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福島第一原子力発電所５，３号機の耐震安全性評価の比較について
平成22年７月16日
東京電力株式会社
1
N
配置図
＃１＃２ ＃３ ＃４
＃５＃６
0 100 200 300 400 500 m
2
平面図（B1F)
福島第一原子力発電所３号機福島第一原子力発電所５号機
47.00
57.40
47.00
57.40
3
断面図（ＮＳ方向）
（B1F）
（1F）
（2F）
（3F）
（4F）
（5F）
（CRF）
（RF）
62.1
1
46.0
5
47.00
49.00
福島第一原子力発電所３号機福島第一原子力発電所５号機
（B1F）
（1F）
（2F）
（3F）
（4F）
（5F）
（CRF）
（RF）
OP47.82M
OP55.72M
45.7
2
61.7
8
GL OP 10.00m
47.00
基礎幅については、５号機が両端部に１ｍずつ張り出しを有しており、３号機に比して2mほど広い。
4
62.1
1
46.0
5
（B1F）
（1F）
（2F）
（3F）
（4F）
（5F）
（CRF）
（RF）
57.40
（B1F）
（1F
（2F）
（3F）
（4F）
（5F）
（CRF）
（RF）
OP-2.06M
OP55.72M
45.7
2
61.7
8
57.40
断面図（ＥＷ方向）
福島第一原子力発電所３号機福島第一原子力発電所５号機
5
地震応答解析モデル（水平方向＿モデル図）
福島第一原子力発電所３号機福島第一原子力発電所５号機
59.05
50.82
42.92
35.30
29.90
21.70
13.20
0.94
-3.06
O.P.(m)
1
K1
2
3
4
5
6
7
8
9
K6K5
K4
K2 K3
6
地震応答解析モデル（NS方向＿建屋諸元）
福島第一原子力発電所３号機福島第一原子力発電所５号機
ヤング係数EC 2.57×107（kN/m2）
せん断弾性係数G 1.07×107（kN/m
2）
ポアソン比ν 0.20
減衰h 5%
基礎形状 49.0m(NS方向)×57.4m(EW方向)
質点番号
83,300
合計 1,103,550
質点重量
W(kN)
回転慣性重量
IG(×106kN･m
2)
せん断断面積
AS(m2)
9 135,000
60.12
2,812.6 562,754
181.1 47,273
117,612354.5
8 300,450
27.01
63,170
7 227,110 41.81
6 141,010 25.96
5
4
111,840
15.33
23,888
25,975155.8
20.59
207.0 45,617
1 21,420 3.94
18.8 11,950
2 20,250
14,779
断面2次モーメント
I(m4)
3.73
28.2
11.633
183.7
ヤング係数EC 2.57×107（kN/m2）
せん断弾性係数G 1.07×107（kN/m
2）
ポアソン比ν 0.20
減衰h 5%
基礎形状 47.0m(NS方向)×57.4m(EW方向)
496,620
9 127,000 233.79
2,697.8
質点番号
88,070
合計 1,092,200
質点重量
W(kN)
74,990
5
4
109,640
3
回転慣性重量
IG(×105kN･m
2)
せん断断面積
AS(m2)
554.17
208.6
239.58
162.10
28.83
28.2
60,144
112,978458.7
8 301,020
7 226,760 417.47
6 130,160
27,958
38,723212.2
201.82
237.3 56,230
138.08
206.3
1 18,890 34.81
28.2 14,571
2 15,670
15,986
断面2次モーメント
I(m4)
（ＮＳ方向） （ＮＳ方向）
一部の階の断面性能等について、３号機の方が最大で４割程度大きいものの、ほぼ同じ。
7
：耐震壁として剛性を評価する範囲
地震応答解析モデル（NS方向＿建屋諸元）
福島第一原子力発電所３号機福島第一原子力発電所５号機
耐震壁として考慮した壁の範囲（ＮＳ方向、３Ｆ（質点番号4-5間））
断面性能（As、Ⅰ）の差が比較的大きく特徴的なフロアを例示する。
8
地震応答解析モデル（EW方向＿建屋諸元）
福島第一原子力発電所３号機福島第一原子力発電所５号機
ヤング係数EC 2.57×107（kN/m2）
せん断弾性係数G 1.07×107（kN/m
2）
ポアソン比ν 0.20
減衰h 5%
基礎形状 47.0m(NS方向)×57.4m(EW方向)
合計 1,092,200
2,697.8 740,717
348.72
622.62
6 130,160
226,760
5 109,640
8 301,020
7
28.2
77.473
103.2
4
74,990
16.18
1 18,890 19.52
21.1 8,529
2 15,670
9,057
断面2次モーメント
I(m4)
14,172
21,844150.8
201.82
204.1 41,352
90.91
239.58
226.6 61,084
135,128431.3
せん断断面積
AS(m2)
9 127,000
質点番号
88,070
質点重量
W(kN)
回転慣性重量
IG(×105kN･m
2)
826.50
ヤング係数EC 2.57×107（kN/m2）
せん断弾性係数G 1.07×107（kN/m
2）
ポアソン比ν 0.20
減衰h 5%
基礎形状 49.0m(NS方向)×57.4m(EW方向)
2.09
21.1
6.523
96.0
1 21,420 2.21
14.0 6,948
2 20,250
8,650
断面2次モーメント
I(m4)
12,728
15,511124.1
20.59
172.8 34,327
5
4
111,840
8.60
8 300,450
37.07
63,170
7 227,110 62.36
6 141,010 25.96
82.49
2,812.6 772,237
239.2 47,077
140,127348.4
質点番号
83,300
合計 1,103,550
質点重量
W(kN)
回転慣性重量
IG(×106kN･m
2)
せん断断面積
AS(m2)
9 135,000
（ＥＷ方向） （ＥＷ方向）
一部の階の断面性能等について、３号機の方が最大で４割程度大きいものの、ほぼ同じ。
9
地震応答解析モデル（EW方向＿建屋諸元）：耐震壁として剛性を評価する範囲
耐震壁として考慮した壁の範囲（EW方向、３Ｆ （質点番号4-5間） ）
福島第一原子力発電所３号機福島第一原子力発電所５号機
断面性能（As、Ⅰ）の差が比較的大きく特徴的なフロアを例示する。
10
地震応答解析モデル（水平方向＿地盤定数＿ Ss-1H）
福島第一原子力発電所３号機福島第一原子力発電所５号機（Ss-1H） （Ss-1H）
標 高O.P.(m)
地 質S波速度Vs(m/s)
単位体積重量γt
(kN/m3)
ポアソン比ν
初期せん断弾性係数G0
(kN/m2)
剛性低下率G/G0
せん断弾性係数G
(kN/m2)
剛性低下後S波速度Vs(m/s)
剛性低下後P波速度Vp(m/s)
減衰定数h (％)
13.0
4.5 砂岩 380 17.8 0.473 262,000 0.84 220,000 348 1540 3
-73.0
470 17.0 0.459 383,000 295,000 413 1500
-99.0
530 17.4 0.447 498,000 383,000 465 1500
-181.0
580 17.4 0.443 597,000 460,000 509 1590
-196.0750 17.6 0.410 1,010,000 778,000 658 1690
750 1920 －0.410 1,010,000 1.00 1,010,000(解放基盤) 750 17.6
泥岩 0.77 3
-3.06基礎底面
標 高O.P.(m)
地 質S波速度Vs(m/s)
単位体積重量γt
(kN/m3)
ポアソン比ν
初期せん断弾性係数G0
(kN/m2)
剛性低下率G/G0
せん断弾性係数G
(kN/m2)
剛性低下後S波速度Vs(m/s)
剛性低下後P波速度Vp(m/s)
減衰定数h (％)
10.0
1.9 砂岩 380 17.8 0.473 262,000 0.85 223,000 351 1550 3
-10.0450 16.5 0.464 341,000 266,000 398 1530
-80.0
500 17.1 0.455 436,000 340,000 442 1540
-108.0
560 17.6 0.446 563,000 439,000 495 1580
-196.0
600 17.8 0.442 653,000 509,000 530 1640
700 1890 －0.421 924,000 1.00 924,000(解放基盤) 700 18.5
泥岩 0.78 3
-6.06基礎底面
基礎底面位置及び敷地高については、３号機の方が3mほど低い。
層区分や解析用の物性値が若干異なる。
11
地震応答解析モデル（水平方向＿地盤定数＿ Ss-2H）
（Ss-2H） （Ss-2H）
福島第一原子力発電所３号機福島第一原子力発電所５号機
基礎底面位置及び敷地高については、３号機の方が3mほど低い。
標 高O.P.(m)
地 質S波速度Vs(m/s)
単位体積重量γt
(kN/m3)
ポアソン比ν
初期せん断弾性係数G0
(kN/m2)
剛性低下率G/G0
せん断弾性係数G
(kN/m2)
