浅谈核电厂抗震计算
最新核电站抗震分析
核电站抗震分析------------------------------------------作者xxxx------------------------------------------日期xxxx核电站抗震分析摘要核电站抗震性一直是核电站设计的主要问题之一随着此间题各方面研究的深人和研究手段的进步,核电站的抗展计算理论也在不断发展本文试图根据已有的资料，在核电站抗展问题的一些主要方面地展输人参数的确定,抗展计su算理论,结构与地基的相互作用 ,逐层加速度谱及反应谱的确定,建筑物及设备的抗展计算，地基、基础及地下建筑的抗震计算等研究状况作一些综述，并在此基础上展望一下需要解决的问题关键词：核电站抗震分析结构及设备抗震性抗震安全社会背景:20１1年0３月１4日，日核电站面临再爆炸风险抗震能力设计不足惹祸;2010年的伊朗6。
5级地震;2008年的四川地震等，这些地震摆在我们人类的面前不得不说,我们研究核电站的防震能力不仅与核电站的结构和地基等宏观因素有关,而且也和微观设计因素有关，例如窗户玻璃的防护、书架和安全柜的摆设以及吊灯的设计等等，必须综合考虑各种因素才能把地震灾害减少到最低限度目录:一抗震分析的目的；二,抗震计算理论三结构与地基的相互作用四结语一抗震分析的目的;抗震分析的三个任务:1．确定地震任务2．计算核电站的抗震反应3．最基本的要求是保证设备在正常环境下和地震载荷下能够正常运行,并执行其原有的功能•抗震分析思路：设计地震和抗震设计(1）外部荷载、地震作用→结构→结构响应→结构设计。
（2)输入结构响应、其它输入条件→设备→设备响应→设备设计、实验鉴定。
核电厂抗震分析的特点:1、对于抗震分析和地震安全评估，具有严格的法规、标准和安全导则体系选址:HAＤ1０１／01、ＲG1.165、NS-G——分析/设计:HAD102/02、GB50267、ＲCC—G、ＡSCE ４-8６(89）、ＳRP 、NＳ—Ｇ-1。
核电站建筑结构的抗震分析与设计
核电站建筑结构的抗震分析与设计核电站是一个复杂的建筑系统，其结构设计必须经过严格的抗震分析和设计。
在地震频繁的地区，核电站的抗震性能显得尤为重要。
本文将对进行深入探讨，旨在提高核电站的安全性和可靠性。
首先，核电站作为国家重要的能源设施，在设计和建设之初就应当考虑地震对其可能造成的影响。
地震是一种自然灾害，其破坏力巨大，如果核电站在地震发生时无法承受地震力的作用，后果将不堪设想。
因此，核电站的抗震设计至关重要。
抗震设计的首要任务是确定设计地震动参数，即确定地震烈度、加速度谱、持续时间等参数，这些参数将直接影响到核电站结构的设计。
其次，核电站建筑结构的抗震设计需要满足一系列的技术要求和规范标准。
《核电站抗震设计准则》对核电站的抗震设计提出了具体要求，包括确定设计基准地震动、进行结构分析和验算、设定设计地震作用效应等。
此外，核电站建筑结构的抗震设计还需满足国家相关的建筑抗震规范，确保其在地震作用下不发生倒塌、垮塌等破坏。
在进行核电站建筑结构的抗震分析时，需要考虑多种影响因素，如土壤条件、建筑结构形式、材料性能等。
土壤条件是影响核电站抗震性能的重要因素之一，地基土的承载能力、地震波传播速度等都将直接影响到核电站结构在地震作用下的响应。
建筑结构形式也是影响核电站抗震性能的关键因素，结构的抗震性能与结构形式的选择密切相关，如钢结构、混凝土结构、钢混结构等，不同结构形式在地震作用下的受力性能各有差异。
材料性能是决定核电站结构承载能力的重要因素，建筑结构所使用的材料必须符合相应的技术标准，具有足够的强度和韧性，才能确保核电站在地震作用下的安全性。
