AP1000核电站结构模块专用吊具的优化设计
发布时间：2021-11-24 12:17
AP1000是我国从美国西屋公司引进的具有代表性的第三代核电站。模块化设计与制造技术是AP1000核电站五大关键技术之一,它实现了模块间的并行制造,大大降低了建造周期、节约了成本。但是模块化设计与制造对变形控制提出了更高的要求,否则模块在建造时会出现无法组对的现象,其中模块吊装在模块变形控制中占有重要地位。随着我国AP1000核电站工作的开展,高效的核电站专用吊具设计受到越来越多的关注。本文以实现我国某AP1000核电站CA01与CA20模块的吊装为背景,对CA01与CA20模块专用吊具进行优化设计来降低自重。论文的主要研究工作如下：（1）介绍了CA01与CA20结构模块的特点,并给出了模块重心的计算方法,确定了模块上八个吊耳所承受的载荷,同时根据吊装要求设计了一种吊点可调的吊装方案；（2）介绍了渐进结构优化方法（ESO）和ANSYS优化模块,给出了渐进结构优化法在ANSYS软件上实现的步骤；（3）对吊具一级平衡梁进行了优化设计,确定了一级平衡梁的最危险工况,并应用渐进结构优化方法（ESO）完成平衡梁截面的形状优化,得到了最佳截面形状,最后利用ANSYS优化模块实现平衡梁的尺寸参数优化...
【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：59 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．?１吊装方法??
?核电站建设过程中，常用的吊装方法分为分段吊装和整体吊装。釆用分段吊装时，??预先将筒体分为几个片状单元，再由起重机吊装至指定位置进行拼装傳接，图１．１（ａ）为??核岛钢衬里筒体分段吊装图。与分段吊装相比，整体吊装因工艺相对简单、安装效率与??安全系数高、对模块影响小等特点得到越来越广泛的应用１４］。图１．１（ｂ）为ＡＰＩＯＯＯ筒体整??体吊装图。??．念．．．??ａ）分段吊装?ｂ）整体吊装??图１．?１吊装方法??Ｆｉｇ．?１．１?Ｌｉｆｔｉｎｇ?ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ??吊装专用吊具的设计也是ＡＰＩＯＯＯ吊装技术的重点研究内容。初期在完成ＡＰ１０００??安全壳起吊作业的过程中，对专用吊装吊具的设计主要使用过网架结构、桁架结构。图??Ｌ２（ａ）为核岛钢衬里筒体模块在吊装过程中使用的网架吊装结构。图１．２（ｂ）为ＡＰＩＯＯＯ初??期筒体以及封头在吊装过程中使用的桁架吊装结构。??Ｉ過?Ｉ，??ａ）核岛钢衬里筒体模块网架吊装结构?ｂ）初期安全壳八角梁吊装结构??图１．２核电站建设过程中使用的吊装结构??Ｆｉｇ．?］?．２?Ｔｈｅ?ｌｉｆｔｉｎｇ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｕｓｅｄ?ｉｎ?ｔｈｅ?ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ?ｏｆ?ｎｕｃｌｅａｒ?ｐｏｗｅｒ??－１?－??
体模块必须划分为４段进行吊装，这大大延长建造过程中的揮接与组对时间，同时还增??加了地基的建造成本。随着国产化的进行，无吊梁结构已成功应用到三门核岛顶封头模??块吊装中。图１．３为筒体无吊梁吊装模型。??氣分配器??▲、??图１．３筒体无梁吊装模型??Ｆｉｇ．?１．３?Ｔｈｅ?ｌｉｆｔｉｎｇ?ｍｏｄｅｌ?ｏｆ?ｃｙｌｉｎｄｅｒ?ｗｉｔｈｏｕｔ?ｂｅａｍ??此外，陈永成在岭澳核电站穹顶施工中通过改造履带起重机成功完成了吊装作业，??重点研究了设备的选择、吊耳设计以及风载荷对吊装的影响［５］。郑建祥在对安全壳封头??的吊装研宄中，给出了吊索根数、吊索与水平面的夹角以及吊耳位置对封头变形的影响??［６］??０??１．２国内外研究现状??１．２．１大型模块吊装研究现状??随着吊装技术的发展，大型吊装技术在工程建设中被越来越多的采用，例如大型船??舶上层建筑整体吊装。船舶上层建筑属于薄壁结构，吊装过程中极易发生变形。按照施??工工艺划分，吊装技术大致经历了逐层吊装、多层吊装和整体吊装三个阶段。早期，一??般将上层建筑的每层作为一个吊装模块，当主船体合拢，主机吊装结束后逐个从下至上??依次完成吊装。随着吊装设备提升能力的提高，上层建筑逐渐选择２？４层作为一个总??段进行吊装。近年来