剛性低下後S波速度Vs(m/s)
剛性低下後P波速度Vp(m/s)
減衰定数h (％)
13.0
4.5 砂岩 380 17.8 0.473 262,000 0.85 223,000 351 1550 3
-73.0
470 17.0 0.459 383,000 306,000 420 1530
-99.0
530 17.4 0.447 498,000 398,000 474 1530
-181.0
580 17.4 0.443 597,000 478,000 519 1620
-196.0750 17.6 0.410 1,010,000 808,000 671 1720
750 1920 －0.410 1,010,000 1.00 1,010,000(解放基盤) 750 17.6
泥岩 0.80 3
-3.06基礎底面
標 高O.P.(m)
地 質S波速度Vs(m/s)
単位体積重量γt
(kN/m3)
ポアソン比ν
初期せん断弾性係数G0
(kN/m2)
剛性低下率G/G0
せん断弾性係数G
(kN/m2)
剛性低下後S波速度Vs(m/s)
剛性低下後P波速度Vp(m/s)
減衰定数h (％)
10.0
1.9 砂岩 380 17.8 0.473 262,000 0.85 223,000 351 1550 3
-10.0450 16.5 0.464 341,000 276,000 405 1560
-80.0
500 17.1 0.455 436,000 353,000 450 1570
-108.0
560 17.6 0.446 563,000 456,000 504 1610
-196.0
600 17.8 0.442 653,000 529,000 540 1670
700 1890 －0.421 924,000 1.00 924,000(解放基盤) 700 18.5
泥岩 0.81 3
-6.06基礎底面
層区分や解析用の物性値が若干異なる。
12
地震応答解析モデル（水平方向＿地盤定数＿ Ss-3H）
（Ss-3H） （Ss-3H）
福島第一原子力発電所３号機福島第一原子力発電所５号機
標 高O.P.(m)
地 質S波速度Vs(m/s)
単位体積重量γt
(kN/m3)
ポアソン比ν
初期せん断弾性係数G0
(kN/m2)
剛性低下率G/G0
せん断弾性係数G
(kN/m2)
剛性低下後S波速度Vs(m/s)
剛性低下後P波速度Vp(m/s)
減衰定数h (％)
13.0
4.5 砂岩 380 17.8 0.473 262,000 0.86 225,000 352 1560 3
-73.0
470 17.0 0.459 383,000 295,000 413 1500
-99.0
530 17.4 0.447 498,000 383,000 465 1500
-181.0
580 17.4 0.443 597,000 460,000 509 1590
-196.0750 17.6 0.410 1,010,000 778,000 658 1690
750 1920 －0.410 1,010,000 1.00 1,010,000(解放基盤) 750 17.6
泥岩 0.77 3
-3.06基礎底面
標 高O.P.(m)
地 質S波速度Vs(m/s)
単位体積重量γt
(kN/m3)
ポアソン比ν
初期せん断弾性係数G0
(kN/m2)
剛性低下率G/G0
せん断弾性係数G
(kN/m2)
剛性低下後S波速度Vs(m/s)
剛性低下後P波速度Vp(m/s)
減衰定数h (％)
10.0
1.9 砂岩 380 17.8 0.473 262,000 0.86 225,000 352 1560 3
-10.0450 16.5 0.464 341,000 266,000 398 1530
-80.0
500 17.1 0.455 436,000 340,000 442 1540
-108.0
560 17.6 0.446 563,000 439,000 495 1580
-196.0
600 17.8 0.442 653,000 509,000 530 1640
700 1890 －0.421 924,000 1.00 924,000(解放基盤) 700 18.5
泥岩 0.78 3
-6.06基礎底面
基礎底面位置及び敷地高については、３号機の方が3mほど低い。
層区分や解析用の物性値が若干異なる。
13
福島第一原子力発電所３号機福島第一原子力発電所５号機
採用振動数 採用振動数（*3）
(Hz) f1(Hz)
K1 8 側面・並進 2.96 ×106
1.16 5.92 ×105
2.46
K2 8 側面・回転 1.92 ×109
0.01 1.14 ×108
2.46
K3 9 側面・並進 2.56 ×106
1.16 5.12 ×105
2.46
K4 9 側面・回転 1.66 ×10 9 0.01 9.89 ×10 7 2.46
K5 9 底面・並進 5.01 ×10 7 0.00 2.09 ×10 6 2.46
K6 9 底面・回転 3.70 ×10 10 0.00 3.74 ×10 8 2.46
（*1） K1,K3,K5はkN/m K2,K4,K6はkN･m/rad
（*2） K1,K3,K5はkN・s/m K2,K4,K6はkN･s･m/rad
（*3） f1は連成系の1次固有振動数
Cc
減 衰
減衰係数（*2）質点番号
ばね番号地盤ばね成分
ばね
ばね定数（*1）
Kc
採用振動数 採用振動数（*3）
(Hz) f1(Hz)
K1 8 側面・並進 2.96 ×10 6 1.16 5.92 ×10 5 2.55
K2 8 側面・回転 1.92 ×10 9 0.01 1.15 ×10 8 2.55
K3 9 側面・並進 2.56 ×10 6 1.16 5.12 ×10 5 2.55
K4 9 側面・回転 1.66 ×10 9 0.01 9.99 ×10 7 2.55
K5 9 底面・並進 4.93 ×10 7 0.00 2.02 ×10 6 2.55
K6 9 底面・回転 4.64 ×10 10 0.00 5.70 ×10 8 2.55
（*1） K1,K3,K5はkN/m K2,K4,K6はkN･m/rad
（*2） K1,K3,K5はkN・s/m K2,K4,K6はkN･s･m/rad
（*3） f1は連成系の1次固有振動数
Cc
減 衰
減衰係数（*2）質点番号
ばね番号地盤ばね成分
ばね
ばね定数（*1）
Kc
採用振動数 採用振動数（*3）
(Hz) f1(Hz)
K1 8 側面・並進 2.32 ×10 6 1.11 4.75 ×10 5 2.53
K2 8 側面・回転 1.44 ×109
0.01 8.80 ×107
2.53
K3 9 側面・並進 2.32 ×106
1.11 4.75 ×105
2.53
K4 9 側面・回転 1.44 ×109
0.01 8.80 ×107
2.53
K5 9 底面・並進 5.37 ×10 7 0.00 2.07 ×10 6 2.53
K6 9 底面・回転 3.87 ×1010
0.00 3.21 ×108
2.53
（*1） K1,K3,K5はkN/m K2,K4,K6はkN･m/rad
（*2） K1,K3,K5はkN・s/m K2,K4,K6はkN･s･m/rad
（*3） f1は連成系の1次固有振動数
Cc
減 衰
減衰係数（*2）質点
番号ばね番号
地盤ばね成分
ばね
ばね定数（*1）
Kc
採用振動数 採用振動数（*3）
(Hz) f1(Hz)
K1 8 側面・並進 2.32 ×10 6 1.11 4.76 ×10 5 2.65
K2 8 側面・回転 1.44 ×109
0.01 8.91 ×107
2.65
K3 9 側面・並進 2.32 ×106
1.11 4.76 ×105
2.65
K4 9 側面・回転 1.44 ×109
0.01 8.91 ×107
2.65
K5 9 底面・並進 5.27 ×10 7 0.00 1.99 ×10 6 2.65
K6 9 底面・回転 5.16 ×1010
0.00 5.51 ×108
2.65
（*1） K1,K3,K5はkN/m K2,K4,K6はkN･m/rad
（*2） K1,K3,K5はkN・s/m K2,K4,K6はkN･s･m/rad
（*3） f1は連成系の1次固有振動数
質点番号
ばね番号地盤ばね成分
ばね
ばね定数（*1）
Kc Cc
減 衰
減衰係数（*2）
（ＮＳ方向、Ss-1H） （ＮＳ方向、Ss-1H）
（ＥＷ方向、Ss-1H） （ＥＷ方向、Ss-1H）
側面ばねのばね剛性については、３号機の方が1割程度小さく、底面ばねのばね剛性については、３号機の方が１割程度大きい。
地震応答解析モデル（水平方向＿地盤のばね定数と減衰係数＿ Ss-1H）
14
地震応答解析モデル（水平方向＿地盤のばね定数と減衰係数＿ Ss-2H）
福島第一原子力発電所３号機福島第一原子力発電所５号機
（ＮＳ方向、Ss-2H） （ＮＳ方向、Ss-2H）
（ＥＷ方向、Ss-2H） （ＥＷ方向、Ss-2H）
採用振動数 採用振動数（*3）
(Hz) f1(Hz)
K1 8 側面・並進 3.06 ×10 6 1.18 6.02 ×10 5 2.49
K2 8 側面・回転 1.99 ×109
0.01 1.16 ×108
2.49
K3 9 側面・並進 2.65 ×10 6 1.18 5.21 ×10 5 2.49
K4 9 側面・回転 1.72 ×10 9 0.01 1.00 ×10 8 2.49
K5 9 底面・並進 5.18 ×107
0.00 2.12 ×106
2.49
K6 9 底面・回転 3.85 ×10 10 0.00 3.81 ×10 8 2.49
（*1） K1,K3,K5はkN/m K2,K4,K6はkN･m/rad