除了考虑单个因素的影响外，还需要通过综合分析来评估核电站结构在地震作用下的整体响应。
抗震分析通常采用静力分析和动力分析相结合的方法，通过建立数学模型和进行计算仿真，确定核电站在地震作用下的变形、应力、位移等参数，以评估结构的安全性和稳定性。
动力分析是核电站抗震设计中的重要环节，通过动态求解核电站结构在地震作用下的响应，可以更加真实地反映核电站结构的动态性能，为结构的合理设计提供参考依据。
核电站建筑结构的抗震分析与设计
核电站建筑结构的抗震分析与设计核电站是一种重要的能源供应设施，其建筑结构的抗震分析与设计是确保核电站安全运行的重要环节。
本文将对核电站建筑结构的抗震分析与设计进行深入研究，以期为核电站建设提供科学依据和技术支持。
1. 概述核电站作为一种重要的能源供应设施，其安全性是保障国家能源安全和社会稳定运行的关键。
而地震作为一种常见自然灾害，对核电站构成了严峻威胁。
因此，对于核电站建筑结构进行抗震分析与设计显得尤为重要。
2. 核电站地震设计标准在进行抗震分析与设计之前，首先需要了解国内外关于核电站地震设计标准的发展和应用情况。
国内目前采用的地震设计标准主要包括GB 50011-2010《建筑抗震设计规范》以及GB 50011-2010《岩土工程勘察规范》等。
3. 核电站地震荷载计算在进行抗震分析与设计时，首先需要计算并确定核电站所受到的地震荷载。
地震荷载计算是抗震设计的基础，其准确性直接影响到核电站的抗震能力。
地震荷载计算主要包括确定设计地震动参数、确定结构响应谱、进行地震动时程分析等步骤。
4. 核电站结构抗震分析方法核电站建筑结构的抗震分析是确保核电站安全运行的重要环节。
目前，常用的核电站结构抗震分析方法主要包括静力弹性法、准静力弹性法和时程分析法等。
这些方法各有优缺点，应根据具体情况选择合适的方法进行分析。
5. 核电站建筑结构设计优化在进行核电站建筑结构设计时，除了满足抗震要求外，还需要考虑经济性和可行性等因素。
因此，在满足安全性的前提下，对于核电站建筑结构进行优化设计是提高工程质量和节约成本的重要手段。
6. 核电站工程实例本章将以某核电站工程为例，对其建筑结构进行详细介绍和分析。
通过对该工程实例的研究可以更好地了解并应用前述的抗震分析与设计方法。
7. 抗震设计的挑战与发展趋势随着科学技术的不断发展，核电站抗震设计也面临着新的挑战和发展趋势。
例如，随着大型核电站建设的增多，如何应对大型核电站地震荷载、如何提高核电站结构抗震能力等问题都需要进一步研究和探索。
核电厂楼层谱抗震计算的场地模型及其影响分析
１ 引 言 考虑结构地 基土动力相互作用 （ Ｓ ） 开展 Ｓ Ｉ， 核电厂楼层反应谱 的抗震计算与场地适应性分析 是各国规范的一致要求【 从技术角度讲 ， ｌ 吲。 决定
标准设计是否可用 的首要因素就是从结构静动力 响应的角度出发 ，评价厂址 的场地适宜性条件 。 与水工大坝领域方面蓬勃开展的坝－ 地基动 力相互作用复杂数值模型的研究相比Ｉ，国际上 ４ 】 主要的核电规范仍基于集中质量模型来模拟上部 厂房结构 ，而模拟真实场地的动刚度与辐射阻尼 所采用 的场地模型也主要关注于弹簧－ 阻尼器系 统表征的简便形式【】 ２ 。如何在保证模型便于工程 ， ３
Ａ Ｃ ．８ Ｓ Ｅ４ 作为 Ａ Ｃ ． ９ Ｓ Ｅ４８ ６的升级版 ，保持 了场地动力模型的一致性 ，以 ６ 个独立的单一弹 簧 ． 器 的并联 体系来模 拟场 地在 平动 、摇摆 及 阻尼
扭转方向上的力与变形关系。在数值关系上 ，该 模型反映出一种不随频率改变的场地常系数动阻 抗形式 ， 即单一参数 的集总模型， 比较容易求解 。
核 电厂楼 层谱抗震计算 的场地模型及其影 响分析
