本文關(guān)鍵詞：某核電站用柴油發(fā)電機組抗震性能分析

  更多相關(guān)文章： 核電 柴油發(fā)電機組 地震動 樓層反應(yīng)譜 抗震性能 可靠性

【摘要】：能源是人類生存的重要支柱,是經(jīng)濟發(fā)展的必要保證。自1991年我國自行建設(shè)的首座民用核電站秦山核電站開始并網(wǎng)發(fā)電以來,大型民用核電站不斷在國內(nèi)開始新建并投入使用,核電安全問題一直是研發(fā)人員的關(guān)注重點。而日本2011年發(fā)生的核泄露事件更是說明對于核電設(shè)備的抗震性能的研究已經(jīng)刻不容緩。柴油機發(fā)電機組屬于核電站安全設(shè)備,是確保核電站安全所必不可少的15項重大關(guān)鍵設(shè)備之一也是安全保障的最后一道防線,對其進行抗震性能的分析并評估其在地震載荷的作用下能否保持結(jié)構(gòu)的完整性以及可運行性,具有很重要的現(xiàn)實意義。為此,本文依托國內(nèi)某大型國企核電安全項目,運用數(shù)值仿真的手段對柴油發(fā)電機機組進行了系統(tǒng)的抗震性能分析與評估,具體工作內(nèi)容如下:⑴根據(jù)柴油發(fā)電機組所在廠房的地震參數(shù)評估報告確定地震動的設(shè)計加速度及其反應(yīng)譜,按照核電規(guī)范利用傅里葉級數(shù)變換人工合成地震加速度時程作為廠房樓層反應(yīng)譜的計算輸入。考慮不同的地基土壤動態(tài)剪切模量的影響和地基不同土層的深埋情況結(jié)合廠房實際結(jié)構(gòu)建立廠房與地基相互作用模型,并利用ABAQUS有限元軟件對其進行地震動態(tài)響應(yīng)分析,計算得到OBE和SSE級地震動下廠房不同標高及不同阻尼比的樓層加速度反應(yīng)譜。⑵根據(jù)柴油發(fā)電機組所在廠房位置以及結(jié)構(gòu)要求的阻尼比選取標高 1.45m,阻尼比2%的OBE和4%的SSE級地震動樓層加速度反應(yīng)譜。根據(jù)機組質(zhì)量分布對機組進行主體系與子體系解耦,基于振型分解反應(yīng)譜理論對機組進行抗震分析,結(jié)果表明機組呈現(xiàn)撓性,中間聯(lián)軸器彈簧連接剛度較弱,增壓器部件加速度為整個機組最大,并采用ASME的B級和D級使用限制進行抗震性能評估,結(jié)果表明忽略公共底座應(yīng)力集中的情況機組各部件抗震性能良好,各部件之間連接螺栓同時滿足設(shè)計預(yù)緊力要求及ASME規(guī)范中的應(yīng)力限值表明其可靠性良好。⑶針對柴油發(fā)電機組解耦的子結(jié)構(gòu)包括曲軸、凸輪軸、連桿組件及各種輔助管道利用等效靜力法進行抗震性能分析,并對地震等效加速度進行修正疊加部件自重載荷不考慮部件工作工況以ASME規(guī)范中B級標準應(yīng)力限制的0.1倍作為評價準則,結(jié)果表明修正等效加速度是合理的,機組子結(jié)構(gòu)都能滿足應(yīng)力限值,連桿連接螺栓及各類管道連接螺栓可靠性良好并具有一定的裕量。通過上述主要內(nèi)容,完成了柴油發(fā)電機組的抗震性能分析,為機組抗震設(shè)計提供理論指導(dǎo),同時也為其它核電設(shè)備抗震設(shè)計及性能分析提供了良好的依據(jù)。
【關(guān)鍵詞】：核電 柴油發(fā)電機組 地震動 樓層反應(yīng)譜 抗震性能 可靠性
【學位授予單位】：江蘇科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TM623.3
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-12
• 第一章 緒論12-18