（*2） K1,K3,K5はkN・s/m K2,K4,K6はkN･s･m/rad
（*3） f1は連成系の1次固有振動数
質点番号
ばね番号地盤ばね成分
ばね
ばね定数（*1）
Kc Cc
減 衰
減衰係数（*2）
採用振動数 採用振動数（*3）
(Hz) f1(Hz)
K1 8 側面・並進 3.06 ×10 6 1.18 6.02 ×10 5 2.59
K2 8 側面・回転 1.99 ×10 9 0.01 1.17 ×10 8 2.59
K3 9 側面・並進 2.65 ×10 6 1.18 5.21 ×10 5 2.59
K4 9 側面・回転 1.72 ×10 9 0.01 1.02 ×10 8 2.59
K5 9 底面・並進 5.10 ×10 7 0.00 2.06 ×10 6 2.59
K6 9 底面・回転 4.83 ×10 10 0.00 5.82 ×10 8 2.59
（*1） K1,K3,K5はkN/m K2,K4,K6はkN･m/rad
（*2） K1,K3,K5はkN・s/m K2,K4,K6はkN･s･m/rad
（*3） f1は連成系の1次固有振動数
質点番号
ばね番号地盤ばね成分
ばね
ばね定数（*1）
Kc Cc
減 衰
減衰係数（*2）
採用振動数 採用振動数（*3）
(Hz) f1(Hz)
K1 8 側面・並進 2.40 ×106
1.13 4.84 ×105
2.56
K2 8 側面・回転 1.49 ×10 9 0.01 8.94 ×10 7 2.56
K3 9 側面・並進 2.40 ×106
1.13 4.84 ×105
2.56
K4 9 側面・回転 1.49 ×109
0.01 8.94 ×107
2.56
K5 9 底面・並進 5.56 ×107
0.00 2.10 ×106
2.56
K6 9 底面・回転 4.02 ×1010
0.00 3.25 ×108
2.56
（*1） K1,K3,K5はkN/m K2,K4,K6はkN･m/rad
（*2） K1,K3,K5はkN・s/m K2,K4,K6はkN･s･m/rad
（*3） f1は連成系の1次固有振動数
質点番号
ばね番号地盤ばね成分
ばね
ばね定数（*1）
Kc Cc
減 衰
減衰係数（*2）
採用振動数 採用振動数（*3）
(Hz) f1(Hz)
K1 8 側面・並進 2.40 ×106
1.13 4.84 ×105
2.69
K2 8 側面・回転 1.49 ×10 9 0.01 9.06 ×10 7 2.69
K3 9 側面・並進 2.40 ×106
1.13 4.84 ×105
2.69
K4 9 側面・回転 1.49 ×109
0.01 9.06 ×107
2.69
K5 9 底面・並進 5.45 ×107
0.00 2.02 ×106
2.69
K6 9 底面・回転 5.35 ×1010
0.00 5.60 ×108
2.69
（*1） K1,K3,K5はkN/m K2,K4,K6はkN･m/rad
（*2） K1,K3,K5はkN・s/m K2,K4,K6はkN･s･m/rad
（*3） f1は連成系の1次固有振動数
Cc
減 衰
減衰係数（*2）質点
番号ばね番号
地盤ばね成分
ばね
ばね定数（*1）
Kc
側面ばねのばね剛性については、３号機の方が1割程度小さく、底面ばねのばね剛性については、３号機の方が１割程度大きい。
15
地震応答解析モデル（水平方向＿地盤のばね定数と減衰係数＿ Ss-3H）
福島第一原子力発電所３号機福島第一原子力発電所５号機
（ＮＳ方向、Ss-3H） （ＮＳ方向、Ss-3H）
（ＥＷ方向、Ss-3H） （ＥＷ方向、Ss-3H）
採用振動数 採用振動数（*3）
(Hz) f1(Hz)
K1 8 側面・並進 2.96 ×106
1.16 5.92 ×105
2.46
K2 8 側面・回転 1.92 ×109
0.01 1.14 ×108
2.46
K3 9 側面・並進 2.56 ×106
1.16 5.12 ×105
2.46
K4 9 側面・回転 1.66 ×109
0.01 9.89 ×107
2.46
K5 9 底面・並進 5.01 ×107
0.00 2.09 ×106
2.46
K6 9 底面・回転 3.70 ×1010
0.00 3.74 ×108
2.46
（*1） K1,K3,K5はkN/m K2,K4,K6はkN･m/rad
（*2） K1,K3,K5はkN・s/m K2,K4,K6はkN･s･m/rad
（*3） f1は連成系の1次固有振動数
質点番号
ばね番号地盤ばね成分
ばね
ばね定数（*1）
Kc Cc
減 衰
減衰係数（*2）
採用振動数 採用振動数（*3）
(Hz) f1(Hz)
K1 8 側面・並進 2.96 ×106 1.16 5.92 ×10 5 2.55
K2 8 側面・回転 1.92 ×109 0.01 1.15 ×10 8 2.55
K3 9 側面・並進 2.56 ×106 1.16 5.12 ×10 5 2.55
K4 9 側面・回転 1.66 ×109 0.01 9.99 ×10 7 2.55
K5 9 底面・並進 4.93 ×107 0.00 2.02 ×10 6 2.55
K6 9 底面・回転 4.64 ×1010 0.00 5.70 ×10 8 2.55
（*1） K1,K3,K5はkN/m K2,K4,K6はkN･m/rad
（*2） K1,K3,K5はkN・s/m K2,K4,K6はkN･s･m/rad
（*3） f1は連成系の1次固有振動数
Cc
減 衰
減衰係数（*2）質点
番号ばね番号
地盤ばね成分
ばね
ばね定数（*1）
Kc
採用振動数 採用振動数（*3）
(Hz) f1(Hz)
K1 8 側面・並進 2.32 ×10 6 1.11 4.75 ×10 5 2.53
K2 8 側面・回転 1.44 ×10 9 0.01 8.80 ×10 7 2.53
K3 9 側面・並進 2.32 ×10 6 1.11 4.75 ×10 5 2.53
K4 9 側面・回転 1.44 ×10 9 0.01 8.80 ×10 7 2.53
K5 9 底面・並進 5.37 ×10 7 0.00 2.07 ×10 6 2.53
K6 9 底面・回転 3.87 ×10 10 0.00 3.21 ×10 8 2.53
（*1） K1,K3,K5はkN/m K2,K4,K6はkN･m/rad
（*2） K1,K3,K5はkN・s/m K2,K4,K6はkN･s･m/rad
（*3） f1は連成系の1次固有振動数
Cc
減 衰
減衰係数（*2）質点
番号ばね番号
地盤ばね成分
ばね
ばね定数（*1）
Kc
採用振動数 採用振動数（*3）
(Hz) f1(Hz)
K1 8 側面・並進 2.32 ×10 6 1.11 4.76 ×10 5 2.65
K2 8 側面・回転 1.44 ×10 9 0.01 8.91 ×10 7 2.65
K3 9 側面・並進 2.32 ×10 6 1.11 4.76 ×10 5 2.65
K4 9 側面・回転 1.44 ×10 9 0.01 8.91 ×10 7 2.65
K5 9 底面・並進 5.27 ×10 7 0.00 1.99 ×10 6 2.65
K6 9 底面・回転 5.16 ×10 10 0.00 5.51 ×10 8 2.65
（*1） K1,K3,K5はkN/m K2,K4,K6はkN･m/rad
（*2） K1,K3,K5はkN・s/m K2,K4,K6はkN･s･m/rad
（*3） f1は連成系の1次固有振動数
質点番号
ばね番号地盤ばね成分
ばね
ばね定数（*1）
Kc Cc
減 衰
減衰係数（*2）
側面ばねのばね剛性については、３号機の方が1割程度小さく、底面ばねのばね剛性については、３号機の方が１割程度大きい。
16
地震応答解析モデル（鉛直方向＿モデル図）
59.05
50.82
42.92
35.30
29.90
21.70
13.20
0.94
-3.06
O.P.(m)
8.7m 8.4m
2
3
4
5
6
7
8
9
K1
11101
Kθ
モデル化
CL
CL CL
モデル化
CL
福島第一原子力発電所３号機福島第一原子力発電所５号機
：外壁部 ：つなぎ梁位置 ：外壁部 ：つなぎ梁位置
屋根トラス部分の質点分割が異なる。
17
地震応答解析モデル（鉛直方向＿建屋諸元）
福島第一原子力発電所３号機福島第一原子力発電所５号機
①コンクリート部ヤング係数EC 2.57×10
7（kN/m
2）
せん断弾性係数G 1.07×107（kN/m
2）
ポアソン比ν 0.20
減衰h 5%
②鉄骨部ヤング係数ES 2.05×10
8（kN/m
2）
せん断弾性係数G 7.90×107（kN/m
2）
ポアソン比ν 0.30
減衰h 2%
トラス端部回転拘束ばねKθ 2.31×107（kN･m/rad）
基礎形状 49.0m(NS方向)×57.4m(EW方向)
1 14,893
55.3 1.73
2 20,250
62.1
284.1 9.58
14.04294.9
軸ばね剛性
KA×108（kN/m）
6 141,010
建屋
5
3 63,170
4
111,840
2.02
385.2 12.07
7 227,110
675.5
8 300,450
2,812.6 180.71
419.3 12.68
14.16
質点番号
83,300
合計 1,103,550
質点重量W(kN)
軸断面積
AN(m2)
9 135,000
屋根
質点番号質点重量W(kN)
せん断断面積
AS(×10-2m2)
断面2次モーメント
I(m4)
1 -
11.35 0.9975
6.18 0.9975
10
11
4,377
2,150
①コンクリート部ヤング係数EC 2.57×10
7（kN/m
2）