李建波 ，林 皋 ，朱 秀云 ，钟 红 ，闫东 明 ２
（． １ 大连 理工 大学海 岸 与近海 国家 重点 实验 室 ，辽宁大 连 ，１６２ ；２ 郑 州大 学水 利与 环境学 院 ，郑 州 ，４００ ） １０ ４ ． ５０ １
摘要 ：结合结构． 地基动力相互作用数值分析的最新 发展 ，在集总参数场地动力简化模型 的框架 内，提出 了一种便于非均质场地条件采用 的核 电站厂房时频域动力分析 的新模式 。该模式利用谐 响应法求解场地真实 频域 动阻抗曲线 ，利用混合变量模 型保证频域动刚度的时域无损转换 ，实现楼层谱的全时域计算 。最后 ，以
核电厂抗震设计规范 (2)
核电厂抗震设计规范引言核电厂是一种重要的能源设施，其安全性和稳定性对于保障公众安全至关重要。
地震是一种严重的自然灾害，可以对核电厂造成严重的破坏和事故风险。
因此，核电厂的抗震设计规范至关重要。
本文将介绍一些核电厂抗震设计规范的要点，旨在提高核电厂的抗震能力，减少地震事故的发生。
地震荷载计算地震荷载是指地震发生时，地震对建筑物产生的作用力。
在核电厂抗震设计中，必须准确计算地震荷载，以保证核电厂在地震发生时的安全性。
设计地震参数设计地震参数是指在核电厂抗震设计中所使用的地震参数，包括地震烈度、地震短周期加速度、地震长周期加速度等。
这些参数是根据当地地震地质条件和历史地震数据来确定的。
设计地震参数的准确性是核电厂抗震设计的基础。
地震荷载计算方法地震荷载的计算一般采用静力分析法或动力分析法。
静力分析法适用于简单的结构系统，动力分析法适用于复杂的结构系统。
在核电厂抗震设计中，常常采用动力分析法，通过建立结构的数学模型，利用计算机模拟地震波传播和结构的响应过程，计算地震荷载的大小和作用方向。
结构抗震设计核电厂的抗震设计的主要目标是确保核电厂能够在地震发生时保持稳定，并尽量减小破坏程度。
结构抗震设计包括结构设计和材料选用两个方面。
结构设计要点核电厂的结构设计要满足以下要点：1.结构应具有足够的刚度和强度，能够承受地震荷载的作用。
2.结构应采用适当的支撑形式，以降低地震对结构的作用。
3.结构应设计为能够抵御地震破坏的形式，例如采用韧性设计。
4.结构应具有良好的抗侧向力能力，能够减小地震引起的偏心力。
材料选用要点核电厂的材料选用要满足以下要点：1.结构材料应具有足够的强度和韧性，能够抵御地震荷载的作用。
2.结构材料应具有良好的抗震性能，能够减小地震引起的动态应变。
3.结构材料应具有良好的耐久性和抗腐蚀性，以确保核电厂的长期安全运行。
设备抗震设计核电厂的设备抗震设计是指核电厂设备在地震发生时能够保持稳定，不产生危险或影响核电厂的安全性。
核电起重机抗震计算方法概述
核电起重机抗震计算方法概述发布时间：2021-06-29T06:49:49.039Z 来源：《建筑学研究前沿》2020年26期作者：李可1 郭化2[导读] 双梁桥式起重机为核电站常用设备，抗震类别为NA，但需进行抗震分析，即按民用地震烈度七级设防，考虑防倾覆及零部件掉落等因素，本文针对两种计算方法的优缺点进行对比，为类似起重机的抗震计算提供借鉴。
李可1 郭化21中国核电工程有限公司北京 1008402 株洲天桥起重机股份有限公司湖南株洲 412001摘要：双梁桥式起重机为核电站常用设备，抗震类别为NA，但需进行抗震分析，即按民用地震烈度七级设防，考虑防倾覆及零部件掉落等因素，本文针对两种计算方法的优缺点进行对比，为类似起重机的抗震计算提供借鉴。
关键词：核电起重机；抗震分析；抗震计算1.前言：核电站中的部分数控双梁桥式起重机根据其功能要求，需进行比普通起重机进行更为严格的抗震设计，但由于其不属于抗震I类设备，在地震工况下无需具备保持其结构完整性和设备功能。
