CARR堆反应堆厂房土壤-结构相互作用与楼层反应谱分析

土壤-结构动力相互作用(SSI)分析及楼层反应谱(FRS)计算是中国先进研究堆(CARR)工程抗震设计的重要环节.本文采用直接法,通过建立二维土壤-结构共同工作计算模型,并分3个方向进行地震动输入,考虑土壤-结构相互作用对反应堆厂房地震反应进行分析,计算出厂房基础部位和各楼层在不同工况下的地震反应及楼层反应谱.     

三向地震载荷下HTR-10厂房土壤-结构相互作用分析

土壤-结构相互作用（SSI）会影响核电厂厂房的地震响应。本文充分考虑SSI效应的影响，对10 MW高温气冷堆（HTR-10）厂房在三向地震载荷下的响应进行了分析。建立了土壤-结构耦合有限元模型，通过构造人工边界实现对地震波在无限域内传播过程的模拟，并对模型的准确性进行了验证。利用该模型计算了HTR-10厂房的地震响应，并对不同楼层的反应谱计算结果进行了分析。对于水平向反应谱，各楼层的反应谱谱型类似，SSI影响规律基本一致。在竖直方向上，结构的响应特点与楼板自身的竖向频率特性有明显关系，不同楼板的响应差别较大。一般情况下，SSI效应对竖向响应有抑制作用，且随着楼层增加更为明显。当楼板与土壤的固有频率接近时，竖向响应与其他楼层相比会有显著放大。     

大亚湾核电厂反应堆厂房地震响应分析评估

大亚湾核电厂核反应堆厂房的抗震分析基本沿用法国M310型机组的标准分析方法（RCC—G）,对于土-结构相互作用（SSI）效应的考虑,采用简化的阻抗函数法。本文拟采用新的相对精确的基于Green函数的三维连续半空间边界子结构法考虑地基岩土的作用,进行SSI耦合系统的地震响应分析计算,并将计算的楼层反应谱（FRS）同设计值进行比较,对设计方法及其结果的趋向性（偏于安全／或不安全）进行评估。结果表明,与基于三维连续半空间边界子结构法的计算结果相比较,电厂设计偏于安全。     

考虑SSI效应的核电站泵房结构楼层反应谱分析

采用Super SAP和CLASSI程序对某在建核电站泵房结构进行了极限安全地震震动和运行安全地震震动情况下的土壤-结构相互作用(SSI)的地震分析,揭示了结构在时域内的特性;通过傅立叶变换(FFT)分析了结构在频域内的特性,求得建筑结构中各楼层反应谱,结合核电厂设计规范分别给出了在较硬地基岩土条件下,结构考虑和不考虑SSI时各楼层反应谱,并对其进行了比较分析.结果表明,SSI效应对结构楼层反应谱的谱形、谱值以及零周期平台高度有一定的影响.     

基底隔震对核电站反应堆厂房的地震响应影响分析

以某核电站反应堆厂房为研究对象,运用有限元分析软件ANSYS对比分析了极限安全地震动作用下采用基底隔震技术和不采用隔震技术厂房结构的地震响应。结果表明,采用基底隔震后能有效地减小反应堆厂房的水平向楼层反应谱、加速度响应及地震作用;采用基底隔震后厂房整体水平向的位移较大,位移主要集中在筏板基础处的隔震层,厂房结构本身楼层间的相对位移很小,呈现出类似刚体位移的特征;此基底隔震方案在水平向的隔震效果显著,而在竖直向隔震效果不明显。     

地震谱对抗震计算的影响

阐述了抗震计算的基本原理，分析了地震响应的影响因素，并结合实例分析了地震谱峰值位置变化和地震谱大小变化对抗震计算结果的影响。分析结果表明，如果设备的前几阶频率接近厂房的固有频率，那么地震对此阶模态响应的放大作用是非常显著的，这些模态响应对整个结构响应起到主要贡献作用。此外，对同一设备，地震谱值的变化规律与抗震计算结果的变化规律相同。     

三维基底隔震反应堆厂房的隔震效果研究

为了研究三维基底隔震技术在核电站中的应用，基于组合式碟形弹簧支座(CDSB)具有可根据其承载力和刚度需求灵活调整的优点，设计了4种不同组合形式的CDSB,分别与铅芯叠层橡胶支座串联组成4种不同竖向刚度的三维组合式隔震支座(3D-CIB),首次将其应用于反应堆厂房，隔离反应堆厂房筏基底部的水平向和竖向地震动输入，并对比研究不同竖向刚度的3D-CIB对其三维隔震效果的影响。结果表明：与非隔震结构相比，3D-CIB能够有效地减小水平向和竖向的楼层反应谱和加速度响应；3D-CIB的水平向隔震效果受竖向刚度的影响较小，3D-CIB的竖向刚度越小，其竖向隔震效果越好，但同时会相应增大反应堆厂房的水平向和竖向位移响应，其中包括摆动效应；引入摆动率的概念，定量分析了摆动效应，3D-CIB竖向刚度的降低会明显增大摆动效应，在设计中不容忽视，3D-CIB竖向刚度的设计应权衡其隔震效果与位移响应；此外，在地震过程中3D-CIB均处于受压状态，反应堆厂房不存在倾覆的风险。三维隔震效果研究为将来3D-CIB应用于工程实践提供了技术基础。     

主余震作用下AP1000核电厂房动态响应与楼层谱研究

基于RG1.60谱选取3条主余震地震序列,研究了主余震作用下核岛厂房模型的动态响应,对比研究了不同主余震序列地震作用下核电厂房楼层谱的影响规律。研究结果表明:主震震级越大,余震对结构的影响越明显,余震的影响还与余震自身的频谱特性有关。同时,主余震作用对核岛厂房水平房的楼层谱影响较大,特别是在结构刚度突然变化的部位影响更显著,应在核电厂抗震设计中予以重视。     

大亚湾核电站反应堆厂房楼层反应谱分析评估

大亚湾核电站核岛厂房的抗震分析遵循技术输出国-法国M310型机组的土建技术规范RCC-G,采用简化的阻抗函数法计算地基岩土的作用.根据大亚湾厂址的地基岩土特点,拟采用更为精确的三维连续半空间边界子结构法来考虑地基岩土的作用,并与原设计进行对比.另外,在原设计中采用多组时程作为地震输入,取各组计算结果的平均值作为设计值的基础(称为"平均"法).在研究中基于相同的时程,拟分别采用"平均"法和更为常用的"包络"法,处理多组时程的响应.基于上述两方面,通过反应堆厂房的地震响应计算,得到核电站系统设备重要的设计基础数据-楼层反应谱(FRS),并将计算的楼层反应谱同设计谱进行比较,从而对设计方法及其结果进行评估,为电站的抗震设计裕量评估和安全管理提供可资参考的结论.     

核反应堆厂房结构楼层反应谱的敏感性分析

以某千兆瓦级压水堆核电站反应堆厂房结构为对象,研究了考虑土一结构动力相互作用的硬土场地条件下地基土动态剪切模量的变化对楼层反应谱计算的影响,定量分析了厂房结构楼层加速度反应谱对地基土动态参数变化的敏感性,从而为评估类似硬土场地条件下核反应堆厂房结构抗震安全性提供了一种可供参考的计算方法。