せん断弾性係数G 1.07×107（kN/m
2）
ポアソン比ν 0.20
減衰h 5%
②鉄骨部ヤング係数ES 2.05×10
8（kN/m
2）
せん断弾性係数G 7.90×107（kN/m
2）
ポアソン比ν 0.30
減衰h 2%
トラス端部回転拘束ばねKθ 2.36×107（kN･m/rad）
基礎形状 47.0m(NS方向)×57.4m(EW方向)
2,697.8 173.33
14.49
127,000
691.2
11.56 0.852
10
11
1,881
3,172
5.96 0.852
12 1,811
1 -
13.03 0.852
屋根
質点番号質点重量W(kN)
せん断断面積
AS(×10-2m2)
断面2次モーメント
I(m4)
合計 1,092,200
質点重量W(kN)
9
7 226,760
8 301,020
軸断面積
AN(m2)
13.53
6 130,160
質点番号
88,070
17.75
423.0 12.79
建屋
5
3 74,990
4
109,640
2.44
431.7
293.3 9.89
373.0
軸ばね剛性
KA(×108kN/m）
1 12,026
68.0 2.21
2 15,670
74.9
一部の階の断面性能等について、３号機の方が最大で４割程度大きいものの、ほぼ同じ。
18
地震応答解析モデル（鉛直方向＿基礎地盤のばね定数と減衰係数）
福島第一原子力発電所３号機福島第一原子力発電所５号機
（Ss-1V）ばね 減 衰
ばね定数 採用振動数 減衰係数 採用振動数（*1）ばね番号 質点
番号
地盤ばね
成分 Kc(kN/m) (Hz) Cc(kN･s/m) f1(Hz)
K1 9 底面・鉛直 8.03×107 0.00 4.77×106 4.19
（*1） f1は連成系の 1次固有振動数
ばね 減 衰
ばね定数 採用振動数 減衰係数 採用振動数（*1）ばね番号 質点
番号
地盤ばね
成分 Kc(kN/m) (Hz) Cc(kN･s/m) f1(Hz)
K1 9 底面・鉛直 8.32×107 0.00 4.87×106 4.26
（*1） f1は連成系の 1次固有振動数
ばね 減 衰
ばね定数 採用振動数 減衰係数 採用振動数（*1）ばね番号 質点
番号
地盤ばね
成分 Kc(kN/m) (Hz) Cc(kN･s/m) f1(Hz)
K1 9 底面・鉛直 8.03×107 0.00 4.77×106 4.19
（*1） f1は連成系の 1次固有振動数
（Ss-2V）
（Ss-3V）
ばね定数 採用振動数 減衰係数 採用振動数（*1）
Kc(kN/m) (Hz) Cc(kN･s/m) f1(Hz)
K1 9 底面・鉛直 8.83×107 0.00 4.77×10
6 4.41
（ *1）
減 衰
f1は連成系の1次固有振動数
質点
番号
地盤ばね
成分ばね番号
ばね
ばね定数 採用振動数 減衰係数 採用振動数（*1）
Kc(kN/m) (Hz) Cc(kN･s/m) f1(Hz)
K1 9 底面・鉛直 9.16×107 0.00 4.87×10
6 4.49
（ *1）
地盤ばね
成分
ばね 減 衰
f1は連成系の1次固有振動数
ばね番号質点
番号
ばね定数 採用振動数 減衰係数 採用振動数（*1）
Kc(kN/m) (Hz) Cc(kN･s/m) f1(Hz)
K1 9 底面・鉛直 8.83×107 0.00 4.77×10
6 4.41
（ *1） f1は連成系の1次固有振動数
ばね番号質点
番号
地盤ばね
成分
ばね 減 衰
（Ss-1V）
（Ss-2V）
（Ss-3V）
底面ばねのばね剛性については、３号機の方が１割程度大きい。
19
入力地震動（基礎底面）
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
0.1 1.0
Ss-1H(1F3)Ss-2H(1F3)Ss-3H(1F3)
Ss-1H(1F5)Ss-2H(1F5)Ss-3H(1F5)
周期(s)0.02 5
(cm/s2)
20.50.05 0.2
加速度
h=0.05
水平方向
鉛直方向
0
500
1000
1500
2000
0.1 1.0
Ss-1V(1F3)Ss-2V(1F3)Ss-3V(1F3)
Ss-1V(1F5)Ss-2V(1F5)Ss-3V(1F5)
周期(s)0.02 5
(cm/s2)
20.50.05 0.2
加速度
h=0.05
20
床応答スペクトル（地下１階（基礎スラブ上端）＿水平方向）
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
0.1 1.0
Ss-1H(1F3)Ss-2H(1F3)Ss-3H(1F3)
Ss-1H(1F5)Ss-2H(1F5)Ss-3H(1F5)
周期(s)0.02 5
(cm/s2)
20.50.05 0.2
加速度
h=0.05
ＮＳ方向
ＥＷ方向
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
0.1 1.0
Ss-1H(1F3)Ss-2H(1F3)Ss-3H(1F3)
Ss-1H(1F5)Ss-2H(1F5)Ss-3H(1F5)
周期(s)0.02 5
(cm/s2)
20.50.05 0.2
加速度
h=0.05
21
床応答スペクトル（オペフロ＿水平方向）
ＮＳ方向
ＥＷ方向
0
1000
2000
3000
4000
5000
0.1 1.0
Ss-1H(1F3)Ss-2H(1F3)Ss-3H(1F3)
Ss-1H(1F5)Ss-2H(1F5)Ss-3H(1F5)
周期(s)0.02 5
(cm/s2)
20.50.05 0.2
加速度
h=0.05
0
1000
2000
3000
4000
5000
0.1 1.0
Ss-1H(1F3)Ss-2H(1F3)Ss-3H(1F3)
Ss-1H(1F5)Ss-2H(1F5)Ss-3H(1F5)
周期(s)0.02 5
(cm/s2)
20.50.05 0.2
加速度
h=0.05
22
床応答スペクトル（地下１階（基礎スラブ上端）＿鉛直方向）
鉛直方向
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
0.1 1.0
Ss-1V(1F3)
Ss-2V(1F3)
Ss-3V(1F3)
Ss-1V(1F5)
Ss-2V(1F5)
Ss-3V(1F5)
周期(s)0.02 5
(cm/s2)
20.50.05 0.2
加速度
h=0.05
23
床応答スペクトル（オペフロ＿鉛直方向）
鉛直方向
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
0.1 1.0
Ss-1V(1F3)
Ss-2V(1F3)Ss-3V(1F3)
Ss-1V(1F5)
Ss-2V(1F5)Ss-3V(1F5)
周期(s)0.02 5
(cm/s2)
20.50.05 0.2
加速度
h=0.05
24
地震応答解析結果（NS方向＿固有値および刺激係数）
福島第一原子力発電所３号機福島第一原子力発電所５号機
次数固有周期(s)
固有振動数(Hz)
刺激係数 備考
1 0.407 2.46 1.789 地盤建屋連成一次2 0.185 5.40 -1.0053 0.090 11.17 0.2744 0.065 15.28 -0.0215 0.056 17.76 -0.065
次数固有周期(s)
固有振動数(Hz)
刺激係数 備考
1 0.401 2.49 1.794 地盤建屋連成一次2 0.183 5.47 -1.0183 0.089 11.20 0.2864 0.065 15.32 -0.0215 0.056 17.77 -0.067
次数固有周期(s)
固有振動数(Hz)
刺激係数 備考
1 0.407 2.46 1.789 地盤建屋連成一次2 0.185 5.40 -1.0053 0.090 11.17 0.2744 0.065 15.28 -0.0215 0.056 17.76 -0.065
次数固有周期(s)
固有振動数(Hz)
刺激係数 備考
1 0.396 2.53 1.755 地盤建屋連成一次2 0.177 5.64 -0.9213 0.078 12.85 0.2194 0.060 16.59 -0.0165 0.051 19.73 -0.059
次数固有周期(s)
固有振動数(Hz)
刺激係数 備考
1 0.390 2.56 1.759 地盤建屋連成一次2 0.175 5.73 -0.9323 0.078 12.88 0.2284 0.060 16.63 -0.0165 0.051 19.74 -0.061
次数固有周期(s)
固有振動数(Hz)
刺激係数 備考
1 0.396 2.53 1.755 地盤建屋連成一次2 0.177 5.64 -0.9213 0.078 12.85 0.2194 0.060 16.59 -0.0165 0.051 19.73 -0.059
（ＮＳ方向、Ss-1H）
（ＮＳ方向、Ss-2H）
（ＮＳ方向、Ss-3H）
（ＮＳ方向、Ss-1H）
（ＮＳ方向、Ss-2H）
（ＮＳ方向、Ss-3H）
３号機の建屋－地盤連成系の固有周期が５号機に比して数%程度、短周期側に変動しており、底面ばねの剛性及び断面性能等について３号機の方が相対的に大きいことと整合している。
25
地震応答解析結果（EW方向＿固有値および刺激係数）
福島第一原子力発電所３号機福島第一原子力発電所５号機（ＥＷ方向、Ss-1H）
（ＥＷ方向、Ss-2H）
（ＥＷ方向、Ss-3H）
（ＥＷ方向、Ss-1H）
（ＥＷ方向、Ss-2H）
（ＥＷ方向、Ss-3H）
次数固有周期(s)
固有振動数(Hz)
刺激係数 備考