因此对于该类设备的抗震分析方法是起重机设计的主要问题之一。
2.电动双梁式起重机的结构特点：电动双梁桥式起重机主要由桥架、轨道、小车、运行机构、电控设备及必要的附属安全设备等组成。
桥架为箱形双梁二轨结构，由主梁、端梁、附属钢结构等组成。
主梁为中轨箱形梁，主梁上小车运行轨道由轨道压板固定，轨道压板为焊接式组合轨道压板，底板带腰型孔，安装后具有一定的调整余量。
端梁采用钢板焊接结构，端梁下设置安全反钩，防止在地震情况下起重机坠落。
附属钢结构件由桥架两边走台，能安全上下的梯子等组成。
小车由起升机构、运行机构、小车架、小车底座及附件等组成。
运行机构主要为三合一减速电机，车轮轮组，水平轮组等。
上述设备是在抗震分析时重点考虑的主要零部件。
3.抗震分析方法：3.1 方法一：国家标准法依据GB/T 50761-2018 石油化工钢制设备抗震设计标准。
3.1.1.计算原理与计算输出该方法主要根据设备安装标高确定地震载荷放大系数，根据水平地震影响系数最大值和阻尼调整系数确定水平地震影响系数，再根据相应规则确定设备重要度系数、等效质量和地震作用折减系数，进而将这些变量相乘获得计算地震加速度。
核岛厂房抗震设计分析
5．抗震I类构筑物的设计
核岛厂房均为钢筋混凝土结构，反应堆厂房的安全壳采用
预应力钢筋混凝土结构。 设计考虑的作用和作用效应组合主要有正常作用、施工期
RG1.60标准谱与场地谱的对比(竖直向)
4．抗震分析方法
核岛厂房的抗震分析，采用的是国际上具有成熟的理论基 础的时程分析方法和反应谱法。这些方法，在我国的核安全导 则、抗震规范、以及美国的核安全相关构筑物的抗震设计规范 中均有规定。
抗震分析采用的是国际通用的考虑结构物与土壤的相互作 用的反应谱计算软件SASSI以及国际通用的有限元分析软件 ANSYS、ABAQUS。
10
阻尼比 0.5% 阻尼比 2% 阻尼比 5% 阻尼比 7% 阻尼比 10%
1
加速度（g）
0.1 0.1
1
10
100
频率（Hz）
RG1.60标准设计谱
0.01
加速度：g
0.001
rg1.60 2%阻尼 场地谱 2%阻尼 RG1.60 5% 阻 尼场地谱5%阻尼 RG1.60 7%阻尼 场地谱 7%阻尼
在核电厂的设计当中，与核安全相关的重要物项，包括损 坏后会直接或间接造成事故的物项；保证反应堆安全停堆并维 持停堆状态及排出余热所需的物项，地震时和地震后为减轻核 事故破坏后果所需的物项以及损坏或丧失功能后会危及上述物 项的其他物项，均属于设计中的抗震I类物项。
我公司承担设计的核电站，核岛厂房的构筑物（包括反应 堆厂房、燃料厂房、电气厂房、核辅助厂房、柴油机厂房）， 均属于抗震I类构筑物，按照核电厂最高的抗震设计要求来进行 设计。
核电站阀门抗震分析与计算
核电站阀门抗震分析与计算核电站使用阀有抗震等级要求的一部分，将会有一個阀的过程中地震，地震荷载的阀压力边界会产生一定的影响，使用核电站阀门阀必须能够承受地震荷载应力，地震荷载分析通用阀阀固有频率分析的有限元分析软件，然后利用等效静态方法计算地震荷载引起的压力，计算等效应力和工作压力叠加后，总压强的应力值，然后根据评价原则止回阀压力边界应力强度的组件。
标签：核电站;阀门;抗震分析;计算1阀门设计参数与材料该阀门为核安全2级，抗震1A类旋塞阀，阀门的公称通径为DN80，接管尺寸为88.9×5.5mm，阀门的公称压力为Class150，阀门的设计压力为1.33MPa，水压强度试验压力为2.66MPa，设计温度为150℃。
该旋塞阀主要由阀体、阀瓣、阀盖、下阀盖、执行器支架、电动执行器、螺栓螺母组成。
阀门质量为100kg，其中电动执行器的质量为51kg。
