在人類對(duì)于能源需求越來(lái)越大的今天,以核能為首的清潔能源日益得到各國(guó)的重視。在這種大趨勢(shì)下,中國(guó)核電穩(wěn)步發(fā)展,核能在我國(guó)能源版圖中占據(jù)一席之地。安全殼作為確保核電站安全運(yùn)行的屏障,其重要性毋庸置疑。然而目前安全殼結(jié)構(gòu)在混凝土徐變以及其引起的預(yù)應(yīng)力損失方面研究較少且不充分,研究方法考慮不夠全面。本文以某核電站預(yù)應(yīng)力混凝土安全殼結(jié)構(gòu)為背景,采用理論分析與數(shù)值模擬相結(jié)合的研究方法,基于三種混凝土徐變模型,考慮了混凝土徐變對(duì)包含復(fù)雜空間線型預(yù)應(yīng)力筋系統(tǒng)的預(yù)應(yīng)力安全殼澆筑、張拉、服役全過(guò)程力學(xué)性能的影響,并對(duì)內(nèi)壓作用下考慮預(yù)應(yīng)力損失的安全殼結(jié)構(gòu)力學(xué)性能進(jìn)行了研究。主要內(nèi)容如下:1、基于國(guó)際混凝土聯(lián)合會(huì)模式規(guī)范1990版（CEB-FIP Model Code 90）、模式規(guī)范2010版（fib Model Code 2010）以及美國(guó)混凝土學(xué)會(huì)（ACI）Gardner和Lockman兩位教授提出的GL2000模型等三種國(guó)際常用的混凝土徐變計(jì)算模型,推導(dǎo)出變應(yīng)力混凝土徐變計(jì)算模型。采用ABAQUS有限元分析軟件,考慮了隨時(shí)間變化的混凝土材料性能,分析了安全殼結(jié)構(gòu)在混凝土澆筑過(guò)程中的時(shí)變力學(xué)性能。2、系... 

【文章來(lái)源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

安全殼結(jié)構(gòu)

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工程碩士學(xué)位論文-10-力混凝土內(nèi)側(cè)，確保安全殼的密封作用。鋼襯里內(nèi)徑23.4m，從底部到穹頂總高度為65.509m。安全殼具有非常復(fù)雜的預(yù)應(yīng)力筋體系，這個(gè)體系包含三類預(yù)應(yīng)力鋼筋，即：環(huán)向預(yù)應(yīng)力筋、豎向預(yù)應(yīng)力筋以及Gamma預(yù)應(yīng)力筋。環(huán)向預(yù)應(yīng)力筋共計(jì)119束，分為內(nèi)外兩層鋼筋，內(nèi)層預(yù)應(yīng)力筋半徑為24.14m，外層預(yù)應(yīng)力筋半徑為24.46m，從扶壁柱出發(fā)圍成一圈后再錨固于同一扶壁柱處。環(huán)向預(yù)應(yīng)力筋最下層在環(huán)形基礎(chǔ)內(nèi)，最下層鋼筋與最上層鋼筋間距為50.81m，其下部18.85m范圍內(nèi)以0.65m為間距，向上21.08m范圍內(nèi)以0.62m為間距，最頂端10.88m范圍內(nèi)以0.68m為間距。豎向預(yù)應(yīng)力筋共計(jì)47束，分布在半徑23.92m的圓周上。Gamma預(yù)應(yīng)力筋呈現(xiàn)“”形，從安全殼基礎(chǔ)底板出發(fā)經(jīng)由穹頂?shù)诌_(dá)對(duì)位的環(huán)梁處錨固成型，一共有104束，分布在半徑23.92m的圓周上。三類預(yù)應(yīng)力筋所構(gòu)成預(yù)應(yīng)力筋體系如圖2-2所示。a)預(yù)應(yīng)力筋體系b)豎向預(yù)應(yīng)力筋c)環(huán)向預(yù)應(yīng)力筋d)Gamma預(yù)應(yīng)力筋圖2-2安全殼預(yù)應(yīng)力筋體系

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工程碩士學(xué)位論文-11-2.2.2安全殼結(jié)構(gòu)有限元分析模型本文采用ABAQUS軟件建立的有限元分析模型如圖2-3所示。安全殼結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，包含穹頂、筒體等多部分，同時(shí)還有洞口、環(huán)梁等細(xì)部需要考慮在內(nèi)。對(duì)于這種復(fù)雜結(jié)構(gòu)，難以一次性建模成功，為了確保模型合理且便于運(yùn)算，將安全殼包括穹頂、筒體、扶壁柱等部分在內(nèi)的各個(gè)部件分別建模，然后搭建組合成為整體并使用Tie連接使其接合，從而在模型計(jì)算時(shí)變形協(xié)調(diào)。圖2-3安全殼有限元模型本模型中，使用實(shí)體單元C3D8R模擬混凝土，C3D8R單元為含有八個(gè)結(jié)點(diǎn)的線性減縮積分單元，這種常用的六面體單元優(yōu)點(diǎn)在于所得結(jié)果較為精確，同時(shí)不易發(fā)生計(jì)算上的自鎖現(xiàn)象。對(duì)于預(yù)應(yīng)力筋，選擇使用桁架單元T3D2。對(duì)于鋼襯里而言，考慮其厚度較薄，面積較大，所以使用對(duì)薄殼結(jié)構(gòu)適應(yīng)性良好的殼單元對(duì)其進(jìn)行模擬，同時(shí)由于鋼襯里形狀較為不規(guī)整，考慮以S4R殼單元為主，S3殼單元合理補(bǔ)充，盡量使鋼襯里網(wǎng)格劃分合理且便于計(jì)算�；炷痢撘r里以及預(yù)應(yīng)力鋼筋所用材料均按照我國(guó)現(xiàn)有規(guī)范取標(biāo)準(zhǔn)值，即《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50010-2010）[55]和《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》（GB50017-2017）[56]�；炷撩芏热�2500kg/m3，其中C75混凝土彈性模量為3.75×104MPa，軸心抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值為47.4MPa，軸心抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值為3.05MPa；C50混凝土彈性模量為3.45×104MPa，軸心抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值為32.4MPa，軸心抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值為2.64MPa。鋼襯里使用Q235鋼板，泊松比為0.2，彈性模量取2×105MPa，屈服強(qiáng)度取235MPa；預(yù)應(yīng)力筋使用鋼絞線制成，極限強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值取1860MPa，密度為7850kg/m3，彈性模量取1.95×105MPa。

【參考文獻(xiàn)】：
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