1 0.392 2.55 1.841 地盤建屋連成一次2 0.185 5.41 -1.1373 0.105 9.56 0.3264 0.069 14.57 0.0235 0.056 17.71 -0.063
次数固有周期(s)
固有振動数(Hz)
刺激係数 備考
1 0.386 2.59 1.848 地盤建屋連成一次2 0.182 5.48 -1.1593 0.104 9.60 0.3414 0.068 14.61 0.0225 0.056 17.72 -0.065
次数固有周期(s)
固有振動数(Hz)
刺激係数 備考
1 0.392 2.55 1.841 地盤建屋連成一次2 0.185 5.41 -1.1373 0.105 9.56 0.3264 0.069 14.57 0.0235 0.056 17.71 -0.063
次数固有周期(s)
固有振動数(Hz)
刺激係数 備考
1 0.377 2.65 1.774 地盤建屋連成一次2 0.175 5.72 -0.9803 0.089 11.26 0.2254 0.065 15.41 0.0325 0.050 19.87 -0.063
次数固有周期(s)
固有振動数(Hz)
刺激係数 備考
1 0.372 2.69 1.780 地盤建屋連成一次2 0.172 5.80 -0.9953 0.089 11.29 0.2364 0.065 15.44 0.0325 0.050 19.87 -0.065
次数固有周期(s)
固有振動数(Hz)
刺激係数 備考
1 0.377 2.65 1.774 地盤建屋連成一次2 0.175 5.72 -0.9803 0.089 11.26 0.2254 0.065 15.41 0.0325 0.050 19.87 -0.063
３号機の建屋－地盤連成系の固有周期が５号機に比して数%程度、短周期側に変動しており、底面ばねの剛性及び断面性能等について３号機の方が相対的に大きいことと整合している。
26
地震応答解析結果（鉛直方向＿固有値および刺激係数）
福島第一原子力発電所３号機福島第一原子力発電所５号機（Ss-1V）
（Ss-2V）
（Ss-3V）
（Ss-1V）
（Ss-2V）
（Ss-3V）
次数固有周期(s)
固有振動数(Hz)
刺激係数 備考
1 0.317 3.16 3.024 屋根トラス一次2 0.238 4.19 -2.104 地盤建屋連成一次3 0.099 10.10 0.0844 0.046 21.60 -0.1105 0.029 34.22 0.047
次数固有周期(s)
固有振動数(Hz)
刺激係数 備考
1 0.317 3.16 2.902 屋根トラス一次2 0.235 4.26 -1.985 地盤建屋連成一次3 0.099 10.10 0.0874 0.046 21.61 -0.1145 0.029 34.22 0.048
次数固有周期(s)
固有振動数(Hz)
刺激係数 備考
1 0.317 3.16 3.024 屋根トラス一次2 0.238 4.19 -2.104 地盤建屋連成一次3 0.099 10.10 0.0844 0.046 21.60 -0.1105 0.029 34.22 0.047
次数 固有周期(s)固有振動数(Hz)
刺激係数 備考
1 0.292 3.43 3.474 屋根トラス一次2 0.227 4.41 -2.571 地盤建屋連成一次3 0.091 11.00 0.1084 0.045 22.39 -0.2665 0.039 25.65 0.215
次数 固有周期(s)固有振動数(Hz)
刺激係数 備考
1 0.292 3.43 3.308 屋根トラス一次2 0.223 4.49 -2.410 地盤建屋連成一次3 0.091 11.00 0.1134 0.045 22.40 -0.2775 0.039 25.65 0.224
次数 固有周期(s)固有振動数(Hz)
刺激係数 備考
1 0.292 3.43 3.474 屋根トラス一次2 0.227 4.41 -2.571 地盤建屋連成一次3 0.091 11.00 0.1084 0.045 22.39 -0.2665 0.039 25.65 0.215
３号機の建屋－地盤連成系の固有周期が５号機に比して数%程度、短周期側に変動しており、底面ばねの剛性及び断面性能等について３号機の方が相対的に大きいことと整合している。
27
地震応答解析結果（NS方向＿最大応答加速度）
福島第一原子力発電所３号機福島第一原子力発電所５号機
Ss-1HSs-2HSs-3H
0 500 1000 1500 2000
(cm/s2)
O.P.(m)59.05
50.82
42.92
35.30
29.90
21.70
13.20
0.94
-3.06
Ss-1H
1125
913
750
674
624
569
517
452
444
Ss-2H
1081
884
765
720
677
611
513
406
392
Ss-3H
917
774
672
606
555
482
442
404
394
(cm/s2)
最大応答加速度
Ss-1HSs-2HSs-3H
0 500 1000 1500 2000
(cm/s2)
O.P.(m)55.72
47.82
39.92
32.30
26.90
18.70
10.20
-2.06
-6.06
Ss-1H
1136
933
754
675
629
564
509
449
437
Ss-2H
990
866
770
681
643
580
514
440
427
Ss-3H
925
798
670
597
558
499
431
393
387
(cm/s2)
最大応答加速度（ＮＳ方向）最大応答加速度（ＮＳ方向）
28
地震応答解析結果（EW方向＿最大応答加速度）
福島第一原子力発電所３号機福島第一原子力発電所５号機
最大応答加速度（ＥＷ方向）最大応答加速度（ＥＷ方向）
Ss-1HSs-2HSs-3H
0 500 1000 1500 2000
(cm/s2)
O.P. (m)
59.05
50.82
42.92
35.30
29.90
21.70
13.20
0.94
-3.06
Ss-1H
1125
921
745
654
615
552
493
452
444
Ss-2H
1088
874
759
702
667
596
507
419
411
Ss-3H
978
750
629
567
523
457
427
396
389
(cm/s2)
最大応答加速度
Ss-1HSs-2HSs-3H
0 500 1000 1500 2000
(cm/s2)
O.P.(m)55.72
47.82
39.92
32.30
26.90
18.70
10.20
-2.06
-6.06
Ss-1H
1112
903
767
664
604
546
489
441
437
Ss-2H
1013
858
747
692
658
596
520
429
414
Ss-3H
904
756
643
572
527
463
409
387
384
(cm/s2)
29
地震応答解析結果（NS方向＿最大応答せん断力）
福島第一原子力発電所３号機福島第一原子力発電所５号機
最大応答せん断力（ＮＳ方向）最大応答せん断力（ＮＳ方向）
Ss-1HSs-2HSs-3H
0 200 400 600
O.P.(m)
59.05
50.82
42.92
35.30
29.90
21.70
13.20
0.94
-3.06
Ss-1H
24.30
42.62
88.17
142.48
209.45
289.46
407.95
491.72
Ss-2H
23.67
41.92
88.77
143.26
219.23
306.86
425.09
501.65
Ss-3H
19.56
35.41
78.11
129.03
191.73
260.06
351.40
419.21
×103(kN)
×103(kN)
最大応答せん断力
Ss-1HSs-2HSs-3H
0 200 400 600
(kN)
O.P.(m)55.72
47.82
39.92
32.30
26.90
18.70
10.20
-2.06
-6.06
×103
Ss-1H
21.63
36.22
91.94
147.51
214.24
288.10
401.96
497.11
Ss-2H
19.22
33.05
91.35
151.61
218.40
294.73
412.71
509.66
Ss-3H
17.51
30.04
81.06
134.14
194.48
257.71
355.48
410.55
(kN) ×103
30
地震応答解析結果（EW方向＿最大応答せん断力）
福島第一原子力発電所３号機福島第一原子力発電所５号機
最大応答せん断力（ＥＷ方向）最大応答せん断力（ＥＷ方向）
0 200 400 600
×103(kN)
O.P.(m)
59.05
50.82
42.92
35.30
29.90
21.70
13.20
0.94
-3.06
Ss-1H
24.33
42.53
89.11
139.36
203.37
282.49
395.93
482.92
Ss-2H
23.82
41.10
84.96
142.38
217.20
302.79
419.56
498.14
Ss-3H
20.88
35.50
74.50
121.90
181.15
246.87
337.04
398.97
×103(kN)
Ss-1HSs-2HSs-3H
最大応答せん断力
Ss-1HSs-2HSs-3H
0 200 400 600
(kN)
O.P.(m)55.72
47.82
39.92
32.30
26.90
18.70
10.20
-2.06
-6.06
×103
Ss-1H
21.13
35.15
91.30
150.18
216.04
281.34
