考虑流固耦合效应的AP1000屏蔽厂房结构地震响应分析

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1、分类号学校代码：11078UDC密级学号：2111516017广州大学学位论文（终稿）考虑流固耦合效应的AP1000屏蔽厂房结构地震响应分析SeismicResponseAnalysisofAP1000ShieldingBuildingConsideringFluidSolidInteraction黄文成学科专业（领域）：土木工程研究方向：结构振动控制论文答辩日期：2018年5月30日指导教师（签名）：答辩委员会主席（签名）：答辩委员会委员（签名）：广州大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的

2、成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日广州大学学位论文版权使用授权书本人授权广州大学有权保留学位论文并向国家主管部门或其指定机构送交论文的电子版和纸质版，有权将学位论文用于非赢利目的的小量复制并允许论文进入学校图书馆、院系资料室被查阅，有权将学位论文的内容编入有关数据库进行检索，可以采用复印、缩印或其他方法保存学位论文。（保密论文保密期满后适用本授权）学位论文作者签名

3、：日期：年月日导师签名：日期：年月日广州大学硕士学位论文考虑流固耦合效应的AP1000屏蔽厂房结构地震响应分析专业：结构工程硕士生：黄文成指导老师：张永山摘要AP1000屏蔽厂房结构顶部有个可以满足核电厂72小时供水的重力水箱，该重力水箱为体积大约2800立方米的环形大容器，在AP1000核电厂遭遇地震动时，重力水箱内水体会产生强烈振荡，对屏蔽厂房结构的响应有一定的影响，因此需要考虑水和水箱壁之间流固耦合作用。本文以AP1000屏蔽厂房为研究对象，采用大型通用有限元ANSYS18.1软件对在安全停堆地震作用下考虑流固耦合效应的AP1000屏蔽厂房结构展

4、开动力响应研究，分析0m、5.1m、6.8m、7.7m、8.6m、9.7m和10.7m水位屏蔽厂房结构动力特性，揭示不同地震输入、水位高度对屏蔽厂房结构动力响应的影响规律，探寻地震作用下最合适的减震水位。本文主要研究工作如下：(1)采用SOLID65实体单元和FLUID30流体单元建立考虑流固耦合效应的AP1000屏蔽厂房结构有限元模型，并对不同水位高度屏蔽厂房结构进行模态分析，研究不同水位时水和水箱壁之间的流固耦合作用对屏蔽厂房结构动力特性的影响。结果表明，水位变化对屏蔽厂房前四阶自振频率有较大影响，而对第五阶、第六阶自振频率几乎没有影响。(2)基于

5、建立的7种不同水位屏蔽厂房结构有限元模型，选取7组与RG1.60设计反应谱相一致的地震波，分别在双向和三向安全停堆地震作用下分析考虑流固耦合效应的屏蔽厂房结构的加速度响应、位移响应、楼层反应谱和底部剪力，以研究重力水箱内水位变化时水和水箱之间的流固耦合作用对屏蔽厂房结构地震响应的影响。随着水位高度的增加，屏蔽厂房结构的加速度和位移呈现先增大、再减小、后增大的变化趋势，水位高度处于8.6m时，使得屏蔽厂房加速度和位移均最小。(3)针对屏蔽厂房隔震结构，采用高阻尼橡胶支座模拟隔震支座，分析安全I考虑流固耦合效应的AP1000屏蔽厂房结构地震响应分析停堆地震

6、作用下隔震屏蔽厂房在不同水位时的地震响应，探寻水和水箱壁的流固耦合作用对隔震后屏蔽厂房结构地震响应的影响。屏蔽厂房隔震结构水平加速度和位移随着水位高度的增加呈现先略有减小、再增大、后减小、最后增大的趋势。关键词：屏蔽厂房；重力水箱；动力响应；流固耦合作用II广州大学硕士学位论文SeismicResponseAnalysisofAP1000ShieldingBuildingConsideringFluidSolidInteractionMajor:StructuralEngineeringName:HuangWenchengSupervisor:Zhan

7、gYongshanAbstractThereisagravitytankwhichcanmeetthe72hourwatersupplyofthenuclearpowerplantonthetopofAP1000shieldingstructure.Thegravitytankisanannularlargecontainerwithavolumeofabout2800cubicmeters.WhenAP1000nuclearpowerplantissubjectedtogroundmotion,thewateringravitytankandthew

8、allcanproducestrongoscillations,whichwillhaveac