報告書番号

O18010

タイトル（和文）

地震PRAにおけるフラジリティ評価の高度化 －入力地震動のサブ応答係数評価の改善及び建屋の動的非線形特性の考慮による機器の現実的応答評価手法－

タイトル（英文）

Improvement of fragility evaluation on seismic PRA - an evaluation method on realistic response of component considering dynamic nonlinear characteristics of building and enhancement of sub-response factor regarding input seismic motion -

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

背 景
原子力事業者による安全性向上評価やリスク情報を活用した意思決定（RIDM : Risk-Informed Decision Making）の導入が実施されることから、継続的な安全性向上において、確率論的リスク評価により、プラントのリスクプロファイル（地震事象の場合、地震動強さに応じた炉心損傷等の発生頻度）を把握することが肝要となる。そこで、フラジリティ評価における保守的な条件設定を改善するとともに、設計・建設時より高加速度化した基準地震動を考慮し、設計レベルを超える高地震動下においてもプラントのリスクプロファイルを精緻に把握するためのフラジリティ評価手法の高度化が求められる。

目 的
以下の2点を考慮したフラジリティ評価手法を構築する。
･入力地震動のサブ応答係数注 ）における保守的評価の改善
･設計用地震動レベルを越える高加速度領域の入力における建屋の動的非線形特性の考慮による現実的な応答評価に基づくフラジリティ 評価手法及び評価コードの開発

主な成果
1. 入力地震動のサブ応答係数評価の改善
プラントの将来地震動（将来観測される可能性のある地震動）を断層モデル等により評価して平均像を算出し、設計基準地震動との“ずれ”を比として求める（図1）ことで、入力地震動のサブ応答係数をより現実的な評価値とする改善方法を示した。
2. 建屋動的非線形特性の考慮による機器の現実的応答及びフラジリティ評価手法の開発
建屋の動的非線形特性を反映できる機器フラジリティ評価手法（図2）及び評価コードを開発した。同手法では、機器の現実的耐力は従来と同じ取り扱いとし、機器の現実的応答については、詳細法（地震応答解析モデルによる時刻歴応答解析）で得られる建屋の動的非線形特性を考慮した床応答スペクトルから、評価対象機器の固有周期における応答加速度を算出し、設計応答に対する機器のサブ応答係数を乗じて求める。

今後の展開
本研究成果は、原子力事業者による継続的安全性向上において、地震事象におけるより現実的なプラントのリスクプロファイルの把握に寄与する。

概要 （英文）

Industry-based initiatives in voluntary efforts for safety enhancement utilizing Probabilistic Risk Assessment (PRA) have been conducted in Japan. During past major earthquake disasters in Japan, nuclear power plants affected by exceeding design seismic motion levels have been observed. Moreover, in the 2011 off the Pacific coast of Tohoku Earthquake, several nuclear power plants having nonlinear response of buildings due to the large earthquake inputs observed.
This study aims to improve the fragility evaluation on seismic PRA focusing on the realistic response in consideration of the following two points: (1) enhancement of sub-response factor regarding an input seismic motion by considering the uncertainty of spectrum shape for each PGA level based on the seismic wave database, which was constructed by a fault rupture model considering hazard-consistent magnitude and hypocenter distance at target site, and (2) development of the component fragility evaluation method considering dynamic nonlinear characteristics of building.
Its applicability was also investigated in a model plant. The enhanced and developed evaluation method are expected to establishment of a more realistic seismic fragility evaluation on seismic PRA.

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