【摘要】：為應(yīng)對能源危機(jī)與環(huán)境危機(jī)的影響,世界各國對核能這一清潔能源的利用逐漸重視,核能在全球能源結(jié)構(gòu)中占有重要位置。經(jīng)歷第一代和第二代核電技術(shù)的發(fā)展,第三代核電技術(shù)因其較高的安全性和經(jīng)濟(jì)性被廣泛認(rèn)可和應(yīng)用。第三代核電站中,部分類型的機(jī)組其核島安全殼采用雙層殼體結(jié)構(gòu),外層安全殼為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),內(nèi)層安全殼為預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)。本文以某第三代核電站安全殼為工程背景,基于ABAQUS大型通用有限元分析軟件,對安全殼這一類大型復(fù)雜預(yù)應(yīng)力罐體結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力施工力學(xué)性能和失水事故破壞機(jī)理展開研究,主要內(nèi)容如下:1、針對安全殼采用的預(yù)應(yīng)力體系,采用多向三維空間建模技術(shù)和分塊建模方法,精確建立了包含270束復(fù)雜空間線型預(yù)應(yīng)力筋的預(yù)應(yīng)力安全殼精細(xì)化分析模型,再現(xiàn)了預(yù)應(yīng)力筋現(xiàn)場施工方案下大型復(fù)雜預(yù)應(yīng)力罐體結(jié)構(gòu)的施工力學(xué)性能;通過與現(xiàn)場實測數(shù)據(jù)的對比,驗證了預(yù)應(yīng)力施工模擬方法的有效性;揭示了不同預(yù)應(yīng)力張拉方案對安全殼施工力學(xué)性能的影響,提出了新的預(yù)應(yīng)力筋張拉方案,可使大型復(fù)雜預(yù)應(yīng)力罐體結(jié)構(gòu)張拉過程的力學(xué)性能指標(biāo)得到優(yōu)化。2、基于GB50010-2010規(guī)范、BS EN 1992-1-1:2004規(guī)范、A.H.尼爾遜公式,對安全殼預(yù)應(yīng)力損失進(jìn)行了計算和預(yù)測;系統(tǒng)地探討了預(yù)應(yīng)力損失和失效對結(jié)構(gòu)力學(xué)性能的影響。3、對美國桑迪亞實驗室進(jìn)行的1:4預(yù)應(yīng)力安全殼內(nèi)壓破壞試驗進(jìn)行了模擬,驗證了大型復(fù)雜預(yù)應(yīng)力罐體結(jié)構(gòu)內(nèi)壓分析模擬方法的有效性;在此基礎(chǔ)上,進(jìn)行了安全殼不考慮溫度作用的內(nèi)壓破壞分析,獲得了安全殼這一類大型復(fù)雜預(yù)應(yīng)力罐體結(jié)構(gòu)在內(nèi)壓荷載作用下的力學(xué)性能,揭示了預(yù)應(yīng)力安全殼的內(nèi)壓破壞機(jī)理,考慮了預(yù)應(yīng)力筋應(yīng)力、普通鋼筋、鋼襯里對結(jié)構(gòu)內(nèi)壓破壞機(jī)理的影響。4、掌握了失水事故后安全殼溫度場的變化,分析了工作溫度40°C和失水事故工況下結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能,在此基礎(chǔ)上,系統(tǒng)進(jìn)行了大型復(fù)雜預(yù)應(yīng)力罐體結(jié)構(gòu)失水事故的分析,獲得了溫度和內(nèi)壓耦合作用下結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能,揭示了結(jié)構(gòu)在失水事故工況下的破壞機(jī)理。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TU757;TU312.3
【圖文】：

1.1 核能發(fā)電的優(yōu)勢核電與水電、煤電構(gòu)成了世界能源供應(yīng)的三大支柱，在中國乃全球能中的地位越來越顯著。煤電作為火力發(fā)電的一種，一方面，燃燒所帶來碳和硫的氧化物等會導(dǎo)致溫室效應(yīng)和酸雨，破壞大氣環(huán)境，給地球的生帶來重大壓力；另一方面，煤炭等地下資源蘊藏量有限，面臨枯竭的危此有必要尋找一種替代能源，防止煤炭資源的枯竭。水電受季節(jié)性的影大，夏天上游水量足則發(fā)電量大，冬天水量少則發(fā)電少，而且建造大壩沒大量土地，影響土地資源的合理利用，改變周邊生態(tài)系統(tǒng)，影響生物境，導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境破壞。核電作為一種大力發(fā)展的新型能源，優(yōu)勢明顯發(fā)電不會產(chǎn)生二氧化碳，加重地球溫室效應(yīng)，也不會排放大量污染物到，造成空氣污染；而且核能發(fā)電所需的鈾燃料資源含量豐富，暫時不會源枯竭的問題[1]。核電作為一種具有廣闊前景的“清潔能源”，因其不會雨及溫室氣體已逐漸替代水電和煤電，在世界能源發(fā)展中日益被重視和如圖 1-1 所示，截至 2013 年底，全球一共有 436 臺核電機(jī)組投入運行了世界發(fā)電總量的 16%[3]。

奧布涅斯克實驗性核電站[7]

希平港壓水堆原型核電站[7]

【參考文獻(xiàn)】

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1 李振寶;林樹潮;馬華;王冬雁;劉柏|

本文編號：2771022