387.80
486.32
Ss-2H
19.68
33.46
88.88
148.00
218.80
295.77
413.62
513.02
Ss-3H
17.02
28.59
77.51
128.03
186.20
247.06
337.77
394.68
(kN) ×103
31
地震応答解析結果（NS方向＿最大応答曲げモーメント）
福島第一原子力発電所３号機福島第一原子力発電所５号機
最大応答曲げモーメント（ＮＳ方向）最大応答曲げモーメント（ＮＳ方向）
Ss-1HSs-2HSs-3H
0 5 10 15 20
×106(kN･m)
O.P.(m)59.05
50.82
42.92
35.30
29.90
21.70
13.20
0.94
-3.06
Ss-1H
0.11
0.280.37
0.680.91
1.531.822.50
2.87
4.304.77
6.737.18
11.8111.3813.27
Ss-2H
0.08
0.280.35
0.680.88
1.551.802.55
2.88
4.514.95
7.137.50
12.1311.7913.58
Ss-3H
0.06
0.220.28
0.540.70
1.211.402.02
2.18
3.723.89
6.076.33
10.6210.2411.79
×106(kN･m)
最大応答曲げモーメント
Ss-1HSs-2HSs-3H
0 5 10 15 20
(kN・m)
O.P.(m)55.72
47.82
39.92
32.30
26.90
18.70
10.20
-2.06
-6.06
×106
Ss-1H
0.08
0.250.31
0.590.86
1.531.822.572.90
4.494.85
6.927.46
11.7611.4813.43
Ss-2H
0.06
0.200.25
0.510.70
1.381.592.392.65
4.414.71
7.097.57
12.1812.0213.75
Ss-3H
0.05
0.190.23
0.460.65
1.191.402.012.23
3.743.90
6.086.35
10.6510.4412.07
(kN・m) ×106
32
地震応答解析結果（EW方向＿最大応答曲げモーメント）
福島第一原子力発電所３号機福島第一原子力発電所５号機
最大応答曲げモーメント（ＥＷ方向）最大応答曲げモーメント（ＥＷ方向）
Ss-1HSs-2HSs-3H
0 5 10 15 20
×106(kN･m)
O.P.(m)59.05
50.82
42.92
35.30
29.90
21.70
13.20
0.94
-3.06
Ss-1H
0.07
0.25
0.31
0.62
0.76
1.371.542.21
2.60
4.044.49
6.456.96
11.3211.2413.02
Ss-2H
0.04
0.22
0.25
0.57
0.65
1.291.402.13
2.42
4.044.35
6.647.20
12.0911.9213.78
Ss-3H
0.03
0.21
0.24
0.52
0.60
1.121.221.80
1.97
3.423.58
5.666.02
10.1310.0011.50
×106(kN･m)
最大応答曲げモーメント
Ss-1HSs-2HSs-3H
0 5 10 15 20(kN・m)
O.P.(m)55.72
47.82
39.92
32.30
26.90
18.70
10.20
-2.06
-6.06
×106
Ss-1H
0.04
0.21
0.24
0.52
0.65
1.321.462.222.51
4.13
4.42
6.64
7.21
11.6511.7413.37
Ss-2H
0.03
0.19
0.21
0.47
0.57
1.251.352.132.35
4.05
4.28
6.62
7.13
11.8811.9313.82
Ss-3H
0.03
0.16
0.18
0.41
0.51
1.051.151.811.96
3.47
3.63
5.71
6.08
10.1710.1911.74
(kN・m) ×106
33
地震応答解析結果（鉛直方向（屋根トラス部）＿最大応答加速度）
0
500
1000
1500
2000
0.0 8.7
Ss-1VSs-2VSs-3V
最大応答加速度
17.1 (m)
(cm/s2)
トラス端部 トラス中央
屋根トラス
Ss-3V
Ss-2V
Ss-1V
14811036416
16301166564
18631217477
屋根トラス
福島第一原子力発電所３号機福島第一原子力発電所５号機
0
1000
2000
3000
Ss-1VSs-2VSs-3V
最大応答加速度
17.13 (m)
(cm/s2)
トラス端部 トラス中央
屋根トラス
8.732.43
627
783
723
Ss-3V
Ss-2V
Ss-1V
16711106432
19201123526
22241353481
屋根トラス(cm/s2) (cm/s2)
屋根トラスの中央の鉛直方向の最大応答加速度について３号機の方が約１割～２割大きい。
34
地震応答解析結果（鉛直方向（建屋部）＿最大応答加速度）
福島第一原子力発電所３号機福島第一原子力発電所５号機
0 500 1000 1500
Ss-1VSs-2VSs-3V
最大応答加速度
59.05
50.82
42.92
35.30
29.90
21.70
13.20
0.94
-3.06
O.P.(m)
屋根トラス
(cm/s2)
0 500 1000 1500
Ss-1VSs-2VSs-3V
最大応答加速度
55.72
47.82
39.92
32.30
26.90
18.70
10.20
-2.06
-6.06
O.P.(m)
(cm/s2)
Ss-1V Ss-2V Ss-3V
481 526 432
462 504 423
439 463 411
434 439 407
431 423 406
427 415 406
429 413 405
429 400 410
427 399 409
(cm/s2)
35
地震応答解析結果（鉛直方向＿最大応答軸力）
福島第一原子力発電所３号機福島第一原子力発電所５号機
×104(kN)
Ss-1V Ss-2V Ss-3V
41.69 40.59 39.06
1.29 1.28 1.18
2.10 2.03 1.98
4.434.814.62
8.16 8.33 7.85
12.4612.9813.05
19.18 18.81 18.21
27.1328.3929.02
0 25 50 75 100
Ss-1V
Ss-2V
Ss-3V
最大応答軸力
59.05
50.82
42.92
35.30
29.90
21.70
13.20
0.94
-3.06
O.P.(m)
×104 (kN)
0 20 40 60 80
Ss-1VSs-2VSs-3V
最大応答軸力
55.72
47.82
39.92
32.30
26.90
18.70
10.20
-6.06
O.P.(m)
×104 (kN)
-2.06
×104(kN)
Ss-1V Ss-2V Ss-3V
1.40 1.13 1.12
2.00 1.94 1.79
5.09 5.52 4.95
8.85 9.45 8.61
13.68 14.08 13.09
19.35 19.21 18.46
29.16 28.06 27.76
42.15 40.23 39.75
36
耐震安全性評価結果
福島第一原子力発電所３号機福島第一原子力発電所５号機
耐震壁のせん断ひずみ一覧（NS方向）
耐震壁のせん断ひずみ一覧（EW方向）
耐震壁のせん断ひずみ一覧（NS方向）
耐震壁のせん断ひずみ一覧（EW方向）
(×10-3)階 評価基準値CRF 0.07 0.06 0.065F 0.12 0.11 0.104F 0.04 0.04 0.043F 0.06 0.07 0.062F 0.08 0.09 0.081F 0.13 0.13 0.12B1F 0.08 0.08 0.07
2.0以下
Ss-3HSs-1H Ss-2H
(×10-3)階 評価基準値CRF 0.09 0.09 0.085F 0.12 0.11 0.094F 0.08 0.08 0.073F 0.09 0.09 0.082F 0.10 0.10 0.091F 0.12 0.12 0.10B1F 0.08 0.09 0.07
2.0以下
Ss-3HSs-1H Ss-2H
（×10-3）階 Ss-1H Ss-2H Ss-3H 評価基準値CRF 0.12 0.12 0.105F 0.14 0.14 0.124F 0.05 0.05 0.043F 0.09 0.09 0.082F 0.10 0.10 0.091F 0.15 0.16 0.13B1F 0.11 0.11 0.09
2.0以下
（×10-3）階 Ss-1H Ss-2H Ss-3H 評価基準値CRF 0.16 0.16 0.145F 0.19 0.18 0.164F 0.09 0.08 0.073F 0.11 0.11 0.092F 0.11 0.12 0.101F 0.11 0.12 0.10B1F 0.11 0.11 0.09
2.0以下
３号機の方がほぼ全ての層において５号機より低い傾向にあること、その傾向については、最大応答せん断力が３号機と５号機でほぼ同等であるものの、３号機の方が内壁の壁厚が厚くせん断断面積が相対的に大きくせん断応力度及びせん断ひずみが小さめに算定されていることと整合的である。
37
（参考）接地率
福島第一原子力発電所３号機福島第一原子力発電所５号機
Ss-1 Ss-2 Ss-3
接地率(%) 79.7 78.1 87.5
Ss-1 Ss-2 Ss-3
接地率(%) 90.6 87.3 97.6
