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国内外核电厂抗震设计规范比较研究

刘国强  
【摘要】:2011年,日本3·11大地震引发的福岛第一核电站核泄漏事故给全世界核电的发展带来深刻影响。自2011年2月,我国开始对现行的核电厂抗震设计规范GB60267-97进行修订,于2012年11月审查并通过修订送审稿。 鉴于中国核电厂抗震设计规范(GB60267-97)2012修订稿尚未实施,结合目前中国国内在核电厂抗震设计及建造过程中所遵循的规范标准不一的情况,本文对国内外不同版本的核电厂抗震设计规范进行了比较研究。首先,对中国核电厂抗震设计规范GB50267-97与2012修订送审稿之间的差异进行比较,研究修订送审稿中的新变化是很有必要的;其次,对我国目前主要使用和借鉴的国外规范间的异同进行比较研究,本文选取了中国、美国、法国三国核电厂抗震设计规范,这将有助于扩大国内规范的兼容性,吸收国外抗震设计的优点;第三,本文以某代核电厂安全壳屏蔽厂房PCS重力排水水箱的抗震设计为例,按照不同核电厂抗震设计规范要求对其抗震性能进行了分析。本文对不同规范的比较研究目的是,发现不同规范之间的共性与差异,并将这些差异与我国核电抗震设计的实际相结合进行说明,希望通过本文的研究工作,可以为我国核电厂抗震设计规范的修订提供可行的建议。 论文主要完成了以下工作: (1)本文首先对中国核电厂抗震设计规范GB50267-97与2012修订送审稿进行了全面的比较。主要在核电厂抗震设计适用范围、抗震设防目标、抗震物项分类和设防水准、核电厂的概念设计、抗震设计计算模型、地震作用计算方法、抗震设计反应谱等方面,对差异性进行了研究,这几个方面也是两版规范条文之间差异较大的部分。2012修订送审稿既吸纳了近年来抗震设计的先进理论和实践,又延续了原规范的设计思路,符合我国核电事业的发展。 (2)对中国、美国、法国三国相关核电厂抗震设计规范内容进行了比较。比较方法与国内规范间的比较相似。通过比较发现三国规范在抗震设计基本思路具有共性,但在规范条文某些细节要求又有差异,既结合了本国核电技术的特点,又符合目前国际核电规范的设计准则。 (3)对某代核电厂安全壳屏蔽厂房PCS重力排水水箱的抗震设计进行了初步的研究。在研究过程中,运用耦合欧拉—拉格朗日技术CEL对PCS重力排水水箱的流固耦合作用进行了数值模拟,研究了地震作用下由于液体晃动对安全壳屏蔽厂房抗震性能的影响,并与核电厂抗震设计规范对贮液容器抗震设计的规范要求进行了比较。


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