第２回 西大阪地区の 津波対策に関する技術検討委員会 第２回　西大阪地区の 津波対策に関する技術検討委員会 資料2 ３大水門の津波に対する耐力検討 　１．対象施設の概要 　２．水門の津波に対する外力検討フロー 　３．津波外力に関する検討 　　３－１　津波外力の評価式の選定 　　３－２　検討ケースの決定 　４．水門設備の照査対象部位 　５．解析手法の選定 　６．解析結果の評価

１．対象施設の概要 設置目的 ３大水門は大阪府の高潮対策として、昭和４５年に建設されたアーチ型の防潮水門である。 位置図

１．対象施設の概要 　 外観・形状 川　側 海　側 　　　水門開時（安治川水門）　　　　　　　水門閉時　（安治川水門）

２．水門の津波に対する耐力検討フロー

３．津波外力に関する検討 ３－１ 津波外力の評価式の選定 ３．津波外力に関する検討 ３－１　津波外力の評価式の選定 『公共土木施設の地震・津波被害想定マニュアル（案） 　H20.7国総研資料　第485号』に従い評価式を選定する。 　選定にあたっては、 　以下に示す項目に 　ついて検討を行う。 　　・構造形式 　　・施設立地条件 　　・波圧の形態

３．津波外力に関する検討 ３－１ 津波外力の評価式の選定 ３．津波外力に関する検討 ３－１　津波外力の評価式の選定 安治川水門閉鎖時 構造形式：水門閉鎖時の扉体は直立のため直立型とする 直立型 傾斜型 津波 津波 津波 津波 ※図は『港湾の施設の技術上の基準・同解説』H19.7(社)日本港湾協会』 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　より抜粋した防波堤の断面例　　　

３．津波外力に関する検討 ３－１ 津波外力の評価式の選定 ３．津波外力に関する検討 ３－１　津波外力の評価式の選定 施設立地条件：水門は水中に立地しているため海中とする。 『汀線』とは、水際の線のことであり、対象水門の立地条件は『汀線近傍』には相当しない。 【参考資料】国土交通省測量規定

３．津波外力に関する検討 ３－１ 津波外力の評価式の選定 ３．津波外力に関する検討 ３－１　津波外力の評価式の選定 波圧の形態①　[分裂・非分裂] ・ソリトン分裂は津波高、水深等から起こらないと考え、 　非分裂とする。 『津波の河川遡上解析の手引き(案)　H19.5　(財)国土技術研究センター』では、「以下の条件を満たす場合はソリトン分裂の影響を考慮してもよい」とあるため、判定の参考とした。 　①津波が遠浅の場所が続く区間を遡上する場合 　②津波高（H0）と水深（h0）の比が0.83程度よりも小さい場所 木津川水門を参考にした場合 ・現想定（M8.4）での津波高は2.88m（朔望平均満潮位からの高さ）である。 　　h0：6.60ｍ／H0：2.88ｍ＝2.29 ＞ 0.83　②は満たさない。 ・M9.0相当の津波高が現想定津波高の2倍となったと仮定した場合、 　　h0：6.60ｍ／H0：5.76(2.88×2)ｍ＝1.15 ＞ 0.83　②を満たさない。

３．津波外力に関する検討 ３－１ 津波外力の評価式の選定 ３．津波外力に関する検討 ３－１　津波外力の評価式の選定 波圧の形態②　[静的・衝撃] ・対象となる水門の立地 　条件は湾内に人工島な 　どが多く存在している 　ため、津波は直線的に 　作用せず、衝撃力は発 　生しないと考え静的と 　する。

３．津波外力に関する検討 ３－１ 津波外力の評価式の選定 ３．津波外力に関する検討 ３－１　津波外力の評価式の選定

３．津波外力に関する検討 ３－１ 津波外力の評価式の選定 ３．津波外力に関する検討 ３－１　津波外力の評価式の選定 下記理由より「２．谷本・鶴谷・中野の式」を選定する。 ・2により算出した荷重が最も大きくなり、安全側の検討となる ・2は1A、1Bを踏襲し実験を行っている ・2は「海岸保全施設の技術上の基準・同解説」にも採用されている a1：正水面から津波水位までの高さ（津波高） P1：2.2×w0×a1 （w0は海水の単位重量：10.1kN/m3） 海側と陸側で水位差がある場合は静水圧差を考慮する

３．津波外力に関する検討 ３－２ 検討ケースの決定 ３．津波外力に関する検討 ３－２　検討ケースの決定 押し波及び引き波による影響について検討する。 それぞれの場合について ・朔望平均満潮位（津波シミュレーション実施水位） ・水門上下流での水位差が最大となるケース について検討を実施する。 ・押し波時 ・引き波時 ＣＡＳＥ①　海側：最大津波水位 　　　　　　川側：朔望平均満潮位 ＣＡＳＥ②　海側：最大津波水位 　　　　　　川側：最大津波までの最低水位 ＣＡＳＥ③　海側：最低津波水位 　　　　　　川側：朔望平均満潮位 ＣＡＳＥ④　海側：最低津波水位 　　　　　　川側：最大津波水位 12

３．津波外力に関する検討 ３－２　検討ケースの決定 押し波時　ＣＡＳＥ①　朔望平均満潮位時に水門を閉鎖した場合 　　　　　　　　　　　　 　海側：最大津波水位 　　　　　　　　　　　　 　川側：朔望平均満潮位

