核电厂多级隔震地震响应及参数分析

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1、中图分类号：TU271.5单位代号：10280密级：公开学号：12722370硕士学位论文SHANGHAIUNIVERSITYMASTER’SDISSERTATION题核电厂多级隔震地震响应目及参数分析作者潘响铃学科专业岩土工程导师何文福完成日期2015年4月上海大学硕士学位论文上海大学本论文经答辩委员会全体委员审查,确认符合上海大学硕士学位论文质量要求。答辩委员会签名：主任：委员：导师：答辩日期：II上海大学硕士学位论文原创性声明本人声明：所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究工作。除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含

2、其他人已发表或撰写过的研究成果。参与同一工作的其他同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。签名：日期：本论文使用授权说明本人完全了解上海大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留论文及送交论文复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以公布论文的全部或部分内容。（保密的论文在解密后应遵守此规定）签名：导师签名：日期：III上海大学硕士学位论文上海大学工学硕士学位论文核电厂多级隔震地震响应及参数分析姓名：潘响铃导师：何文福学科专业：岩土工程上海大学土木工程系2015年4月IV上海大学硕士学位论文ADisser

3、tationSubmittedtoShanghaiUniversityfortheDegreeofMasterinEngineeringSeismicResponseandParameterAnalysisofNuclearPowerPlantMultilevelIsolationMACandidate：PanXianglingSupervisor：HeWenfuMajor：GeotechnicalEngineeringDepartmentofCivilEngineering,ShanghaiUniversityApril,2015V

4、上海大学硕士学位论文摘要核电能源是一种清洁无污染的能源，国务院于2007年批准的《核电中长期规划（2005-2020年）》中指出，在今后很长一段时间，仍将核电能源作为大力开发能源。隔震技术在民用建筑领域已经取得了较大的应用，但在核电领域的发展较为缓慢，我国地处环太平洋和欧亚地震带，推动隔震技术的发展在核电工程中显得尤为重要。核电设计基准一般分为两级，对于低水平的地震动要求震后核电厂保持正常安全运行（中国规范—运行安全地震SL1）；对于高水平的地震动要求核电厂能维护安全，防止放射性物质外泄（中国规范—极限安全地震SL2）。现有的核电隔震

5、体系为单级隔震体系，为了达到保护核电结构安全的目的，理想的核电结构是采用多级隔震控制。关于核电厂多级隔震体系的研究，在我国还尚属空白，核电厂多级隔震理论、分析方法、隔震装置的设计和验证等研究内容还没有得到充分的研究。鉴于此，本文依托国家自然科学基金《核电厂结构多级隔震的动力性态与地震响应控制》项目，研究地震作用下核电厂结构在多级隔震状态下的反应，主要工作如下：1、根据中国核电设计基准，提出多级隔震概念及多级隔震目标。为实现多级隔震目标，设计一种新型多级变刚度隔震支座，并对新型变刚度隔震支座的工作原理及受力情况进行分析，建立多级变刚度隔

6、震支座恢复力模型。2、以某核岛反应堆隔震结构简化单质点模型为研究对象进行参数化数值研究。用MATLAB编制多级隔震分析程序，分析两阶刚度变化（传统隔震）和三阶刚度变化（多级隔震）装置的2次周期（隔震周期）T2及屈服系数β变动时的对结构加速度和位移影响规律，并确定了传统隔震及多级隔震合理参数分布。3、根据核岛结构单质点模型参数分析结果，基于SAP2000软件建立核电厂压水堆反应多质点模型，分析非隔震、传统隔震和多级隔震状态，在不同峰值地震输入时的结构地震响应。分析结果表明，多级隔震与传统隔震在小、中震地震作用下，均能较好的减小上部结构的

7、加速度反应，在大震或超大地震作用下，传统隔震可以降低上部结构加速度，但隔震后位移增大超限，多级隔震VI上海大学硕士学位论文既可以降低上部结构加速度，也能限制隔震层位移，防止结构发生大位移破坏。4、建立非平稳随机地震作用下偏心核岛结构的随机振动方程，采用状态空间法对非经典阻尼振动方程进行解耦和求解，对核岛隔震结构的非平稳随机地震响应进行分析，并对相关参数进行了研究。研究结果表明，在非平稳随机地震作用下核岛结构偏心率增大，位移增大，加速度增大，但加速度变化幅度较小；核岛结构隔震层刚度增大，上部结构位移减小，加速度增大；核岛结构阻尼比增大，

8、上部结构位移减小，加速度减小。关键词：核电厂结构；橡胶隔震支座；层间隔震；变刚度隔震支座；非线性随机振动VII上海大学硕士学位论文ABSTRACTNuclearenergyisakindofpureandnopollut