飛翔体衝突に伴う鉄筋コンクリート建築物の建屋内応力波伝播と距離減衰特性に関する研究
Abstract
近年，原子力施設に対する外部事象への耐性向上が重要な課題となっている．特に，航空機や竜巻飛来物などの飛翔体が建屋へ衝突した場合，衝撃荷重により発生した応力波は鉄筋コンクリート（RC）建屋内を高速で伝播し，建屋内部に設置された安全上重要な機器へ高周波の衝撃振動を与える可能性がある．従来の飛翔体衝突研究では，建屋外壁の局部損傷評価に着目した研究が多く，建屋内部へ伝播する応力波の挙動や建屋内の応答分布を対象とした研究事例は限られている．また，建屋内の衝撃応答を設備の機能維持評価へ適用するためには機器設置位置での応答加速度の最大値を目安とし，衝撃入力位置からの距離と応答加速度との関係を定量的に把握することが重要である．そこで本研究では，その第一段階としてASI-Gauss法を用いてRC建屋を模擬した簡易骨組モデルに衝撃荷重が作用した場合の応答加速度分布を評価し，建屋モデル内における応力波の距離減衰特性を定性的に明らかにした．さらに，建屋間に設けた衝撃絶縁に着目し，高周波縦波の伝播抑制効果および下流側建屋の応答低減効果について検討した．
The current regulatory requirements established in 2013 introduced new regulations addressing projectile impacts, including tornado-borne missiles and aircraft impacts, on nuclear facilities. Accordingly, the development of reliable assessment methods for projectile impact has become an important issue. However, knowledge regarding the effects of stress waves propagating through reinforced concrete (RC) buildings on equipment installed inside the buildings remains limited. In this study, the ASI-Gauss method is applied to evaluate the response distribution within an RC building subjected to impact loading. The effects of structural discontinuities on stress-wave propagation and response attenuation are investigated. The results demonstrate that structural discontinuities significantly reduce stress-wave propagation within the RC building.