某核电站常规岛主厂房pushover研究

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1、某核电站常规岛主厂房PUSHOVER研究　　【摘要】笔者针对工程实例中某核电站常规岛主厂房进行PUSHOVER分析，从而得到其在SL-2地震作用下推覆结果及各组成构件的破坏发展过程。该分析方法及考虑因素可供同类工程参考借鉴。【关键词】SL-2；塑性铰；PUSHOVER中图分类号：[TL48]文献标识码：A0引言核电站设计中常规岛主厂房是连接核岛的重要结构，其结构体系复杂、各种工艺设备管道布置众多，层刚度分布不均匀、荷载大且分布严重不均匀，在地震作用下，极易造成严重结构破坏。静力弹塑性（Pushover）分析方法计算简便，基本上能反映结构的非线性性质，并能探明结构的薄弱

2、环节。本文以某百万千瓦机组核电站常规岛主厂房钢筋混凝土框排架结构为研究对象，考察这种方法在框排架结构中的适用性，并分析主厂房的抗震性能指标，对其抗震性能进行评估。1模型简化与建立考虑原结构形式的复杂性，对原结构进行如下简化：1）常规岛主厂房屋面桁架简化为刚性杆，并认为屋架梁与柱理想铰接；42）将实际结构中的结构构架简化为空间杆或壳单元；本文采用SAP2000软件进行分析。根据设计图纸、荷载分布图及简化原则，建立三维有限元分析模型，如下图。图1原型结构剖面布置图图2SAP2000有限元模型2结构PUSHOVER分析对结构在场地特定SL-2(0.12g)地震水平下进行评估

3、。经转化，得到SL-2(0.12g)时，。经Pushover计算，得到SL-2(0.12g)时结构X向和Y向性能点及性能点对应的结构底部剪力、顶点位移。2.1X向推覆结果表1SL-2（0.12g）1下结构X方向侧移、层间位移和层间位移角楼层12345侧向位移(mm)8.223.834.543.551层间位移(mm)8.215.610.797.5层间位移角1/9151/5451/6541/8281/1207可知，SL-2(0.12g)时X向顶点最大位移51mm＜39500x1/50=790mm，顶点位移满足弹塑性限值要求；X向最大层间位移角为1/478，小于《建筑抗震设

4、计规范》（GB50011-2010）规定的钢筋混凝土框架结构弹塑性层间位移角限制1/50。图3框架铰分布4由X向推覆出铰结果可知，SL-2(0.12g)地震水平下均为梁端出铰，柱未出现塑性铰，较好的实现了“强柱弱梁”的设计理念。所有梁铰均位于B~IO之间，说明各梁构件刚刚进入塑性阶段，但仍具有较大的承载力，处于立即可用状态。柱未出现塑性铰，说明柱仍处于弹性阶段。2.2Y向推覆结果表2SL-2(0.12g)下结构Y方向侧向位移、层间位移和层间位移角楼层12345侧向位移(mm)2.913.130.256.192.7层间位移(mm)2.910.217.125.936.6层

5、间位移角1/25861/8331/4091/2881/247可知，SL-2(0.12g)时Y向顶点最大位移93mm＜39500x1/50=790mm，顶点位移满足弹塑性限值要求；Y向最大层间位移角为1/247，小于《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）规定的钢筋混凝土框架结构弹塑性层间位移角限制1/50。图4Y向框架铰分布4由Y向推覆出铰结果可知，SL-2(0.12g)地震水平下均为梁端出铰，柱未出现塑性铰，较好的实现了“强柱弱梁”的设计理念。所有梁铰均位于B~IO之间，说明各梁构件刚刚进入塑性阶段，但仍具有较大的承载力，处于立即可用状态。柱未出现塑性铰，说

6、明柱仍处于弹性阶段。3结论1SL-2(0.12g)下，主厂房X方向最大位移为51mm，Y方向最大位移为93mm，均小于其与相邻结构之间的间距，即SL-2(0.12g)发生时主厂房不会与相邻结构发生碰撞，结构物之间变形无相互影响。2SL-2(0.12g)下，仅部分梁端出现塑性铰，柱均未出现塑性铰，很好的实现了“强柱弱梁”的设计概念。所有塑性铰均在处于B~IO阶段，处于立即可用状态。结构在SL-2(0.12g)下具有足够的抗震能力，存在较大的塑性发展空间。3SL-2（0.12g）下，两方向层间位移角均满足《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）对结构弹塑性层间位移

7、角限制的要求，结构不会倒塌，整体抗震性能良好。参考文献[1]中华人民共和国行业标准.《建筑抗震设计规范》GB50011-2010[2]北京金土木软件技术有限公司.《SAP2000中文版使用说明》.中国建筑工业出版社[3]汤海昌，左晓宝．高层建筑结构Pushover分析方法及应用［J］．工业建筑，2008,38:178~1814