数値解析シミュレーション公募要領 別添 1 1. 数値解析シミュレーションの目的平成 25 年度からの調査研究を通じて 高圧ガス設備を設置する各地点において予想される地震動 ( 以下 サイトスペシフィック地震動という ) を用いてサイトスペシフィックに耐震設計することが合理的であることが認識され 現

Transcription

1 経済産業省委託事業石油 ガス供給等に係る保安対策調査等事業 ( 新たな高圧ガス設備等耐震設計基準 耐震性能評価方法の検討に向けた調査研究 ) に係る 数値解析シミュレーションの発注先の公募について 弊会では 本年度経済産業省から委託された標記事業において 数値解析シミュレーションを 実施いたします このたび 別添 1の 数値解析シミュレーション公募要領 に従い 数値解析シミュレーションを発注する事業者を募集することとなりましたので ここに周知いたします なお ご応募いただく際には 別添 2の申込書を弊会担当者宛にFAXまたは郵送にてご提出頂くか または持参してくださいますようお願いいたします 発注する数値シミュレーションの仕様は別添 3のとおりです

2 数値解析シミュレーション公募要領 別添 1 1. 数値解析シミュレーションの目的平成 25 年度からの調査研究を通じて 高圧ガス設備を設置する各地点において予想される地震動 ( 以下 サイトスペシフィック地震動という ) を用いてサイトスペシフィックに耐震設計することが合理的であることが認識され 現行の仕様規定である高圧ガス設備等耐震設計基準 ( 以下 耐震告示という ) の性能規定化への改正を検討されているところ 耐震告示が性能規定化された場合 耐震設計の自由度が増して多様化や合理化 新技術が迅速に導入可能となる等のメリットが生じるが これら性能規定化のメリットを活かすには 最新の知見に基づく耐震設計方法の明確化が必要である 耐震告示の性能規定化を踏まえ 今後のサイトスペシフィックの設計方法の明確化を検討するため 数値解析シミュレーションを実施して検討することを目的としています 2. 公募及び発注事業者決定までの手順 ( 日付は予定です ) (1) 高圧ガス保安協会からホームページ上にて公募の周知をいたします (2) 公募期間は 平成 30 年 9 月 19 日 ( 水 ) から平成 30 年 10 月 3 日 ( 水 ) まで (2 週間 ) といたします (3) 公募要領に基づき当該作業を実施できる事業者は 公募期間中に高圧ガス保安協会宛てに別添 2の申込書に必要事項を記入し FAXまたは郵送にて提出して頂くか または持参して下さい (4) 平成 30 年 10 月 4 日 ( 木 ) に公募に係る説明会を実施いたします ( 申込みが少ない場合 個別に対応させていただく場合もあります ) (5) 平成 30 年 10 月 5 日 ( 金 ) までに以下の資料を提出していただきます 1 概算見積書 ( 実施要領概略等を含む ) 2 業務内容を示す資料等 3 直近 1 期以上の決算報告書 4 通知書 ( 別添 4) (6) 平成 30 年 10 月 11 日 ( 木 ) に入札を実施し 発注する事業者を決定いたします 具体的なスケジュールは下記の通りとなります ( 予定 ) (1) 平成 30 年 9 月 19 日 ( 水 ) 公募開始 ( 掲載期間は2 週間の予定 ) (2) 10 月 3 日 ( 水 ) 公募締切り ( 申込み締切り ) (3) 10 月 4 日 ( 木 ) 説明会 (4) 10 月 5 日 ( 金 ) 概算見積等提出書類締切り (5) 10 月 11 日 ( 木 ) 入札 (6) 10 月 18 日 ( 木 ) 事業者と契約