【参考文献】：
期刊论文
[1]AP1000核电站钢制安全壳封头模块吊装方法研究[J]. 郑建祥,邱国志,鲁小军,武绍彭,龚景海. 施工技术. 2013(21)
[2]山东海阳核电站大型结构模块吊装重心计算及配平[J]. 左学兵,雷翔栋. 施工技术. 2012(15)
[3]大型船舶上层建筑整体吊装技术研究及应用[J]. 王锋,汪家政. 造船技术. 2011(01)
[4]我国已率先掌握第三代核电五大核心技术[J]. 机械. 2010(08)
[5]基于应变能法的大跨度钢桁架四吊点选取分析[J]. 姚刚,谢巍,居虎. 重庆大学学报. 2009(09)
[6]第3代核电技术AP1000核岛技术分析[J]. 黄来,张建玲,彭敏,程贵兵,王伯春,徐湘沪. 湖南电力. 2009(04)
[7]大型设备专用吊具的参数化设计与有限元分析[J]. 张恒,何自强,陈海燕,高嵩,程志,周奇才. 起重运输机械. 2009(06)
[8]第三代压水堆核电机组AP1000的模块化施工分析[J]. 魏俊明,刘琼,孙坤. 电力建设. 2008(04)
[9]集装箱吊具的重大改进[J]. 劲澜. 中国水运. 2005(06)
[10]遗传算法原理及在结构优化设计中的应用[J]. 李金鹏,韩英仕,李基波. 辽宁工学院学报. 2004(03)
博士论文
[1]渐进结构优化方法及其应用研究[D]. 荣见华.国防科学技术大学 2006
硕士论文
[1]核岛钢衬里筒体模块化吊装结构设计及可靠性分析[D]. 刘晓.大连交通大学 2012
[2]大跨度钢结构吊点优化研究[D]. 陈博文.大连理工大学 2011
[3]结构拓扑优化设计密度惩罚法与水平集法[D]. 吝战军.山东建筑大学 2010
[4]BP神经网络算法改进及应用研究[D]. 黄丽.重庆师范大学 2008
[5]基于ESO的液压机下横梁结构拓扑优化及双向进化结构优化方法研究[D]. 孙圣权.重庆大学 2008
[6]基于ANSYS平台的连续体结构拓扑优化方法研究[D]. 李湘沅.同济大学 2007
[7]基于均匀化方法的材料参数化优化设计研究[D]. 康健.大连理工大学 2006
[8]基于渐进结构优化法的结构截面形状优化[D]. 彭宇明.汕头大学 2006
[9]大跨度空间结构建造过程中吊点和支撑位置合理性研究[D]. 张冰.浙江大学 2006
[10]模拟退火算法的研究及其应用[D]. 冯玉蓉.昆明理工大学 2005
本文编号：3515964
【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：59 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．?１吊装方法??
?核电站建设过程中，常用的吊装方法分为分段吊装和整体吊装。釆用分段吊装时，??预先将筒体分为几个片状单元，再由起重机吊装至指定位置进行拼装傳接，图１．１（ａ）为??核岛钢衬里筒体分段吊装图。与分段吊装相比，整体吊装因工艺相对简单、安装效率与??安全系数高、对模块影响小等特点得到越来越广泛的应用１４］。图１．１（ｂ）为ＡＰＩＯＯＯ筒体整??体吊装图。??．念．．．??ａ）分段吊装?ｂ）整体吊装??图１．?１吊装方法??Ｆｉｇ．?１．１?Ｌｉｆｔｉｎｇ?ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ??吊装专用吊具的设计也是ＡＰＩＯＯＯ吊装技术的重点研究内容。初期在完成ＡＰ１０００??安全壳起吊作业的过程中，对专用吊装吊具的设计主要使用过网架结构、桁架结构。图??Ｌ２（ａ）为核岛钢衬里筒体模块在吊装过程中使用的网架吊装结构。图１．２（ｂ）为ＡＰＩＯＯＯ初??期筒体以及封头在吊装过程中使用的桁架吊装结构。??Ｉ過?Ｉ，??ａ）核岛钢衬里筒体模块网架吊装结构?ｂ）初期安全壳八角梁吊装结构??图１．２核电站建设过程中使用的吊装结构??Ｆｉｇ．?］?．２?Ｔｈｅ?ｌｉｆｔｉｎｇ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｕｓｅｄ?ｉｎ?ｔｈｅ?ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ?ｏｆ?ｎｕｃｌｅａｒ?ｐｏｗｅｒ??－１?－??
