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《压水堆式核电站堆内构件抗震试验研究.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第卷第期河海大学学报年月反。压水堆式核电站堆内构件抗震试验研究张楚芳林义兴夏颂佑水利水电科学研究所试验研究的目的和意义》,,根据核电站通用设计准则的有关要求在遭受地震等自然灾害时对安全重要的核、,,电站系统结构和部件须不丧失其完成安全功能的能力要求在一般情况下不停止生产在极特殊情况下不应发生核扩散事故,反应堆内部构件简称堆内构件是核电站核安全一级和抗震类的核岛主设备之一它、、、、,的梁型板型壳型部件间有多处间隙非线性弹簧非对称约束是一个复杂的结构系统,,,,我国首次自行设计建造核电工程缺乏资料和经验
2、为此除计算分析外有必要进行试验,以进一步验证堆内构件在研究地震条件下的工作性态,,堆内构件试验无法做到完全严格相似如间隙的模拟故难以将模型试验所得结果直接,换算到原型实堆本文对堆内构件进行小结构模型试验并通过物理模型与数学模型相结合的途径,验证计算模型的合理性,为堆内构件抗震安全分析提供可信资料·试验模型设计与试验研究内容,,堆内构件小结构模型缩尺为见图模型用与实堆相同的碳钢制作主要模拟了,,,压力壳支承部位堆芯上板与吊蓝间吊蓝底部与压力壳键槽部位三处间隙并设计成有间隙和无间隙两种状态实堆由压力壳上
3、四个支承件支撑在地面混凝土基础上试验模型中压力壳支承结构即台架要求能很好传递试验时振动台台面的运动,刀召,,结构动力试验在地震模拟振动台上实施加速度传感器的布置见图图中即、、、,分别代表驱动机构压力壳吊蓝导向筒与燃料组件点代表试验台架顶面,,、,以模态试验时压力壳内分别为空气和水采用力锤敲击和白噪声波正弦波扫描激励获得模型结构的模态参数地震试验按运行基准地震以和安全停堆地震两种地震输入简称、,以获得模型结构主要部位的地震响应结构试验模态分析‘厂丫,,根据试验时采集记录的各测点加速度响应经数据分析处理
4、可得到结构各点的频响函数,从,敲击试验则更为而求得结构的各阶模态参数振动台模态试验对低阶特性效果较好收搞日期一一河海大学学报年月髓以‘馨翻年。一尸,口一一一卜一一一‘二,,一一一一一州毗,一之粗动林,压力充支承处,幽料组件,,一蘸育压力充皿且‘吊盆。棋拍口团人勺卜自宁水两盯汉杯’’一”一「压,顶粗导向份试脸台架』压力充‘堆书上板墨器叫卜一一劝娜一一川图堆内构件模型理,,想综合几种试验结果堆内构件各阶固有频率及阻尼比见表振型如图表模型结构各阶固有频率及阻尼比工作状态模态参散水平垂直阶次试无无间固有颇率
5、〔。验水隙阻尼比有间固有领率幼隙阻尼比。有无间固有频率水隙阻尼比。有间固有颇率隙阻尼比。计算有水间固有颇率卜叫,间隙对结构,在模态试验所采用的最大加速度小于激励下振动特性的影响不明显,,对,模态参数变化不大与敲击试验结果能较好吻合可以认为这种非线性结构仍可按线,有间隙状,性问题进行模态分析地震输入激励时态下驱动棒基频比无间隙时下降左右,已其他振动频率上相干性较差呈现出一定的非线性影响,小结构模从模态分析可以看到型的自振特性包括有结构的整体特性和构件的局部振动以无间隙有水时为例,,,和为驱动机构的两阶
6、局部振动以吊蓝第卷第期张楚芳等压水堆式核电站堆内构件抗震试验研究有阅峨,肪舫能材有间位,乙无甸旅、砰无两旅里向扭口图模型结构冬阶振型及吊蓝内构件的局部振动为主和,刁则反映了结构的整体振动特性结构在竖直向,仅测得一阶固有频率为水介质的附加作用使结构固有频率下降阻尼比增大地震试验结果分析堆内构件模型的地震输入是台面运动通过台架经由压力壳支承处传递给堆内构件的试,,、验台架刚度较大其顶部振动波形及反应谱与台面相吻合压力壳支承处的振动响应则在有无间隙情,,况下有不同的振动放大波形差异较大从而使堆内构件各部位
7、呈现相应不同的加速度响应表,,压力壳支承处用钢片插紧即无间隙状态水平向试验时压力壳支承处振动响应,驱,较台架顶面放大约倍动棒加速度响应较大其他构件大部分比压力壳支承处略有放。,,大水平向试验时地震输入比时加大近一倍压力壳支承处的响应比台架顶面放,,,大了倍构件各部位振动响应普遍增大但增大率比试验略有降低无间隙情况下结构振动已呈现一定的非线性特性,,,有间隙情况下水平向试验时压力壳支承处发生微小滑动其加速度响应降低仅,,为台架顶面的倍振动波形已有小的脉冲各构件的响应也都比无间隙时的试验结果下降约一半左
8、右,,有间隙状态下水平向试验时其地震输入也比试验加大了一倍压力壳支承处已发,,生较大滑动甚至超过弧形钢片间存在的间隙而碰撞振动波形发生较高脉冲其瞬间,,,峰值虽与无间隙试验时基本接近但是如不考虑到这些脉冲峰最大加速度大致为,,堆内构件各部件的振仅为无间隙试验时的图同样动波形也均有脉冲河海大学学报年月,,,峰如若撇开这些脉冲构件振动响应仍比无间隙试验结果低得多这些也可从均方根值分析中得到证实表模型结构各部位的地震响应振配工况最大加速度产‘动试验编号台而一‘砚轴计算节点号