NS方向
EW方向
Ss-1 Ss-2 Ss-3
接地率(%) 74.6 72.7 82.0
Ss-1 Ss-2 Ss-3
接地率(%) 87.8 85.7 95.4
NS方向
EW方向
EW方向がほぼ同程度であるもののNS方向について３号機の方が若干低い傾向にあること、その傾向については、３号機には５号機のような基礎版のNS方向の跳ね出しが無いことと整合的である。
38
（参考）耐震壁として考慮した壁の範囲（ＮＳ方向、Ｂ１Ｆ）
福島第一原子力発電所３号機福島第一原子力発電所５号機
：耐震壁として剛性を評価する範囲
：面積の1/2を剛性評価する範囲
39
（参考）耐震壁として考慮した壁の範囲（ＮＳ方向、１Ｆ）
福島第一原子力発電所３号機福島第一原子力発電所５号機
：耐震壁として剛性を評価する範囲
40
（参考）耐震壁として考慮した壁の範囲（ＮＳ方向、２Ｆ）
福島第一原子力発電所３号機福島第一原子力発電所５号機
：耐震壁として剛性を評価する範囲
41
（参考）耐震壁として考慮した壁の範囲（ＮＳ方向、３Ｆ）
福島第一原子力発電所３号機福島第一原子力発電所５号機
：耐震壁として剛性を評価する範囲
42
（参考）耐震壁として考慮した壁の範囲（ＮＳ方向、４Ｆ）
福島第一原子力発電所３号機福島第一原子力発電所５号機
：耐震壁として剛性を評価する範囲
43
（参考）耐震壁として考慮した壁の範囲（ＮＳ方向、５Ｆ）
福島第一原子力発電所３号機福島第一原子力発電所５号機
：耐震壁として剛性を評価する範囲
44
（参考）耐震壁として考慮した壁の範囲（ＮＳ方向、ＣＲＦ）
福島第一原子力発電所３号機福島第一原子力発電所５号機
：耐震壁として剛性を評価する範囲
45
（参考）耐震壁として考慮した壁の範囲（ＥＷ方向、Ｂ１Ｆ）
福島第一原子力発電所３号機福島第一原子力発電所５号機
：耐震壁として剛性を評価する範囲
：面積の1/2を剛性評価する範囲
46
（参考）耐震壁として考慮した壁の範囲（ＥＷ方向、１Ｆ）
福島第一原子力発電所３号機福島第一原子力発電所５号機
：耐震壁として剛性を評価する範囲
47
（参考）耐震壁として考慮した壁の範囲（ＥＷ方向、２Ｆ）
福島第一原子力発電所３号機福島第一原子力発電所５号機
：耐震壁として剛性を評価する範囲
48
（参考）耐震壁として考慮した壁の範囲（ＥＷ方向、３Ｆ）
福島第一原子力発電所３号機福島第一原子力発電所５号機
：耐震壁として剛性を評価する範囲
49
（参考）耐震壁として考慮した壁の範囲（ＥＷ方向、４Ｆ）
福島第一原子力発電所３号機福島第一原子力発電所５号機
：耐震壁として剛性を評価する範囲
50
（参考）耐震壁として考慮した壁の範囲（ＥＷ方向、５Ｆ）
福島第一原子力発電所３号機福島第一原子力発電所５号機
：耐震壁として剛性を評価する範囲
51
（参考）耐震壁として考慮した壁の範囲（ＥＷ方向、ＣＲＦ）
福島第一原子力発電所３号機福島第一原子力発電所５号機
：耐震壁として剛性を評価する範囲
52
（参考）地盤モデル作成時に使用した調査位置（ボーリング位置）図
５号機地盤モデル作成時に使用した
ボーリング位置 ３号機地盤モデル作成時に使用した
ボーリング位置
53
（参考）工認時地震応答解析モデル
福島第一原子力発電所３号機福島第一原子力発電所５号機
54
B1F OP ９４０
原子炉建屋レイアウト（1）
福島第一5号機
原子炉圧力容器原子炉格納容器
福島第一3号機
原子炉圧力容器原子炉格納容器
55
原子炉建屋レイアウト（2）
福島第一5号機
原子炉建屋地下1階
タービン建屋
原子炉格納容器
残留熱除去系ポンプ
福島第一3号機
原子炉建屋地下1階
タービン建屋
原子炉格納容器残留熱除去系ポンプ
56
耐震安全性評価結果（機器・配管系）
②20229引張②20229引張
0.061
基礎
ボルト
②30086膜
0.256
0.156
0.218
0.151
0.05以下
0.123
1次固有周期（水平）［s］
福島第一5号機
相対変位
一次
一次
引張
軸圧縮
膜
引張
応力
分類
13.8[mm]
356
197
42
24
90
39
計算値
40.0[mm]
417
364
185
231
255
222
評価
基準値
②
②
②
②
②
①
②
評価
手法
0.257
0.216
0.129
0.061
0.157
0.05以下
0.124
1次固有周期（水平）［s］
福島第一3号機
②30085膜
②
②
②
②
①
①
②
評価
手法
40.0[mm]
14.8[mm]相対変位
燃料
集合体
制御棒
挿入性
417183一次配管
本体
主蒸気
系配管
363268一次配管
本体
残留熱除去
系配管
18542引張電動機
取付ボルト
残留熱除去系
ポンプ
20833軸圧縮シュラウド
サポート
炉心支持
構造物
255199膜ドライ
ウェル
原子炉
格納容器
22236引張基礎
ボルト
原子炉
圧力容器
評価
基準値計算値
応力
分類
評価部位評価対象設備
①：応答倍率法による評価 ②：詳細評価
単位：MPa
計算値について５号機と３号機で差異が比較的大きなものを例示
57
応答比の変更点
福島第一5号機の審議を踏まえ，福島第一3号機の耐震安全性評価における応答比は下表の通り見直している。
「1プラス鉛直動による応答加速度」の応答比は用いない
「1プラス鉛直動による応答加速度」の応答比を用いる設備もあり
応答比の算定（原子炉格納容器、原子炉圧力容器、炉内構造物）
応答比の算定（床置き機器）
福島第一3号機福島第一5号機項目
V0
V
,H0
H
CC
CC
MAX 2V0
2H0
2V
2H
C1C
C1C
58
減衰定数の設定の違い
福島第一3号機の残留熱除去系配管の減衰定数については、試験にて妥当性が確認された値を用いている。
福島第一3号機福島第一5号機
JEAG4601-1991
適用規格
3.0%
減衰定数
区分Ⅰ
保温材有
区分
2.5%
減衰定数
区分Ⅰ
保温材有
区分
試験にて妥当性が確認された値
残留熱除去系配管
適用規格対象設備
配管系の設計用減衰定数（JEAG4601-1991抜粋）
59
配管ルートの違い（残留熱除去系配管）
福島第一原子力発電所３号機福島第一原子力発電所５号機
残留熱除去系熱交換器より
原子炉格納容器（ドライウェルスプレイ）へ
残留熱除去系（A系へ）
残留熱除去系（A系へ）
残留熱除去系熱交換器より
原子炉格納容器（サプレッションチェンバスプレイ）へ
原子炉格納容器（PLR系）へ
原子炉格納容器（PLR系）へ原子炉格納容器
（ドライウェルスプレイ）へ
原子炉格納容器（サプレッションチェンバスプレイ）へ
※
※残留熱除去系（A系）も同一の評価モデルであるが、わかりやすさの観点から表示していない
福島第一3号機と対応する解析モデル（福島第一5号機の中間報告における解析モデルではない）
福島第一3号機の解析モデル
60
評価用応答スペクトル（原子炉建屋、減衰定数1.0%、水平）
0.05 0.2 0.50.1 10
1
2
3
4
5
6
7
81F-3 R/B O.P .+39.92 NSEW h1.0%1F-5 R/B O.P .+42.92 NSEW h1.0%
固有周期[s]震度
0.05 0.2 0.50.1 10
1
2
3
4
5
6
7
81F-3 R/B O.P .+32.30 NSEW h1.0%1F-5 R/B O.P .+35.30 NSEW h1.0%
固有周期[s]
震度
0.05 0.2 0.50.1 10
1
2
3
4
5
6
7
81F-3 R/B O.P .+26.90 NSEW h1.0%1F-5 R/B O.P .+29.90 NSEW h1.0%
固有周期[s]
震度
0.05 0.2 0.50.1 10
1
2
3
4
5
6
7
81F-3 R/B O.P.+18.70 NSEW h1.0%1F-5 R/B O.P.+21.70 NSEW h1.0%
固有周期[s]
震度
0.05 0.2 0.50.1 10
1
2
3
4
5
6
7
81F-3 R/B O.P .+10.20 NSEW h1.0%1F-5 R/B O.P .+13.20 NSEW h1.0%
固有周期[s]
震度
0.05 0.2 0.50.1 10
1
2
3
4
5
6
7
81F-3 R/B O.P .-2.06 NSEW h1.0%1F-5 R/B O.P .+0.94 NSEW h1.0%
固有周期[s]
震度
1F-3原子炉建屋地震応答解析モデル※1 （水平）
※2 Ss-1～3を包絡し、周期軸方向に±10%拡幅している。※1 1F-5のスペクトルは、1F-3と同フロアに相当する質点の応答を表示している
1F-51F-3
61
評価用応答スペクトル（原子炉建屋、減衰定数1.0%、上下）
0.05 0.2 0.50.1 10
1
2
3
4
5
6
7
81F-3 R/B O.P.+39.92 UD h1.0%1F-5 R/B O.P.+42.92 UD h1.0%
固有周期[s]震度
0.05 0.2 0.50.1 10
1
2
3
4
5
6
7
81F-3 R/B O.P .+32.30 UD h1.0%1F-5 R/B O.P .+35.30 UD h1.0%
固有周期[s]
震度
0.05 0.2 0.50.1 10
1
2
3
4
5
6
7
81F-3 R/B O.P.+26.90 UD h1.0%1F-5 R/B O.P.+29.90 UD h1.0%
固有周期[s]
震度
0.05 0.2 0.50.1 10
1
2
3
4
5
6
7
81F-3 R/B O.P .+18.70 UD h1.0%1F-5 R/B O.P .+21.70 UD h1.0%
固有周期[s]
震度
0.05 0.2 0.50.1 10
1
2
3
4
5
6
