鋼安全殼在壓力和地震作用下的動(dòng)力響應(yīng)分析.pdf

1、核電已成為人類使用的重要能源之一。我國核電建設(shè)目前正處于快速發(fā)展時(shí)期,但我國同時(shí)也是一個(gè)地震災(zāi)害多發(fā)的國家,因此對作為核島安全最后一道屏障的安全殼的抗震性能研究具有極其重要的意義。本文以我國最新引進(jìn)的非能動(dòng)核電廠AP1000的鋼安全殼為參考,使用ANSYS軟件建立其三維有限元模型,并分析了鋼安全殼在壓力和地震作用下的受力性能及動(dòng)力響應(yīng),主要研究內(nèi)容和結(jié)果大致如下:
　　 首先,計(jì)算了鋼安全殼在壓力作用時(shí)的等效應(yīng)力理論值,并用AN

2、SYS軟件進(jìn)行數(shù)值模擬分析,將二者結(jié)果進(jìn)行對比,誤差較少。結(jié)果表明,在設(shè)計(jì)壓力作用下,鋼安全殼的等效應(yīng)力在上、下封頭和筒體相接處較大,但其最大等效應(yīng)力小于材料的屈服應(yīng)力,變形較小,結(jié)構(gòu)處于彈性狀態(tài),具有充分的安全儲(chǔ)備。
　　 然后,對鋼安全殼進(jìn)行了模態(tài)分析,分別考慮無壓力作用時(shí)和有壓力作用時(shí)的影響,得出其各工況下的自振頻率和振型,作為動(dòng)力分析的基礎(chǔ)。從模態(tài)分析結(jié)果可以看出,鋼安全殼的自振頻率和振型均呈對稱狀出現(xiàn),內(nèi)壓的增大會(huì)使鋼

3、安全殼自振頻率增大,負(fù)壓的增大會(huì)使其自振頻率減少。
　　 其次,用時(shí)程法分析鋼安全殼在地震作用下的結(jié)構(gòu)動(dòng)力響應(yīng),采用兩條實(shí)際地震波和一條人工地震波進(jìn)行激勵(lì),得出相應(yīng)的位移時(shí)程和加速度時(shí)程結(jié)果,以及對應(yīng)的最大等效應(yīng)力。結(jié)果表明,鋼安全殼的地震動(dòng)力響應(yīng)較小,具有較充分的抗震安全裕度,滿足我國相關(guān)抗震規(guī)范要求。
　　 最后,考慮壓力和地震共同作用時(shí)的時(shí)程分析,并與僅有地震作用下的時(shí)程分析結(jié)果對比。分析結(jié)果表明,在壓力和地震共同