体模块必须划分为４段进行吊装，这大大延长建造过程中的揮接与组对时间，同时还增??加了地基的建造成本。随着国产化的进行，无吊梁结构已成功应用到三门核岛顶封头模??块吊装中。图１．３为筒体无吊梁吊装模型。??氣分配器??▲、??图１．３筒体无梁吊装模型??Ｆｉｇ．?１．３?Ｔｈｅ?ｌｉｆｔｉｎｇ?ｍｏｄｅｌ?ｏｆ?ｃｙｌｉｎｄｅｒ?ｗｉｔｈｏｕｔ?ｂｅａｍ??此外，陈永成在岭澳核电站穹顶施工中通过改造履带起重机成功完成了吊装作业，??重点研究了设备的选择、吊耳设计以及风载荷对吊装的影响［５］。郑建祥在对安全壳封头??的吊装研宄中，给出了吊索根数、吊索与水平面的夹角以及吊耳位置对封头变形的影响??［６］??０??１．２国内外研究现状??１．２．１大型模块吊装研究现状??随着吊装技术的发展，大型吊装技术在工程建设中被越来越多的采用，例如大型船??舶上层建筑整体吊装。船舶上层建筑属于薄壁结构，吊装过程中极易发生变形。按照施??工工艺划分，吊装技术大致经历了逐层吊装、多层吊装和整体吊装三个阶段。早期，一??般将上层建筑的每层作为一个吊装模块，当主船体合拢，主机吊装结束后逐个从下至上??依次完成吊装。随着吊装设备提升能力的提高，上层建筑逐渐选择２？４层作为一个总??段进行吊装。近年来
【参考文献】：
期刊论文
[1]AP1000核电站钢制安全壳封头模块吊装方法研究[J]. 郑建祥,邱国志,鲁小军,武绍彭,龚景海. 施工技术. 2013(21)
[2]山东海阳核电站大型结构模块吊装重心计算及配平[J]. 左学兵,雷翔栋. 施工技术. 2012(15)
[3]大型船舶上层建筑整体吊装技术研究及应用[J]. 王锋,汪家政. 造船技术. 2011(01)
[4]我国已率先掌握第三代核电五大核心技术[J]. 机械. 2010(08)
[5]基于应变能法的大跨度钢桁架四吊点选取分析[J]. 姚刚,谢巍,居虎. 重庆大学学报. 2009(09)
[6]第3代核电技术AP1000核岛技术分析[J]. 黄来,张建玲,彭敏,程贵兵,王伯春,徐湘沪. 湖南电力. 2009(04)
[7]大型设备专用吊具的参数化设计与有限元分析[J]. 张恒,何自强,陈海燕,高嵩,程志,周奇才. 起重运输机械. 2009(06)
[8]第三代压水堆核电机组AP1000的模块化施工分析[J]. 魏俊明,刘琼,孙坤. 电力建设. 2008(04)
[9]集装箱吊具的重大改进[J]. 劲澜. 中国水运. 2005(06)
[10]遗传算法原理及在结构优化设计中的应用[J]. 李金鹏,韩英仕,李基波. 辽宁工学院学报. 2004(03)
博士论文
[1]渐进结构优化方法及其应用研究[D]. 荣见华.国防科学技术大学 2006
硕士论文
[1]核岛钢衬里筒体模块化吊装结构设计及可靠性分析[D]. 刘晓.大连交通大学 2012
[2]大跨度钢结构吊点优化研究[D]. 陈博文.大连理工大学 2011
[3]结构拓扑优化设计密度惩罚法与水平集法[D]. 吝战军.山东建筑大学 2010
[4]BP神经网络算法改进及应用研究[D]. 黄丽.重庆师范大学 2008
[5]基于ESO的液压机下横梁结构拓扑优化及双向进化结构优化方法研究[D]. 孙圣权.重庆大学 2008
[6]基于ANSYS平台的连续体结构拓扑优化方法研究[D]. 李湘沅.同济大学 2007
[7]基于均匀化方法的材料参数化优化设计研究[D]. 康健.大连理工大学 2006
[8]基于渐进结构优化法的结构截面形状优化[D]. 彭宇明.汕头大学 2006
[9]大跨度空间结构建造过程中吊点和支撑位置合理性研究[D]. 张冰.浙江大学 2006
[10]模拟退火算法的研究及其应用[D]. 冯玉蓉.昆明理工大学 2005
本文编号：3515964
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