3 3. 発注事業者の条件 数値解析シミュレーションを別添 3 の仕様に基づき納入頂ける事業者について 以下の条件で 募集いたします (1) 実施するための十分な知識と経験を有すること (2) 別添 3に掲げる仕様の数値解析シミュレーションを 納期までに納入できること (3) 別添 3に掲げる仕様の数値解析シミュレーションを 過去に実施した実績が多数あり 確実に実行できること (4) 不具合連絡後早急に修理できる体制が整っていること (5) 債務超過又はそれに類する状態にないこと 別途 直近 1 期以上の決算報告書を提出していただきます (6) 経済産業省からの補助金交付等停止措置又は指名停止措置が講じられているものではないこと 別添 4の様式による通知書を提出して頂きます (7) 暴力団員による不当な行為の防止等に関する法律 ( 平成 3 年法律第 77 号 ) 第 2 条各号に規定するいずれにも該当せず また 関係を有していないこと 4. 備考公募に係る問合せ先高圧ガス保安協会高圧ガス部大野住所 東京都港区虎ノ門 ヒューリック神谷町ビル電話 FAX

4 高圧ガス保安協会高圧ガス部宛 (FAX ) 別添 2 1. 申込日 : 2. 申込事業者名 : 3. 連絡先 : 住所電話 FAX 4. 本件担当者名 : 担当者所属部署名 : 5. 事業者の主な事業内容 数値解析シミュレーション 公募申込書 6. 本件に当たる人員概数 以上 ( 備考 ) 本申込書にご記入後 FAX またはご郵送して頂けるようお願い致します なお 本申込書で弊協会に提出された情報は 本公募に関することのみに用い 他に 流用することは致しません 本申込書は FAX ご郵送またはご持参で受付けます 公募期間中必着といたします 会社印のないものは無効といたします < 送付先 > 高圧ガス保安協会高圧ガス部大野住所 東京都港区虎ノ門 ヒューリック神谷町ビル電話 FAX

5 数値解析シミュレーション仕様書 別添 3 1. 検討概要耐震告示の性能規定化を踏まえ 今後のサイトスペシフィックの設計方法の明確化を検討するため 耐震告示の性能規定化を踏まえ サイトスペシフィックによる耐震設計を行うため 他分野の規制基準の動向を調査の上 高圧ガス設備に適用可能な手法の検討を行う また 手法の例示作成に当たり想定される適当な地震動を適用し 必要となる調査及び解析等を行い高圧ガス設備の耐震設計の例示を行う ( 球形貯槽の設計モデルについては 平成 29 年度石油精製等に係る保安対策調査等事業 ( 高圧ガス設備等耐震設計基準の性能規定化に向けた調査研究 ) 報告書 ( 以下 平成 29 年度調査研究という ) を参考とする ) 2. 他分野の動向調査 下記の土木 建築分野の設計基準等を対象に サイトスペシフィックによる耐震設計規定を 調査し 高圧ガス設備に適用可能な手法の検討を行う 1( 公社 ) 日本道路協会 : 道路橋示方書 同解説 Ⅴ 耐震設計編 平成 29 年 11 月 2( 公社 ) 日本港湾協会 : 港湾の施設の技術上の基準 同解説 平成 19 年 9 月 3( 公財 ) 鉄道総合技術研究所 : 鉄道構造物等設計標準 同解説 耐震設計 平成 24 年 9 月 4( 公社 ) 日本水道協会 : 水道施設耐震工法指針 解説 2009 年版 平成 21 年 12 月 5 国土交通省河川局 : 大規模地震に対するダム耐震性能照査指針 ( 案 ) 平成 17 年 3 月 6 経済産業省 : 鉱業上使用する工作物等の技術基準を定める省令の技術指針 ( 内規 ) 商局第 4 号 平成 24 年 11 月 30 日制定 ( 集積場管理対策研究会 : 集積場管理対策研究会報告書 平成 24 年 6 月 ) 7 建築基準法施行令第 81 条 平成 12 年建設省告示第 1461 号 ( 超高層建築物の構造計算 ) 8その他

