JP2014164323A - 蒸気発生器の耐震評価方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ステップS1でUベンド部の構成部品モデルを図面データに基づいて組み合わせて詳細解析モデルを作成し、ステップS2で詳細解析モデルで固有値解析を行いUベンド部のモード情報を取得し、ステップS3で固有値解析結果で得られたモード情報より地震波応答スペクトルで応答が大きい周波数領域の固有モードを特定し、ステップS4で詳細解析モデルに弾塑性の特性を設定し、ステップS5で詳細解析モデルを使用して静解析を行い、ステップS6で静解析結果からUベンド部に作用する荷重変位特性を取得し、ステップS7で固有モードのモード質量と荷重変位特性から1自由度系の簡易モデルを作成し、ステップS8で地震波時刻歴応答解析により応答波形を得て、ステップS9で応答波形を用いて終局耐力評価を行うようにした。
【選択図】図3
Description
また、一般的な蒸気発生器のUベンド部における従来の耐震評価方法として、数千本の伝熱管を例えば数本から数十本に集約した簡易モデルを作成し、この簡易モデルに対して動解析(地震波時刻歴応答解析)が行われている。
すなわち、近年では、現状よりも厳しい地震条件により耐震性を再評価するケースが生じている。その場合、従来の耐震評価方法では、過度に保守的な評価となっている可能性があり、蒸気発生器のUベンド部の耐震裕度が1を下回ることが想定されることから、評価手法の精緻化が必要とされており、その点で改善の余地があった。
この場合、変位−ひずみの関係を用いた終局耐力評価を行うことができる。
ここで、耐震評価対象となる蒸気発生器1の具体的な構成について以下に説明する。
先ず、ステップS1(第1工程)において、Uベンド部10の構成部品をモデル化した構成部品モデル(図4の伝熱管モデル15A、図5に示す振止部材モデル12A、図6に示す保持部材モデル13A、図7に示すブリッジモデル14A)をUベンド部10の図面データ(図面情報)の配列情報に基づいて組み合わせ、Uベンド部10の詳細解析モデルM(図8参照)を作成する。
なお、図面データは、Uベンド部10の設計図面などであって、構成部品(伝熱管15、振止部材12、保持部材13、及びブリッジ14)の位置や姿勢(角度、向き)や、構成部品同士の接続部の位置等の図面情報であり、前記自動生成プログラムに予め組み込んでおく。
そして、ステップS8(第5工程)において、前記簡易モデルM2に対して地震加速度を与える地震波時刻歴応答解析を行い、図13に示すような応答波形を得る。
図1に示すように、本実施の形態の蒸気発生器の耐震評価方法では、図2に示すように、Uベンド部10の構成部品モデルを使用し、図面データの配列情報に基づいてUベンド部10の構成部品全体の図8に示す詳細解析モデルM(すなわち全数モデル)を作成し、この詳細解析モデルMを用いて固有値解析を行い、評価対象となる固有モードを特定するとともに、前記詳細解析モデルMに弾塑性の特性を設定して評価対象となる固有モードの形状を再現する静解析を行って荷重変位特性を取得し、前記固有モードのモード質量と荷重変位特性とから1自由度系の図12に示す簡易モデルM2を作成することができる。そして、この簡易モデルM2に対して地震波時刻歴応答解析を行って得た応答波形により、終局耐力評価を行うことができる。
10 Uベンド部
11 熱交換器本体
12 振止部材
12A 振止部材モデル
12B 振止部材詳細解析モデル
13 保持部材
13A 保持部材モデル
13B 保持部材詳細解析モデル
14 ブリッジ
14A ブリッジモデル
14B ブリッジ詳細解析モデル
15 伝熱管
15A 伝熱管モデル
15B 伝熱管詳細解析モデル
20 熱交換器
23 管支持板
M 詳細解析モデル
M1 弾塑性特性が設定された詳細解析モデル
M2 簡易モデル
Claims (2)
- 蒸気発生器のUベンド部の耐震性を評価するための蒸気発生器の耐震評価方法であって、
前記Uベンド部の構成部品をモデル化した構成部品モデルを前記Uベンド部の図面データに基づいて組み合わせ、前記Uベンド部の詳細解析モデルを作成する第1工程と、
前記詳細解析モデルで固有値解析を行い、前記Uベンド部のモード情報を取得するとともに、当該モード情報に基づいて地震波応答スペクトルにおいて応答が大きくなる周波数領域の固有モードを特定する第2工程と、
前記詳細解析モデルに弾塑性の特性を設定し、この詳細解析モデルを使用し、前記第2工程で選定されたモード形状を再現する静解析を行う第3工程と、
前記第3工程で求めた静解析結果から前記Uベンド部に作用する荷重変位特性を取得する第4工程と、
前記第2工程で特定した固有モードのモード質量と、前記第4工程で取得した荷重変位特性とから1自由度系の簡易モデルを作成し、地震波時刻歴応答解析を行って応答波形を得る第5工程と、
前記第5工程で取得した前記応答波形を用いて、終局耐力評価を行う第6工程と、
を有することを特徴とする蒸気発生器の耐震評価方法。 - 前記第4工程において、前記荷重変位特性と共に変位−ひずみの関係を取得し、
前記第6工程における前記応答変位からひずみ量への変換は、前記第4工程で取得した変位−ひずみの関係を用いることを特徴とする請求項1に記載の蒸気発生器の耐震評価方法。
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