阀体、旋塞、阀盖、下阀盖材料均为Z2CND17-12，阀盖螺栓及下阀盖螺栓材料为X6CrNiCu17-04，螺母材料为X12Cr13。
计算所取材料参数如表1所示。
2阀门固有频率当使用有限元分析软件计算固有频率的阀门，应该首先简化三维模型和一些复杂的倒角或沟地区应该取消，因为过度复杂的模型会影响模型的网格划分，最终导致计算结果不准确。
完成三维模型的简化后，划分网格，选择合适的固有频率分析求解器完成阀固有频率的计算。
只有当阀的固有频率大于33Hz时，才能采用等效静力法对阀进行地震分析。
3载荷阀门的载荷包括自重、内压、管道载荷、地震载荷等。
3.1管道载荷管道传递给阀体的载荷被称为管道载荷。
如果阀门的管道载荷大小在设计规格书中并没有提供，我们可以依据RCC-MC3552确定阀门的管道载荷，即：式中：Cb为弯曲载荷的应力指数;ri为阀门支管内径，mm;Tr为阀门支管壁厚，mm;Gb为阀体支管处惯性模量;Fb为连接管道的惯性模量;De为管道外径，mm;Di为管道内径，mm。
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浅谈核电厂抗震计算
摘要：核电厂因其特殊性其抗震计算相对于常规民用建筑标准有较大提高。
根
据核电厂各构筑物的重要程度，核电厂抗震设计规范将核电厂构筑物划分为三类
物项（Ⅰ类物项、Ⅱ类物项、Ⅲ类物项），其中Ⅰ类物项的计算要求更为严苛，
且一直是设计的重点，本文通过对建筑抗震规范和核电厂抗震规范进行了简要的
梳理对比，旨在说明核电抗震计算的不同之处。
关键词：核电厂抗震；建筑抗震；三类物项
1.执行规范
（1）一般建筑（抗震设防烈度大于9度地区的建筑及行业有特殊要求的工业建筑外）抗震计算执行标准：
《建筑抗震设计规范》GB50011-2010（2016年版）
（2）核电厂抗震计算执行标准：
《核电厂抗震设计规范》GB50267-97。
2.建筑抗震计算介绍［1］
2.1基本术语
（1）抗震设防烈度
一般情况，过去50年内超越概率10%的地震烈度。
（2）设计基本地震加速度
50年设计基准期超越概率10%的地震加速度的设计取值。
（3）设计特征周期
指抗震设计用的地震影响系数曲线中，反应地震震级、震中距和场地类型等
因素的下降段起始点对应的周期值，简称特征周期。
2.2基本原则
《建筑抗震设计规范》的抗震设计可总结为三水准设防目标和两阶段设计。
三水准设防：
（1）小震不坏（多遇地震）；50年超越概率63%（即50年至少发生一次的
概率63%）等价于年发生概率1/50等价于重现期50年。
（2）中震可修（设防地震），50年超越概率10%（即50年至少发生一次的
概率10%）等价于年发生概率1/475等价于重现期475年。
（3）大震不倒（罕遇地震），50年超越概率2%～3%（即50年至少发生一
次的概率2%～3%）等价于年发生概率1/1600～2400等价于重现期1600～2400年。
两阶段设计：
第一阶段：对绝大多数结构进行多遇地震作用下的内力和变形分析，假定结
构处于弹性工作状态，内力和变形分析可采用线性动静力分析方法；
第二阶段：一些规范规定的结构（不规则且具有明显薄弱部位）进行罕遇地
震作用下的弹塑性变形分析。
2.3计算方法
（1）等效静力法（底部剪力法）：高度40m以下、质量刚度均匀等
将地震力作为一个静荷载施加于结构上，然后像处理静力问题一样计算结构
的地震内力和变形。
（2）反应谱法：普适
根据规范推荐的反应谱曲线，计算结构前几阶振型的地震反应值并进行组合，
从而计算结构的地震内力和变形。
（3）时程分析法：普适（特别不规则、甲类建筑等的补充计算）