6 3. 地震動予測の例示 3.1 地震動予測手法本検討では 1 経験的手法 2 半経験的手法 3ハイブリッド法の 3 つの地震動予測手法を適用した例示を行う 3.2 対象地震本検討では 以下 1~3の 3 種類の地震を対象に 地震動予測の例示を行う また 伏在断層を想定し 地震動予測の例示を行う ( 下記 4) 伏在断層地震のマグニチュードは M6.5 とし 後述する対象地点は 3 地点のうち 1 地点を選定して地震動予測の例示を行う 1プレート境界地震 2プレート内地震 3 陸域活断層地震 4 伏在断層地震 (M6.5 1 地点 ) 3.3 対象地点本検討では 以下の 3 地点を対象に 地震動予測の例示を行う 1 京浜地区 2 四日市地区 3 堺 高石地区 4. 耐震設計の例示 4.1 基本方針 13.3 の 3 地点のうち 1 地点を選定し 当該地点で予測される地震動を適用して 高圧ガス設備の耐震設計の例示を行う 2 高圧ガス設備は 平成 29 年度調査研究の球形貯槽 ( タイロッドブレース ) を基本とする 4.2 球形貯槽の構造 地盤条件平成 29 年度調査研究の球形貯槽 ( タイロッドブレース ) の上部構造を図 に示す また 基礎構造を図 に示す 本検討では 1 当該地点の地域区分等を考慮した地表面水平震度 KH( レベル 2 地震動 ) に対し 適宜 耐震告示 に準拠して構造仕様を再設定する 2 地盤条件は緩い地盤 ( 表 を参考 ) を想定し 適宜液状化を考慮する

7 主要寸法等 貯 蔵 物 可燃性ガス 貯 蔵 能 力 1000m 3 球 内 径 (DS) 12410mm 支 柱 本 数 (n) 8 本 支柱の中心からなる 円 の 直 径 (DB) 12410mm ベースプレート下面から球殻の 中心までの高さ (HC) 8000mm 支柱の有効長さ (H1) 7206mm ベースプレート下面からベース取付 位置までの高さ (H2) 6000mm 主要部材の寸法 材質 球 殻 - SPV490Q 上 部 支 柱 φ 9.5 t SPV490Q 下 部 支 柱 φ 9.5 t STK400 ブ レ ー ス 70 φ SS400 耐震設計仕様 重要度 Ⅰ 地域区分 A 地区 β1=0.8 β2=0.8 地盤種別第 4 種地盤 β3=2.0 地表面水平震度 ( レベル 2 地震動 ) KH = 0.15 k 1 2 = 図 球形貯槽 ( タイロッドブレース ) の上部構造 ( 平成 29 年度調査研究 ) 鋼管杭杭頭固定埋込み杭 φ600 SKK =17 本 図 球形貯槽 ( タイロッドブレース ) の基礎構造 ( 緩い地盤 液状化無し 平成 29 年度調査研究 )

8 表 緩い地盤 標高 GL±0.0m 層厚 (m) 土質 N 値 単位体積重量 γ(kn/m 3 ) 粘着力 C(kN/m 2 ) 砂 (1) 砂 (2) (9.8) シルト (6.9) 砂礫 ( 支持層 ) (10.8) - 工学的基盤 (10.8) - 注 1) 地下水位は GL-1.5 m で ( ) 内は水中単位体積重量を示す 注 2) 砂 (2) 層は液状化層 4.3 例示ケース 以下に示す耐震設計の例示ケースを設定する 例示ケース A1 当該地点の工学的基盤で予測される地震動のうち 適切な地震動を選定し 上部構造 基礎 地盤連成系モデルに地震動を直接入力し 3 次元 FEM 動的非線形解析を実施する ( 図 4.3-1) この場合 地盤の液状化の有無を考慮する 例示ケース A2 当該地点の工学的基盤で予測される地震動のうち 適切な地震動を選定し 表層地盤モデルに地震動を入力して地表面の地震動を求め 上部構造単体モデル ( 基礎固定 ) に地表面の地震動を入力し 3 次元 FEM 動的非線形解析を実施する ( 図 4.3-2) 表層地盤モデルの動的非線形解析は 1 次元重複反射解析 ( 等価線形解析 ) として実施し 地盤の液状化は考慮しない 基礎は上部構造の反力及び地盤震動( 変位 ) を考慮し 耐震告示 による静的設計を行う ( 図 4.3-3) 例示ケース B1 上部構造単体モデルについて静的なプッシュオーバー解析を実施し P-δ 曲線から上部構造の非線形特性 ( 骨格曲線 ) を設定する ( 図 4.3-4) 上部構造 基礎 地盤連成系の SR モデル ( 図 4.3-5) を構築し 動的非線形解析を実施する 入力地震動 ( 地表面地震動 ) は 例示ケース A2 と同様とする SR モデルによる動的非線形解析から得られる上部構造の最大応答加速度を設計震度に換算し 耐震告示 による静的設計を行う 一方 基礎は例示ケース A2 と同様 上部構造の反力及び地盤震動 ( 変位 ) を考慮し 耐震告示 による静的設計を行う ( 図 4.3-3)

