某核电站主控室局部隔振分析.pdf

第35卷第3期
华北水利水电大学学报(自然科学版
Vol35 No. 3
2014 4F 6 Journal of North China University of Water Resources and Electric Power(Natural Science Editio
Jun.2014
DOL:10.3969/j,issn.1002-5634.2014.03.018
某核电站主控室局部隔振分析
付爱群,丁志新,汤丽芳
(深圳中广核工程设计有限公司,广东深圳518172)
摘:主控室作为核电厂的集中监控中心,保持其在各工况下平稳、舒适的运行非常重要.以某核电厂主控室为
研究对象,采用弹簧支座隔振方案,对正常运行阶段隔振前后主控室结构的模态、结构响应、楼层反应谱进
行了比较分析.分析结果表明:水平地震作用下的隔振效果明显,竖向地震作用下有一定的隔振效果.建筑
构造措施的采用增强了主控室工作环境的舒适性
关键词:主控室;隔振;弹簧支座;阻尼;楼层反应谱
中图分类号:TLA48
文就标识码:A
文章编号:1002-5634(2014)03-0075-03
1概述
等的.文中的这个项目采用的是弹簧支座隔振系
统,利用弹簧弹性支撑来降低振动影响.注意要合理
主控室是核电厂的集中监控中心,鉴于主控室选择弹簧刚度,避免因垂直方向柔度增大而导致的
的特殊功能,在实现监控功能的同时,要尽可能地为摇摆振动.该弹簧隔震支座系统可以同时设置黏滯
操作人员提供舒适的工作环境.某核电厂的主控室阻尼器,用来抵抗和吸收振动的能量,限制隔振体系
位于核岛厂房内部较高楼层处,周边设备正常运行产生过大位移
产生的噪音及振动对主控室工作环境产生较大影
响,且其布置位置较高,地震作用下结构响应比较2主控室方案
大,对安装在其上的设备要求较高.因此,为提高主
该核电厂主控室位于核岛安全厂房16.3m标
控室的舒适性及降低地震作用对设备的影响,需对高楼板处,采用“房中房”的设计方案:即将主控室
主控室进行隔振处理
的设备置于一个与核岛厂房相对独立的一个钢结构
隔振是采用特殊装置来隔离地面或楼面振动对厂房内,通过钢结构下部的隔振支座与安全厂房
其上部结构及设备、设施影响的一项技术.振动的能16.3m楼板相连,整个主控室钢框架支撑在18个
量大部分由基础隔振支座和消能装置吸收,从而使弹簧支座上面,该方案剖面如图1所示.弹簧支座主
上部结构和设施减少振动的影响,以保证结构物上要由上下承托弹簧、预应力杆组成,隔振支座带有
的重要设备及仪表的正常运行2?
黏滯阻尼器,如图2所示.
隔振支座类型主要有橡胶支座和弹簧支座
??
弹支座
+16.300弹支座
弹货支座
1核电厂主控蜜“房中房”设计方案剖面图
收稿日期:2014-05-01
作者简介:付爱群(1982一),女,江西高安人,工程师,硕士,主要从事核岛结构计算方面的研究
6
华北水利水电大学学报(自然科学版)
2014年6月
1支座节点刚度、阻尼信息
节点编号
有无阻尼、弹簧支座刚度/(kN/m)
K
预应力
外罩
1064.1146
2440
820
063,1009
3,1062,1011,765
080,705,108
081,1147,715
1027,1025
黏性
1082
有无有无有无有无
940
日2弹支座示意图
755
3140
1060
主控室钢框架平面尺寸约为13.2mx16.8m
高为4.82m,为周边支撑的大跨度结构,重约105·4计算结果分析
构造上,主控室钢框架的底板、顶板及四周側墙均用
有、无隔振支座2种方案模态计算结果见表2.
6mm的钢板屏蔽消音,并加设消音板,在钢框架底各支座在各向地震作用下的变形量见表3.
板处,采用100mm厚岩棉板;在钢框架的侧墙及顶
表2主控蜜謨态计算结果
施的采用,降低了外部噪音对主控室的影响,提高了被态
无隔振支座方案
有隔振支座方案
主控室的舒适性.
频率/Hz阻尼比频率/H2阻尼比
模态11.820
1.152
3主控室模型的建立
模态23.423
模态33.492
采用SAP2000软件对上部结构及支座进行模
模态
4.679
44444
1.154
57.8
1.221
12.9
拟,分析正常运行阶段结构的响应.主控室所受的主
模态55.64
1.879
要振动为地震作用下的楼层响应,地震动输人为所
模态66.166
在厂房16.3m楼板反应谱对应的加速度时程,对其
模态76.492
2.308
348
进行线性动力时程分析,建立一个不含支座固定在
楼板上的上部结构模型,采用同样的振动输入,进行
3各支座相对位移值
比较分析.未带阻尼支座采用“线性连接”单元模拟
支座X向地震作用下Y向地震作用下Z向地震作用下
支座刚度,带阻尼支座采用“线性连接”和“黏滯阻
节点X向位移Y向位移Z向位移
42.87
43.06
35.46
尼”单元分别模拟支座刚度及阻尼.主控室采用
42.81
43.06
有阻尼支座,提供3个方向阻尼,阻尼力与速度成正
比,阻尼系数0.25.主控室支座节点编号如图3所
42.77
43.05
示,各支座节点刚度、阻尼信息见表1
755
42.81
34.84
765
43.06
1063
1064
1062
42.74
43.01
33.07
1062
42.74
1009
1147
10271081
1064
④③
715
1025
1081
42.78
43.01
1082
42.79
②
1083
1011
1083
42.88
43.01
34.85
765
1009
11460
最大偏差0.27%
0.32%
4.89%
经分析各阶模态下质量参与系数及振动形
3主控室支座节点编号
态?知:无隔振支座方案下,因该结构为仅在四周