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某核电厂海域工程抗震数值计算与安全评价

许贺  
【摘要】:随着煤和石油等能源的不断开采,可供人类利用的传统能源越来越有限,能源危机问题日益凸显。因而,核电作为一种新生的清洁能源在战略上具有极大的竞争力。它有着不可替代的优点:它是高能量密度的能源;输出功率稳定高效;它是比较清洁、低碳、环境友好的能源。这些优点的展现又是以核电可以做到安全运行作为基础和前提的。目前国内已建、在建还有正在规划中的核电工程都在滨海区域,所以必须要修建海域工程构筑物以保证核电厂的安全运行。虽然核电海工构筑物同普通的海工构筑物的主要功能基本相同,但是国际原子能机构以及各国的规范考虑到其抗震性能对核电厂安全性的重大影响,均要求核电海工构筑物要比一般的海工、水工构筑物具有更强的抗震能力。因此,对核电厂进行海域工程抗震数值计算与安全评价有着特别重要的意义。 海域工程是为了开发利用海岸资源,针对各种海岸环境所采取的措施及构建的相应的建筑物。核电厂海域工程各构筑物具体包括:导流堤、中隔堤、取水渠道、排水渠道、排水暗渠、内护岸、厂区护岸工程、大件码头(含港池与航道)。本次抗震分析的构筑物包括内护岸(一、二、三断面)、中隔堤、导流堤(一、二、三断面)。具体地,主要研究了以下几方面内容: 1介绍了为数模计算提供参数的地基土的静、动力特性三轴试验,该试验为本课题人员所完成。 2对海域工程构筑物进行抗震分析,主要包括:滑动面拟静力法稳定分析;静力分析;动力反应分析;有限元法动力稳定性分析;柔性地连墙应力和变形分析。其中,采用滑动面拟静力法进行稳定分析时:SL-1地震工况下,内护岸(一、二、三断面)的稳定安全系数均大于1.6,SL-2地震工况下,安全系数在1.42~1.58范围内。SL-1地震工况下,中隔堤、导流堤(一、二、三断面)安全系数均大于1.5,SL-2地震工况下,安全系数均大于1.2。 3介绍了各项计算分析的计算原理,并在数模计算分析的基础上,综合评价结构和地基的稳定性。该核电厂海域工程内护岸(一、二、三断面)满足抗震Ⅰ类的稳定性要求,导流堤(一、二、三断面)、中隔堤满足抗震Ⅱ类的稳定性要求。塑性混凝土墙的压应力和拉应力均不大,不会影响其防渗隔热的功能。 本文的计算成果可作为核电厂海工构筑物抗震安全评价的依据,并可供工程设计参考。


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