5. 常规岛主厂房抗震设计 - 国家核电学习系统.ppt

5. 常规岛主厂房抗震设计 本章简要介绍常规岛主厂房结构的抗震设计的概念设计、特殊的抗震设防标准、不同于一般民用建筑物抗震设计的设计输入和荷载组合，以及具体的抗震设计过程。 一、核电厂建筑物抗震分类： 核电厂的物项根据其对核安全的重要性划分为下列三类： （1）Ⅰ类抗震物项：与核安全有关的重要物项，包括损坏后会直接或间接造成事故的物项等-- -----按照运行安全和极限安全地震设计。 （2）Ⅱ类抗震物项：除I类物项以外的与核安全有关的物项。损坏以及丧失功能后会危及上述物项的语和安全无关的物项-----按照运行安全地震设计。 （3）Ⅲ类抗震物项：与核安全无关的抗震物项（非抗震）------按照现行国家标准进行普通的抗震设计。 CAP系列核电厂常规岛主厂房与核安全无关划分为Ⅲ类抗震物项。 5. 常规岛主厂房抗震设计 二、常规岛抗震设防标准： 常规岛主厂房划分为Ⅲ类抗震物项，应按照国家现行的有关抗震设计规范进行抗震设计。CAP系列常规岛主厂房的抗震设防类别应划为重点设防类（指地震时使用功能不能中断或需尽快恢复的生命线相关建筑，以及地震时可能导致大量人员伤亡等重大灾害后果，需要提高设防标准的建筑。简称乙类。）；其相应的抗震设防标准应按高于本地区抗震设防烈度一度的要求加强其抗震措施；地基基础的抗震措施，应符合有关规定。同时，应按本地区抗震设防烈度确定其地震作用。主厂房应根据设防烈度、结构类型和结构高度采用不同的抗震等级，并符合相应的计算和构造措施要求。 但依据AP1000核电厂的布置特点，常规岛主厂房紧邻核岛布置，常规岛的倒塌有可能危及核岛，因此常规岛主厂房的抗震设计还需满足核岛对他的要求，即在极限安全地震工况下或抗震裕度分析所用地震作用工况下，常规岛的倒塌不得对核岛产生任何影响。 5. 常规岛主厂房抗震设计 三、常规岛主厂房抗震设计输入 （1）结构计算模型 （2）地震作用 5. 常规岛主厂房抗震设计 四、不同设计使用年限的地震调整： AP或CAP系列核电厂设计使用寿命为60年，不是标准的设计基准期50年或100年。在设计时要对相应的参数进行调整。不同设计基准期截面设计用的地震作用与重现期为50年的地震作用建议取值之比见下表： Tj(年) 30 40 50 60 75 100 475 γ1 0.75 0.90 1.00 1.10 1.25 1.45 2.95 5. 常规岛主厂房抗震设计 性能要求 多遇地震 设防地震 罕遇地震 承载力参考指标 完好，按常规设计 轻~中等破坏，承载力按极限值复核 不严重破坏，承载力达到极限值后基本维持稳定，降低少于10% 层间位移参考指标 完好，变性小于弹性位移限值 轻~中等破坏，变形小于3倍弹性位移限值 不严重破坏，在相应屋顶标高处变形不大于抗震缝宽度的一半 构造抗震等级 高延性构造。按常规设计的有关规定采用 五、常规岛主厂房抗震验算 抗震验算包括承载力验算和变形（包括倾覆、滑移）验算。 针对AP或CAP常规岛汽机房，一般设计方法是根据《建筑抗震设计规范》采用类似于抗震性能设计目标的方法进行，在厂址烈度的多遇地震作用下进行弹性阶段抗震验算，且在SL-2罕遇地震作用下进行弹塑性分析进行弹塑性阶段的变形验算，保证不倒塌并变形满足变形缝的要求，即满足以下性能指标。 5. 常规岛主厂房抗震设计 六、具体计算步骤 6. 汽轮机基座设计 汽轮发电机的工作转速通常为3000r/min,核电站的汽轮发电机的工作转速通常为1500r/min或3000r/min,因此一般将其归属于中转速机组，即1000r/min＜n≤3000r/min。 一、基础的设计要求和选型原则 汽轮发电机基础必须同时满足三方面的基本要求：即具有良好的动力特性、具有足够的强度、具有足够的刚度。 汽轮发电机基础，一般情况下采用钢筋混凝土框架结构，有条件时，可采用弹簧隔振基础，预应力混凝土框架结构或钢框架结构。 本章介绍汽轮发电机基座的特点及选型原则，刚性和弹簧基座的设计要点。 6. 汽轮机基座设计 二、汽轮发电机刚性基础设计要点 （1）设计依据：设备资料、地基资料； （2）荷载： ◆永久荷载：基础自重、机组荷载、凝汽器真空吸力、汽缸膨胀力、温 度变化产生的荷载、机组的额定转矩、填土重； ◆可变荷载：机器的扰力、各层活荷载； ◆安装荷载； ◆偶然荷载：短路力矩； ◆地震荷载； （3）荷载组合： 基本组合、偶然组合、地震作用组合、动力计算荷载组合； （4）静力计算方法 汽轮发电机刚性基础有两种静力计算方法： 第一种方法将平台与柱模拟为柱根是固定的。荷载作用在上部结构的模型上，以此来确定基座的响应。柱