉛直壁は一般部と同様に設計するが，屈曲部（隅角部）の北(南)面は第 3－4－22 図に示すように，東面鉛直壁を固定端とする水平方向の片持ち梁として設計する。
したがって，屈曲部（隅角部）は水平 2 方向の荷重を組み合わせた設計となるため，水平 2 方向及び鉛直方向地震力の組合せの影響評価対象部位として抽出する。

片持ち梁

上部工

固定端

第 3－4－21 図

鉄筋コンクリート防潮壁の上部工[一般部]

施工目地

片持ち梁
東面

北面

一般部
固定端
屈曲部(隅角部)

第 3－4－22 図

鉄筋コンクリート防潮壁の上部工[屈曲部（隅角部）]

62

ⅱ)鉄筋コンクリート防潮壁（放水路エリア）の放水路
第 3－4－23 図に鉄筋コンクリート防潮壁（放水路エリア）の放水路の概要図を示す。
鉄筋コンクリート防潮壁（放水路エリア）の放水路の設計において，評価対象断面に直交する水平地震力については，カルバート構造物であるため，評価対象断面直交方向（強軸断面方向）には動土圧・動水圧はほとんど作用しない。しかしながら，放水路（カルバート）上に設置される防潮壁は，当該加振方向による水平地震力により慣性力を受けるため，下部の放水路（カルバート）に荷重が伝わり，強軸断面方向の曲げ変形への影響が想定される。

防潮壁（鉄筋コンクリート）

放水路（鉄筋コンクリート）

地中連続壁基礎第 3－4－23 図

鉄筋コンクリート防潮壁（放水路エリア）の放水路

63

3.4.5水平 2 方向及び鉛直方向地震力の組合せの評価対象構造物の抽出結果

3.4.4 の検討を踏まえ，水平 2 方向及び鉛直方向地震力の組合せによる影響評価を検討すべき構造物として，構造及び作用荷重の観点から，鋼殻構造物（鋼製防護壁），線状構造物（鉄筋コンクリート防潮壁（上部工），鉄筋コンクリート防潮壁（放水路エリア）（上部工），貯留堰取付護岸），地中連続壁基礎（鉄筋コンクリート防潮壁（下部工），鉄筋コンクリート防潮壁（放水路エリア）（下部工） ），鋼管杭基礎（鋼管杭鉄筋コンクリート防潮壁（下部工），防潮扉２基礎，構内排水路逆流防止設備
水桝（下部工））及び箱型構造物（構内排水路逆流防止設備

出口側集出口側集水桝（上部工））を抽出する。
なお，鋼殻構造物，線状構造物及び地中連続壁基礎については，耐震設計手法において水平 2 方向及び鉛直方向地震力に基づく荷重を考慮した設計を行っているため対象外とする。
鋼管杭基礎については，鋼管杭の材料，孔径，杭間隔，長さ及び周辺地盤の状況が施設毎に異なり，定性的に代表構造物を選定することが困難であるため，各施設の耐震評
価対象断面における鋼管杭の照査値（水平１方向及び鉛直方向地震力の組合せに基づく
耐震評価結果）に基づき代表構造物を選定し，影響評価を行う。第 3－4－6 表に鋼管杭基礎の代表構造物の選定結果を示す。同表より，構内排水路逆流防止設備

出口側集水桝（下部工）の鋼管杭の曲げ軸力照査について影響評価を行う。

第 3－4－6 表

代表構造物の選定結果
照査値

構造形式

鋼管杭
基礎

構造物（施設）名選定結果
曲げ軸力照査せん断力照査

鋼管杭鉄筋コンクリート防潮壁（下部工）

0.67

0.33

防潮扉２基礎0.74

0.24

構内排水路逆流防止設備 出口側集水桝（下部工）

0.80

0.16

※緑色ハッチングが，代表構造物(施設)

64

○

選定理由

照査値が最大3.4.6水平 2 方向及び鉛直方向地震力の組合せの評価（１）鋼管杭基礎
水平 2 方向及び鉛直方向地震力の組合せによる影響評価については，構造物の弱軸断面方向（評価対象断面）と強軸断面方向（評価対象断面に直交する断面）におけるそれぞれの有効応力解析に基づき評価した同要素及び同時刻の断面力を組み合わせて用いる。又は，同要素及び全時刻の最大断面力に組合せ係数を乗じた断面力を組合せて用いる。これにより算定した水平 2 方向及び鉛直方向地震力による発生応力が許容限界以下であることを確認する。

65

第 3－4－24 図

水平 2 方向及び鉛直方向地震力の組合せの評価フロー

66

YES

発生応力をコンクリート
のみで負担可能NO：両加振の耐震評価の関連性

水平2方向及び鉛直方向地震力の組合せによる影響なし

壁部材の鉄筋には応力が発生しない

部材照査

壁部材に発生する面内せん断力

基準地震動Ssによる縦断方向の地震応答解析○強軸断面方向での地震応答解析及び部材照査

強軸断面方向加振による発生応力を考慮

Vcd =ｆ （f’cd ,As ,Md ,N,・・・）

Vyd：せん断耐力
Vcd：コンクリートが負担するせん断耐力
Vsd：鉄筋が負担する
せん断耐力

構造部材のせん断照査
Vyd=Vcd+Vsd

水平2方向及び鉛直方向地震力の組合せを考慮した部材照査

・鉄筋の発生応力(鉄筋が降伏しないか)

・変形量照査(層間変形角)構造部材の曲げ照査

部材照査

構造部材の断面力・発生応力

基準地震動Ssによる弱軸断面方向の地震応答解析○弱軸断面方向での地震応答解析及び部材照査

3.4.7

機器・配管系への影響評価

水平 2 方向及び鉛直方向地震力の組合せの影響が確認された構造物が，耐震重要施設，
常設耐震重要重大事故防止設備又は常設重大事故緩和設備が設置される重大事故等対処施設の機器・配管系の間接支持構造物である場合，水平 2 方向及び鉛直方向地震力の組合せによる応答値への影響を確認する。
水平 2 方向及び鉛直方向地震力の組合せによる応答値への影響が確認された場合，機器・配管系の影響評価に反映する。
なお，津波防護施設の影響の観点から抽出されなかった部位であっても，地震応答解
析結果から機器・配管系への影響の可能性が想定される部位については検討対象として抽出する。

67