7
81F-3 R/B O.P .+10.20 UD h1.0%1F-5 R/B O.P .+13.20 UD h1.0%
固有周期[s]
震度
0.05 0.2 0.50.1 10
1
2
3
4
5
6
7
81F-3 R/B O.P.-2.06 UD h1.0%1F-5 R/B O.P.+0.94 UD h1.0%
固有周期[s]
震度
1F-3原子炉建屋地震応答解析モデル※1（上下）
※2 Ss-1～3を包絡し、周期軸方向に±10%拡幅している。※1 1F-5のスペクトルは、1F-3と同フロアに相当する質点の応答を表示している
1F-51F-3
62
評価用応答スペクトル（原子炉建屋、減衰定数2.0%、水平）
0.05 0.2 0.50.1 10
1
2
3
4
5
6
7
81F-3 R/B O.P.+39.92 NSEW h2.0%1F-5 R/B O.P.+42.92 NSEW h2.0%
固有周期[s]震度
0.05 0.2 0.50.1 10
1
2
3
4
5
6
7
81F-3 R/B O.P.+32.30 NSEW h2.0%1F-5 R/B O.P.+35.30 NSEW h2.0%
固有周期[s]
震度
0.05 0.2 0.50.1 10
1
2
3
4
5
6
7
81F-3 R/B O.P.+26.90 NSEW h2.0%1F-5 R/B O.P.+29.90 NSEW h2.0%
固有周期[s]
震度
0.05 0.2 0.50.1 10
1
2
3
4
5
6
7
81F-3 R/B O.P .+18.70 NSEW h2.0%1F-5 R/B O.P .+21.70 NSEW h2.0%
固有周期[s]
震度
0.05 0.2 0.50.1 10
1
2
3
4
5
6
7
81F-3 R/B O.P .+10.20 NSEW h2.0%1F-5 R/B O.P .+13.20 NSEW h2.0%
固有周期[s]
震度
0.05 0.2 0.50.1 10
1
2
3
4
5
6
7
81F-3 R/B O.P .-2.06 NSEW h2.0%1F-5 R/B O.P .+0.94 NSEW h2.0%
固有周期[s]
震度
1F-3原子炉建屋地震応答解析モデル※1（水平）
※2 Ss-1～3を包絡し、周期軸方向に±10%拡幅している。※1 1F-5のスペクトルは、1F-3と同フロアに相当する質点の応答を表示している
1F-51F-3
63
評価用応答スペクトル（原子炉建屋、減衰定数2.0%、上下）
0.05 0.2 0.50.1 10
1
2
3
4
5
6
7
81F-3 R/B O.P .+39.92 UD h2.0%1F-5 R/B O.P .+42.92 UD h2.0%
固有周期[s]震度
0.05 0.2 0.50.1 10
1
2
3
4
5
6
7
81F-3 R/B O.P .+32.30 UD h2.0%1F-5 R/B O.P .+35.30 UD h2.0%
固有周期[s]
震度
0.05 0.2 0.50.1 10
1
2
3
4
5
6
7
81F-3 R/B O.P .+26.90 UD h2.0%1F-5 R/B O.P .+29.90 UD h2.0%
固有周期[s]
震度
0.05 0.2 0.50.1 10
1
2
3
4
5
6
7
81F-3 R/B O.P.+18.70 UD h2.0%1F-5 R/B O.P.+21.70 UD h2.0%
固有周期[s]
震度
0.05 0.2 0.50.1 10
1
2
3
4
5
6
7
81F-3 R/B O.P.+10.20 UD h2.0%1F-5 R/B O.P.+13.20 UD h2.0%
固有周期[s]
震度
0.05 0.2 0.50.1 10
1
2
3
4
5
6
7
81F-3 R/B O.P.-2.06 UD h2.0%1F-5 R/B O.P.+0.94 UD h2.0%
固有周期[s]
震度
1F-3原子炉建屋地震応答解析モデル※1（上下）
※2 Ss-1～3を包絡し、周期軸方向に±10%拡幅している。※1 1F-5のスペクトルは、1F-3と同フロアに相当する質点の応答を表示している
1F-51F-3
64
評価用応答スペクトル（原子炉建屋、減衰定数5.0%、水平）
0.05 0.2 0.50.1 10
1
2
3
4
5
6
7
81F-3 R/B O.P.+39.92 NSEW h5.0%1F-5 R/B O.P.+42.92 NSEW h5.0%
固有周期[s]震度
0.05 0.2 0.50.1 10
1
2
3
4
5
6
7
81F-3 R/B O.P.+32.30 NSEW h5.0%1F-5 R/B O.P.+35.30 NSEW h5.0%
固有周期[s]
震度
0.05 0.2 0.50.1 10
1
2
3
4
5
6
7
81F-3 R/B O.P.+26.90 NSEW h5.0%1F-5 R/B O.P.+29.90 NSEW h5.0%
固有周期[s]
震度
0.05 0.2 0.50.1 10
1
2
3
4
5
6
7
81F-3 R/B O.P.+18.70 NSEW h5.0%1F-5 R/B O.P.+21.70 NSEW h5.0%
固有周期[s]
震度
0.05 0.2 0.50.1 10
1
2
3
4
5
6
7
81F-3 R/B O.P .+10.20 NSEW h5.0%1F-5 R/B O.P .+13.20 NSEW h5.0%
固有周期[s]
震度
0.05 0.2 0.50.1 10
1
2
3
4
5
6
7
81F-3 R/B O.P .-2.06 NSEW h5.0%1F-5 R/B O.P .+0.94 NSEW h5.0%
固有周期[s]
震度
1F-3原子炉建屋地震応答解析モデル※1（水平）
※2 Ss-1～3を包絡し、周期軸方向に±10%拡幅している。※1 1F-5のスペクトルは、1F-3と同フロアに相当する質点の応答を表示している
1F-51F-3
65
評価用応答スペクトル（原子炉建屋、減衰定数5.0%、上下）
0.05 0.2 0.50.1 10
1
2
3
4
5
6
7
81F-3 R/B O.P.+39.92 UD h2.0%1F-5 R/B O.P.+42.92 UD h2.0%
固有周期[s]震度
0.05 0.2 0.50.1 10
1
2
3
4
5
6
7
81F-3 R/B O.P .+32.30 UD h5.0%1F-5 R/B O.P .+35.30 UD h5.0%
固有周期[s]
震度
0.05 0.2 0.50.1 10
1
2
3
4
5
6
7
81F-3 R/B O.P.+26.90 UD h5.0%1F-5 R/B O.P.+29.90 UD h5.0%
固有周期[s]
震度
0.05 0.2 0.50.1 10
1
2
3
4
5
6
7
81F-3 R/B O.P.+18.70 UD h2.0%1F-5 R/B O.P.+21.70 UD h2.0%
固有周期[s]
震度
0.05 0.2 0.50.1 10
1
2
3
4
5
6
7
81F-3 R/B O.P.+10.20 UD h5.0%1F-5 R/B O.P.+13.20 UD h5.0%
固有周期[s]
震度
0.05 0.2 0.50.1 10
1
2
3
4
5
6
7
81F-3 R/B O.P.-2.06 UD h5.0%1F-5 R/B O.P.+0.94 UD h5.0%
固有周期[s]
震度
1F-3原子炉建屋地震応答解析モデル※1（上下）
※2 Ss-1～3を包絡し、周期軸方向に±10%拡幅している。※1 1F-5のスペクトルは、1F-3と同フロアに相当する質点の応答を表示している
1F-51F-3
66
評価用応答スペクトル（PCV-RPVモデル、主蒸気系配管評価）
水平方向
減衰定数1% 減衰定数2% 減衰定数5%
上下方向
減衰定数1% 減衰定数2% 減衰定数5%
1F-3PCV-RPVモデル（水平） ※1
1F-3PCV-RPVモデル（上下）※1※2 Ss-1～3を包絡し、周期軸方向に±10%拡幅している。
※1 1F-5のスペクトルは、1F-3と同フロアに相当する質点の応答を表示している
0.05 0.2 0.50.1 10
1
2
3
4
5
6
7
8
1F-3 RSW O.P.+16.68 NSEW h1.0%1F-5 RSW O.P.+19.68 NSEW h1.0%
固有周期[s]震度
0.05 0.2 0.50.1 10
1
2
3
4
5
6
7
8
1F-3 RSW O.P .+16.68 NSEW h2.0%1F-5 RSW O.P .+19.68 NSEW h2.0%
固有周期[s]
震度
0.05 0.2 0.50.1 10
1
2
3
4
5
6
7
8
1F-3 RSW O.P.+16.68 NSEW h5.0%1F-5 RSW O.P.+19.68 NSEW h5.0%
固有周期[s]
震度
0.05 0.2 0.50.1 10
1
2
3
4
5
6
7
81F-3 RSW O.P.+16.68 UD h1.0%1F-5 RSW O.P.+19.68 UD h1.0%
固有周期[s]
震度
0.05 0.2 0.50.1 10
1
2
3
4
5
6
7
81F-3 RSW O.P.+16.68 UD h2.0%1F-5 RSW O.P.+19.68 UD h2.0%
固有周期[s]
震度
0.05 0.2 0.50.1 10
1
2
3
4
5
6
7
81F-3 RSW O.P.+16.68 UD h5.0%1F-5 RSW O.P.+19.68 UD h5.0%
固有周期[s]
震度
1F-51F-3主蒸気系配管評価に用いる減衰定数：2%