３．津波外力に関する検討 ３－２　検討ケースの決定 押し波時　ＣＡＳＥ②　上下流の水位差が最大となる場合 　　　　　　　　　　　　 　海側：最大津波水位 　　　　　　　　　　　　 　川側：最大津波までの引き波時最低水位

３．津波外力に関する検討 ３－２　検討ケースの決定 引き波時　ＣＡＳＥ③　朔望平均満潮位時に水門を閉鎖した場合 　　　　　　　　　　　　 　海側：最低津波水位 　　　　　　　　　　　　 　川側：朔望平均満潮位

３．津波外力に関する検討 ３－２　検討ケースの決定 引き波時　ＣＡＳＥ④　上下流の水位差が最大となる場合 　　　　　　　　　　　　 　海側：最低津波水位 　　　　　　　　　　　　 　川側：最大津波水位

４．水門設備の照査対象部位

４．水門設備の照査対象部位 ①扉体

４．水門設備の照査対象部位 ①扉体 ①-A：扉体一般部 ①-B：扉体継手部（ボルト添接）

４．水門設備の照査対象部位 ①扉体 ①-C：扉体中央ピン部

４．水門設備の照査対象部位 ②回転支承

４．水門設備の照査対象部位 ②回転支承 ②：回転支承 全景写真

４．水門設備の照査対象部位 ③堰柱(中央・左岸) ⑨堰柱(右岸) ４．水門設備の照査対象部位 ③堰柱(中央・左岸)　⑨堰柱(右岸)

４．水門設備の照査対象部位 ③堰柱(中央・左岸) ③：堰柱（中央） ③：堰柱（左岸）

４．水門設備の照査対象部位 ⑨堰柱(右岸) ⑨：堰柱（右岸）

４．水門設備の照査対象部位 ④アンカーレイジ

４．水門設備の照査対象部位 ④アンカーレイジ ④：アンカーレイジ 模 型 ① 建設時の様子 模 型 ②

４．水門設備の照査対象部位 ⑥副水門扉体 ⑦上下部回転軸、軸受 ４．水門設備の照査対象部位 ⑥副水門扉体　⑦上下部回転軸、軸受

４．水門設備の照査対象部位 ⑥副水門扉体 ⑦上下部回転軸、軸受 ４．水門設備の照査対象部位 ⑥副水門扉体　⑦上下部回転軸、軸受 ⑥-A：副水門扉体（一般部） ⑦：上下部回転軸・軸受 ⑥-B：ストッパーピン取付部 ストッパーピン

４．水門設備の照査対象部位 ⑧戸当り部

４．水門設備の照査対象部位 ⑧戸当り部 ⑧：戸当り部

５．解析手法の選定 解析モデル（主水門系） 主水門扉体、扉体接続部（回転支承部）、 堰柱部を棒部材に、基礎（ケーソン）を バネ要素にモデル化し、立体的に組み 合わせた３次元骨組みモデル※ とした。 ※主水門扉体に作用する水圧の偏載荷によるねじりモーメントの影響を把握するため。

５．解析手法の選定 解析モデル（副水門系） 堰柱部を棒部材に、基礎（ケーソン）を バネ要素にモデル化した ２次元骨組みモデル※ とした。 ※右岸側堰柱は副水門に作用する荷重 　 を分担する単柱モデル ※ねじりモーメント等は作用しないため 　 ２次元モデルとした。

５．解析手法の選定 津波外力の載荷手法 プッシュオーバー解析とする。 【採用理由】 ・構造物の損傷過程や全体 の部材性能を精度よく再現 　　　　プッシュオーバー解析とする。 　【採用理由】 　・構造物の損傷過程や全体 　　 の部材性能を精度よく再現 　　 することができるため。

６．解析結果の評価 評価基準① 水門全体が原型を保つレベル 【鋼 部 材】 【ＲＣ部材】 曲げ・せん断照査 部材に発生する応力度≦基準値 評価基準①　水門全体が原型を保つレベル 【鋼 部 材】 　　曲げ・せん断照査　部材に発生する応力度≦基準値 　　　　※基準値は鋼材の降伏応力度とする 【ＲＣ部材】 　　曲げ照査　　部材にかかる曲げモーメント≦基準値（＝降伏モーメント）　　 　　せん断照査　部材にかかるせん断力≦基準値（＝せん断耐力） 　　　　※過去に調査した実際のコンクリート強度により基準値（降伏モーメン 　　　　　ト、せん断耐力）を算出（算出手法は道路橋示方書（Ⅴ編）による）

６．解析結果の評価 評価基準② 水門が確実に開閉動作できるレベル 【鋼 部 材】 【ＲＣ部材】 評価基準②　水門が確実に開閉動作できるレベル 【鋼 部 材】 　　曲げ・せん断照査　部材に発生する応力度≦基準値 　　　　※基準値は水門設備設計時の地震時許容応力度を適用 津波による影響を受けることは地震時と同様まれであることから、 ダム・堰施設技術基準(案)【地震時】の基準を適用する。 　　　　　　・地震時許容応力度の考え方 　　　　　　【通常時】鋼材の降伏応力度の５０％ 　　　　　　【地震時】鋼材の降伏応力度の７５％ 【ＲＣ部材】 　　曲げ照査　　部材にかかる曲げモーメント≦基準値（＝降伏モーメント）　　 　　せん断照査　部材にかかるせん断力≦基準値（＝せん断耐力） 　　　　※コンクリートの設計基準強度により基準値（降伏モーメント、せん断 　　　　　耐力）を算出（算出手法は道路橋示方書（Ⅴ編）による）

水門の津波に対する耐力検討フロー

ご静聴ありがとうございました。