AP1000核电厂屏蔽结构考虑FSI的地震易损性研究

发布时间：2017-09-22 02:01

  本文关键词：AP1000核电厂屏蔽结构考虑FSI的地震易损性研究

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【摘要】：人类对能源的无限需求促进了世界对核能的大力发展。核能作为清洁高效的能源受到了国内外的广泛亲睐。然而,近几年核事故带给人类社会的伤害也不容忽视,探究核事故的诱因,地震灾害是一个重要的因素。尽管地震偶发,但是悉数近几年我国发生的大震,灾后的景象依然触目惊心。目前国内外很多学者针对核电厂的地震作用下的动力反应和抗震性能的评估已做出很多相关研究,但对于第三代非能动型AP1000核电厂的抗震性能研究还很少。位于AP1000核电厂顶部的巨形重力水箱是主动冷却系统的主要组成部分,用以确保安全壳在突发事故时能够降低温度。对于考虑AP1000核电厂屏蔽结构上部的重力水箱和屏蔽结构的液固耦合作用对屏蔽结构的地震动力反应和抗震性能的研究甚少。本文针对以上问题,围绕AP1000核电厂屏蔽结构考虑液固耦合作用在地震作用易损性展开了研究,从屏蔽结构的自振特性、地震反应、地震易损性三方面展开了深入研究,主要研究内容如下:1、利用有限元方法建立考虑液固耦合作用的精细化AP1000核电厂屏蔽结构的数值模型,探究了网格尺寸、单元类型、材料属性等问题。利用重力水箱的含水率,分五种工况分析液固耦合作用对结构的自振特性的影响。2、基于建立的精细化模型,选取与核电厂抗震设计的RG1.60标准设计谱相一致的Kobe地震动记录(调幅PGA至0.3g)对AP1000核电厂屏蔽结构进行地震反应分析,得到了五种工况结构的位移反应、第一主应力反应、重要楼层反应谱,分析了重力水箱含水率对结构地震反应的影响。3、选取具有一定危险性的20条实际地震动记录,选择地震动的地面峰值加速度作为地震动的强度指标,选择结构的最大第一主应力作为结构的破坏指标,对无水工况和核电厂常用工况含水率为80%的结构进行易损性分析,对比分析液固耦合作用对结构易损性的影响。
【关键词】：AP1000核电厂 屏蔽结构 液固耦合作用 地震 地震反应 易损性
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TU311.3;TM623
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第1章 绪论9-19
• 1.1 研究背景9-12
• 1.2 研究现状12-17
• 1.2.1 国外研究现状12-15
• 1.2.2 国内研究现状15-16
• 1.2.3 现有研究的简析16-17
• 1.3 AP1000 核电厂屏蔽结构简介17
• 1.4 本文主要研究内容和思路17-19
• 第2章 AP1000 核电厂屏蔽结构有限元建模方法与振动特性分析19-37
• 2.1 引言19
• 2.2 AP1000 核电厂屏蔽结构精细化有限元建模方法19-25
• 2.2.1 AP1000 核电厂外部屏蔽结构概况19-20
• 2.2.2 单元的选择20-22
• 2.2.3 材料本构模型的选择22-24
• 2.2.4 网格尺寸的控制24-25
• 2.3 流固耦合的基本理论25-27
• 2.4 AP1000 屏蔽结构的模态分析27-35
• 2.4.1 AP1000 核电厂屏蔽结构五种工况的定义28-29
• 2.4.2 AP1000 核电厂屏蔽结构五种工况的振动特性分析29-35
• 2.5 本章小结35-37
• 第3章 AP1000 核电厂屏蔽结构地震反应分析37-58
• 3.1 引言37
• 3.2 流固耦合ALE算法37-39
• 3.3 屏蔽结构动力分析基本方程39-40
• 3.4 输入地震动的选取40-42
• 3.5 AP1000 核电厂屏蔽结构的地震反应分析42-56
• 3.5.1 位移反应分析42-49
• 3.5.2 应力反应分析49-53
• 3.5.3 重要楼层的楼层反应谱53-56
• 3.6 本章小结56-58
• 第4章 AP1000 核电厂屏蔽结构的地震易损性分析58-68
• 4.1 引言58-59
• 4.2 地震动的选取59-60
• 4.3 AP1000 核电厂屏蔽结构的地震需求分析60-65
• 4.3.1 地震动强度指标的选取60-62
• 4.3.2 结构破坏指标的选取62
• 4.3.3 屏蔽结构的地震需求参数的求解62-65
• 4.4 屏蔽结构的易损性分析65-66
• 4.5 本章小结66-68
• 结论68-70
• 参考文献70-75
• 致谢75

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前2条

1 李忠献,李忠诚,沈望霞;核反应堆厂房结构楼层反应谱的敏感性分析[J];核动力工程;2005年01期

2 李忠诚;李忠献;;大亚湾核电站反应堆厂房楼层反应谱分析评估[J];核科学与工程;2006年01期

中国硕士学位论文全文数据库 前1条

1 徐少峰;孔洞对核安全壳抗震性能影响[D];哈尔滨工程大学;2008年

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本文编号：898120