• 1.1 選題背景及意義12-13
• 1.2 核電抗震發(fā)展歷史及研究現(xiàn)狀13-16
• 1.2.1 抗震理論發(fā)展歷史13
• 1.2.2 核電抗震研究現(xiàn)狀綜述13-16
• 1.2.3 現(xiàn)行抗震分析存在的缺陷16
• 1.3 本文主要研究內(nèi)容及方法16-18
• 第二章 抗震設(shè)計與分析基本理論18-27
• 2.1 核電站地震設(shè)計18-20
• 2.1.1 二級地震設(shè)計方法18-19
• 2.1.2 運行基準地震（OBE）19
• 2.1.3 安全停堆地震（SSE）19-20
• 2.2 抗震分析方法基本理論20-25
• 2.2.1 等效靜力法20
• 2.2.2 單自由度體系反應(yīng)譜法20-21
• 2.2.3 振型分解反應(yīng)譜法21-22
• 2.2.4 振型組合方法22-23
• 2.2.5 地震作用方向組合方法23-24
• 2.2.6 反應(yīng)譜法應(yīng)用于地震響應(yīng)24-25
• 2.3 抗震分析流程25-26
• 2.4 本章小結(jié)26-27
• 第三章 柴油機廠房樓層反應(yīng)譜計算27-39
• 3.1 地震參數(shù)設(shè)計27-31
• 3.1.1 設(shè)計加速度27
• 3.1.2 設(shè)計反應(yīng)譜27-28
• 3.1.3 設(shè)計時程28-31
• 3.2 廠房反應(yīng)譜計算模型31-35
• 3.2.1 構(gòu)筑物持力層巖土參數(shù)31-32
• 3.2.2 柴油機廠房結(jié)構(gòu)參數(shù)32-33
• 3.2.3 有限元網(wǎng)格模型33-34
• 3.2.4 邊界條件34
• 3.2.5 計算工況34-35
• 3.3 樓層反應(yīng)譜計算結(jié)果與討論35-38
• 3.4 本章小結(jié)38-39
• 第四章 柴油發(fā)電機組整體抗震分析39-58
• 4.1 機組抗震分析數(shù)值模型39-45
• 4.1.1 機組結(jié)構(gòu)特征簡述39-40
• 4.1.2 材料力學特性40-41
• 4.1.3 結(jié)構(gòu)簡化及網(wǎng)格模型41-43
• 4.1.4 載荷邊界43-44
• 4.1.5 載荷工況組合44-45
• 4.2 機組整體抗震分析及評價45-57
• 4.2.1 機組模態(tài)分析45-47
• 4.2.2 地震作用振型組合47-48
• 4.2.3 工況響應(yīng)組合48
• 4.2.4 各工況下機組響應(yīng)計算及結(jié)果分析48-52
• 4.2.5 螺栓可靠性評價52-57
• 4.3 本章小結(jié)57-58
• 第五章 柴油發(fā)電機組子結(jié)構(gòu)抗震分析58-70
• 5.1 計算輸入59-60
• 5.1.1 材料及管道參數(shù)59
• 5.1.2 等效地震加速度59-60
• 5.2 機組子結(jié)構(gòu)抗震分析及評價60-69
• 5.2.1 計算模型60-62
• 5.2.2 子結(jié)構(gòu)模態(tài)提取62
• 5.2.3 修正等效靜力法合理性驗證62-63
• 5.2.4 修正后抗震分析結(jié)果與評價63-66
• 5.2.5 螺栓連接可靠性評價66-69
• 5.3 本章小結(jié)69-70
• 總結(jié)與展望70-72
• 參考文獻72-75
• 攻讀碩士學位期間所發(fā)表的學術(shù)論文及參與的科研項目75-76
• 致謝76

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