预览加载中，请您耐心等待几秒...

压水堆式核电站堆内构件抗震试验研究.pdf

预览
1/5
2/5
3/5
4/5
5/5

在线预览结束，喜欢就下载吧，查找使用更方便

下载提示 文本预览

如果您无法下载资料，请参考说明：

1、部分资料下载需要金币，请确保您的账户上有足够的金币

2、已购买过的文档，再次下载不重复扣费

3、资料包下载后请先用软件解压，在使用对应软件打开

第卷第期河海大学学报 。 年月反 压水堆式核电站堆内构件抗震试验研究 张楚芳林义兴夏颂佑 水利水电科学研究所 试验研究的目的和意义 根据核电站通用设计准则》的有关要求,在遭受地震等自然灾害时,对安全重要的核 电站系统、结构和部件,须不丧失其完成安全功能的能力要求在一般情况下不停止生产,在 极特殊情况下不应发生核扩散事故 反应堆内部构件简称堆内构件是核电站核安全一级和抗震类的核岛主设备之一,它 的梁型、板型、壳型部件间有多处间隙、非线性弹簧、非对称约束,是一个复杂的结构系统 我国首次自行设计建造核电工程,缺乏资料和经验,为此,除计算分析外,有必要进行试验 研究,以进一步验证堆内构件在地震条件下的工作性态 堆内构件试验无法做到完全严格相似,如间隙的模拟,故难以将模型试验所得结果直接 换算到原型实堆本文对堆内构件进行小结构模型试验,并通过物理模型与数学模型相结合 的途径,验证计算模型的合理性,为堆内构件抗震安全分析提供可信资料· 试验模型设计与试验研究内容 堆内构件小结构模型缩尺为,见图模型用与实堆相同的碳钢制作,主要模拟了 压力壳支承部位,堆芯上板与吊蓝间,吊蓝底部与压力壳键槽部位三处间隙,并设计成有间 隙和无间隙两种状态实堆由压力壳上四个支承件支撑在地面混凝土基础上试验模型中压 力壳支承结构即台架要求能很好传递试验时振动台台面的运动 结构动力试验在地震模拟振动台上实施加速度传感器的布置见图图中,刀召,即, 分别代表驱动机构、压力壳、吊蓝、导向筒与燃料组件,点代表试验台架顶面 模态试验时,压力壳内分别为空气和水,采用力锤敲击和白噪声波、正弦波扫描激励,以 获得模型结构的模态参数地震试验按运行基准地震以和安全停堆 地震两种地震输入简称、,以获得模型结构主要部位 的地震响应 结构试验模态分析 ‘厂丫 根据试验时采集记录的各测点加速度响应,经数据分析处理,可得到结构各点的频响函 数,从而求得结构的各阶模态参数振动台模态试验对低阶特性效果较好,敲击试验则更为 收搞日期一一 河海大学学报年月 髓 以 ‘ 馨 翻 。一尸 年, 口 一一 卜一一一‘二,,一一一一一一州毗, 一之 粗动林,压力充支承处,幽料组件,, ‘。一 压力充皿且吊盆棋拍口团人勺育卜 自宁水盯汉杯 ’两’ 一”蘸一「 压,顶粗导向份试脸台架 』 压力充‘堆书上板墨器 叫卜一一劝娜一一川 图堆内构件模型 理想综合几种试验结果,堆内构件各阶固有频率及阻尼比见表,振型如图 表模型结构各阶固有频率及阻尼比 工作状态模态参散水平垂直 阶次 试无无间固有颇率〔 验水隙阻尼比。 有间固有领率幼 。 隙阻尼比 有无间固有频率 水隙阻尼比。 有间固有颇率 隙阻尼比。 计算有水卜间叫固有颇率 在模态试验所采用的最大加速度小于激励下,间隙对结构振动特性的影响不明显, 模态参数变化不大,与敲击试验结果能较好吻合可以认为,对这种非线性结构,仍可按线 性问题进行模态分析地震输入激励时,有间隙状态下驱动棒基频比无间隙时下降左右, 其他振动频率上相干性较差,已呈现出一定的非线性影响 从模态分析可以看到,小结构模型的自振特性包括有结构的整体特性和构件的局部振动 以无间隙有水时为例,和为驱动机构的两阶局部振动,,以吊蓝 第卷第期张楚芳等压水堆式核电站堆内构件抗震试验研究 , 有阅峨肪舫能材 有间位, 乙无甸旅、 砰无两旅 里向扭口 图模型结构冬阶振型 及吊蓝内构件的局部振动为主和,刁则反映了结构的整体振动特性结构在竖直向 仅测得一阶固有频率为水介质的附加作用使结构固有频率下降,阻尼比增大 地震试验结果分析 堆内构件模型的地震输入是台面运动通过台架经由压力壳支承处传递给堆内构件的试 验台架刚度较大,其顶部振动波形及反应谱与台面相吻合,压力壳支承处的振动响应则在有、 无间隙情况下有不同的振动放大,波形差异较大,从而使堆内构件各部位呈现相应不同的加 速度响应表 压力壳支承处用钢片插紧即无间隙状态,水平向试验时,压力壳支承处振动响应 较台架顶面放大约倍,驱动棒加速度响应较大,其他构件大部分比压力壳支承处略有放 大。水平向试验时,地震输入比时加大近一倍,压力壳支承处的响应比台架顶面放 大了倍,构件各部位振动响应普遍增大,但增大率比试验略有降低无间隙情况下, 结构振动已呈现一定的非线性特性 有间隙情况下水平向试验时,压力壳支承处发生微小滑动,其加速度响应降低,仅 为台架顶面的倍,振动波形已有小的脉冲,各构件的响应也都比无间隙时的试验结 果下降约一半左右 有间隙状态下水平向试验时,其地震输入也比试验加大了一倍,压力壳支承处 已发生较大滑动,甚至超过弧形钢片间存在的间隙而碰撞,振动波形发生较高脉冲其瞬间 峰值虽与无间隙试验时基本接近,但是,如不考虑到这些脉冲