对结构在地震作用下的动力方程直接进行逐步积分求解的一种动力分析方法，可得到地震作用下各质点随时间变化的位移、速度、加速度，进而计算出结构内
力和变形的时程变化。
3.核电厂抗震计算介绍［2］
3.1基本术语
（1）三类物项，核电厂的物项应根据其对核安全的重要性划分为以下三类物项：
Ⅰ类物项：核电厂中与核安全有关的重要物项，包括损坏后会直接或间接造
成事故的物项；保证反应堆安全停堆并维持停堆状态及排出余热所需的物项；地
震时和地震后为减轻核事故破坏后果所需的物项以及损坏或丧失功能后会危及上
述物项的其他物项。
Ⅱ类物项：核电厂中除Ⅰ类物项外与核安全有关的物项，以及损坏或丧失功
能后会危及上述物项的与核安全无关的物项。
Ⅲ类物项：核电厂中与核安全无关的物项。
（2）运行安全地震震动
在设计基准期中年超越概率为2‰的地震震动，其峰值加速度不小于0.075g。
通常为核电厂能正常运行的地震震动。
（3）极限安全地震震动
在设计基准期中年超越概率为0.1‰的地震震动，其峰值加速度不小于0.15g。
通常为核电厂区可能遭遇的最大地震震动。
3.2基本原则
Ⅰ类物项：应同时采用运行安全地震震动和极限安全地震震动进行抗震设计；
Ⅱ类物项：应采用运行安全地震震动进行抗震设计；
Ⅲ类物项：应按国家现行的有关抗震设计规范进行抗震设计。
核电厂物项的抗震计算可采用线性计算方法。
物项的弱非线性，可采用较大
的阻尼来处理；物项的强非线性，计算时必须计入刚度和阻尼的变化。
土体结构
的强非线性，可采用等效线性化法进行计算。
3.3计算方法
通常情况下，Ⅰ、Ⅱ类物项的抗震设计应采用反应谱法和时间过程计算法。
当有充分论据能保证安全时也可采用等效静力计算法。
总体方法与建筑抗震规范
约定的方法一致。
4.建筑抗震与核电抗震对比
4.1设防标准的对比
建筑抗震设计规范采用的设防标准见下表：
表4.4-1 建筑抗震规范三水准设防
注：1、运行安全地震震动所指的在设计基准期中年超越概率为2‰的地震震动，为便于对比
建筑抗震设计规范，换算为50年（核电设计基准期一般为40年）超越概率为9.5%。
2、极限安全地震震动所指的在设计基准期中年超越概率为0.1‰的地震震动，相当于50
年超越概率0.5%。
通过上述表格对比，可发现核电厂抗震标准的“第一阶段”可近似等价于建筑抗震标准的
第一阶段，但是超越概率仅为建筑标准的1/6不到。
而核电厂“第二阶段”比建筑标准的第三
阶段要求更高，不仅是概率意义的降低，更是提出了确保压力边界完整等要求。
4.2计算原则对比
建筑抗震设计规范对于多数结构规定采用线性计算方法，对于不规则且具有明显薄弱部
位可能导致重大地震破坏的建筑结构应进行弹塑性的计算分析。
核电厂抗震设计规范，一般建议采用线性计算方法，对非线性不作强制性要求，非线性
问题基本通过简化方法处理。
在实际设计工作中，一般可不作非线性计算。
核电厂抗震规范对非线性的计算要求比建筑规范要求有所降低，究其原因：一方面，核
电抗震设防标准比建筑标准高，在同一场地其地震动参数大于建筑标准，使得根据计算结果
设计的结构更加稳固，从源头确保结构承载力。
另一方面，核电厂抗震规范为97年发布，
至今20余年间未升版或修订，其规定的条款已显落后，在实际设计工作中，非线性有限元
的计算已取得很大进步；而建筑抗震规范在2016年刚做了修订，紧跟技术发展。
参考文献
[1] GB50011-2010（2016年版）．建筑抗震设计规范［S］．北京：中国建筑工业出版社，2016.
[2] GB50267-97．核电厂抗震设计规范［S］．北京：中国计划出版社，1998.
[3] GB50010-2010．混凝土结构设计规范［S］．北京：中国建筑工业出版社，2010．。