地震作用下AP1000非能动安全壳冷却水贮存箱及屏蔽构筑物流固耦合振动特性研究

发布时间：2017-12-07 01:08

  本文关键词：地震作用下AP1000非能动安全壳冷却水贮存箱及屏蔽构筑物流固耦合振动特性研究

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【摘要】：核电站结构不同于一般的民用建筑,其在极端地震下的安全性能至关重要,故核电结构的抗震研究势在必行,而考虑流固耦合效应的抗震研究尤为复杂。AP1000核电技术是我国从西屋公司引进,以非能动为主要特点的三代核电站,设计中考虑了严重事故预防与缓解措施。非能动安全壳冷却系统(PCS)是AP1000核电厂的最终热阱,是确保核电厂安全的关键设施。为确保非能动安全壳冷却系统在事故工况下能够达到设计所预想的效果,必须在设计中考虑到非能动安全壳冷却水贮存箱及屏蔽构筑物结构在可能的、会引发重大核事故的地震荷载作用下的工作性能。 根据AP1000非能动安全壳冷却水贮存箱自身的结构特点可知,当水箱中的水受到地震激励时,水箱中带有自由液面的水体会产生晃动力。由于水体的晃动力具有非线性,所以无论水箱及其支撑结构是否处于弹性振动状态,该体系的运动都属于非线性运动。目前关于此类涉及到强烈流固耦合现象的抗震研究,世界上有很多的处理办法,如wilson方法、半解析法、有限元方法等。但由于此类问题涉及到很强的非线性问题,而以上研究方法并未考虑,为了使此类问题更加精确的解决,我们必须考虑到非线性因素的影响。然而,目前关于非线性运动的研究主要集中在数值模拟而缺少实验研究。 振动台试验是研究结构抗震性能的最重要和最直接的手段,也是地震工程研究工作的重要试验设备之一,因此在实际的抗震工程中得到了广泛应用。本文以AP1000核电站非能动安全壳冷却水贮存箱及屏蔽构筑物为背景建立实验台架,进行振动台模拟实验。研究内容包括实验模型的固有振动特性、冷却水贮存箱中水的晃动情况以及流固耦合系统的动力特性等,并且选取了3条地震波作为激励,研究水箱及水的地震反应,可为核电站抗震分析提供一定参考。
【学位授予单位】：华北电力大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TL364.3

【参考文献】

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本文编号：1260597