9 水平荷重 (kn) 8.0m 例示ケース B2 例示ケース B1 の SR モデルの代替として上部構造単体モデル ( 基礎固定 ) による動的非 線形解析を行い 例示ケース B1 と同様の例示を行う 例示ケース C 経験的手法により予測される工学的基盤での地震動を用い 簡易式( 末富式等 ) により最大地表面加速度を推定し設計震度に換算する 上部構造は地表面の設計震度を用い 耐震告示 による静的設計を行う 基礎は例示ケース A2 B1 B2 と同様 上部構造の反力及び地盤震動 ( 変位 ) を考慮し 耐震告示 による静的設計を行う( 図 4.3-3) 12.41m 球形貯槽 球形貯槽 鋼管杭 基礎スラブ 基礎固定 上部構造単体モデルの入力地震動 u G1 砂 シルト タイロッドブレース 砂礫 25.0m Z Y 75.1m 25.1m 工学的基盤 u 0 u 0 X 加振方向 ( 境界条件 ) 加振方向 : 繰返し境界加振直交方向 : 対称境界 連成系モデルの入力地震動 図 上部構造 基礎 地盤連成系モデル図 上部構造単体モデルのの 3 次元 FEM 動的非線形解析 3 次元 FEM 動的非線形解析 地盤震動 ( 変位 ) 上部構造反力 7000 全ブレース降伏 6000 (2 倍勾配法による崩壊判定 ) ケース 1 ブレース降伏開始 5000 ( 支柱座屈 ) ケース 2 ケース ブレース降伏開始 平成 27 年度 解析モデル 水平変位 (mm) 注 ) 平成 27 年度調査研究 ケース 1: 構造部材が限界状態に達した場合の限界変位 ( 部材限界 ) ケース 2: 部材接合部のひずみ集中により破壊が生じないと仮定した場合の限界変位 ( 構造限界 ) ケース 3: 最大荷重点を終局限界状態とした場合の限界変位 ( 耐力限界 ) 図 基礎の静的設計 図 プッシュオーバー解析による球形貯槽 ( タイロッドブレース ) の骨格曲線

10 最大応答加速度 設計震度換算 図 SR モデルによる動的非線形解析 5. その他本検討では 有識者による委員会及びワーキングを設置して検討を進めている 委員会及びワーキングの開催に合わせ 当協会の指示する検討書 ( 成果 ) を適宜提出すること また 委員会及びワーキングの指摘事項に適宜対応すること 6. 成果物解析データ ( 電子媒体 ) 検討書 ( 電子媒体含む ) 報告書 ( 電子媒体含む ) 一式 一式 1 部 7. 納期 平成 31 年 2 月 28 日

11 別添 4 通知書 当社は 経済産業省からの補助金交付等停止措置又は指名停止措置を講じられている者ではあ りません 平成年月日 所在地 名称 代表者氏名 印 高圧ガス保安協会御中