探究中国实验快堆堆本体抗震性能试验研究与分析

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1、同济大学博士学位论文中国实验快堆堆本体抗震性能试验研究与分析姓名：鲁亮申请学位级别：博士专业：结构工程指导教师：吕西林;钱江20030601同济大学申请博士学位论文摘要中国实验快堆堆本体内含有大容积的作为冷却剂和热传输载体的液态金属镳，丈量熬堆悫榜传都港浸在金鼹镳孛，霹究滤露藕合效疫对毽容器秘壤蠹援件的抗震性能安全评价十分重要。国内外对液态金属快中子增殖反应堆和大型臻渡缝拘鹣磅究大帮归缝裂对滚翳鹅合效应鳇蛩}究。本文扶耦联缝槐的动力特性与流体晃动的动力特性的比较以及流体参量的地震响应来分析流固耦合效应对雄本钵抗震性戆茨影响。流固耦合效成分析理论经历了从Housner

2、的刚性壁理论到索性壁理论的发疑过程，在计算方法上也经历了从楚化计冀、半艇板数缀法到大型舂眠元程序计算的发展过程，本文将这些研究方法和成果加以综合，应用到快堆堆本体流固缀合效艇的研究中来，作为本文躲理论基础和研究手段。模拟地震振动台试验是研究结构抗震性能的有效手段，本文作者在阐内首次进行了l：6．25快堆堆本体模型缝{句盼模拟地震振动台试验，试验中应用了流体参数测嫩技术，得到了快堆堆本体在地震激励下的响_】藏。地震响应主疆包括主容器和堆内构件上的应力、位移和加遗度，另外，试骏中着重测量了流体晃动波高和液动压力的地震响应，为了综含评价快雄堆本体的抗震性麓，试验结果同计算

3、分析结果进行了比较，熬体结果吻合。流西藕合模型的动力相似关系研究怒难本体模型试验研究的一个篡要方面。本文酋先从流体和固体的动力控制方程出发，推导流固耦合模型的相似准搿，再依据流体特征参数的理论辩，进行星纲分折，得到流体参燕韵动力相似关系，最腐文中提出了一种数值模拟的方法对重力失真效应进行修正。本文首次对一个覆力失囊豹流固藕合结稳模型动力相似关系提出了完整的解决方案。研究结果表明，中国实验快堆堆本体的流固祸合效威相对较弱，表现在耦联结擒的缀动频率与流体菇磅频率猩差较远，流体晃动{乍灞在鳍掏上弓

4、超豹对流液动压力很小。通过大舰模的搬动台试验得到了快堆堆本体的地震响应。本

5、文磷究褥翔的结鬃数据瑟缭论，可以痒兔中莺实簸侠莲竣本俸抗震往藐安全评价的依据，对中国实验快堆的建成和安全逡行有重要的应用价值。关键词：中国实验快堆，堆本体，流固耦台效应，动力相似关系，振动台试验浚体晃动，撬震瞧能同济大学申请博士学位论文ABSTRAC譬ChinaExperimentalFastbreederReactor(CEFR)containsahugevolumeofliquidsodiumascoolantandheattransfermedium．MostofthereactorcomponentssuchaSreactorcore，intermediat

6、eheatexchangers(mXs)andpumpsaresubmergedint11eliquidsodium．SOtheseismic-inducedfluid—structureinteractionisofgreatimportancetoreactorstructuralaseismiccapabilityandsafetyaSsessmentoftheinternalreactorcomponents．Generally,thestructuralvibrationstudiesofliquidmentalfastbreederreactors(LM

7、FBRs)andliquidstoragetanksareallleadtothestudyoftheeffectofthefluid—structureinteraction．罩hecomparisonofthedynamiccharacteristicsofcouplingstructureandtheliquidsloshingmotionandtheseismicresponseanalysisoftheliq'd2parametersareused{oanalyzetheeffectofliquid—structureinteractiononthease

8、ismiccapabilityofthereactorblock．鼹eresearchtheoriesontheeffectsofliquid-structureinteractionweredevelopedfromtheHousner’Srigidwalltheorytoflexiblewalltheory．Thecalculationmethodswerealsodevelopedfromsimplifiedanalysisandsemi—numericalanalysistofiniteelementmethod．Thesetheoriesandmeth