核能供熱堆是專門用于城市供熱的反應堆,其直接應用裂變產生的熱能,無需進行能量轉換,就直接可以接入城市供熱網。由于核能供熱堆距離城市近,抗震設防烈度高,因此它的抗震安全性非常重要。由于核能供熱堆屬于新型反應堆,國內外對其抗震研究較少,本文以核能供熱堆廠房結構為研究對象,展開其結構及其內部設備隔震的相關研究,力圖提高核能供熱堆廠房結構的抗震安全性。本文的研究內容工作主要分為如下部分:(1)以某核能供熱堆廠房結構實際工程為背景,建立了它的ANSYS有限元整體模型。依據核電廠設計規(guī)范的相關要求,設計了水平隔震支座的參數,完成了不同場地設計反應譜分析,研究了核能供熱堆基礎水平隔震結構的場地適應性。比較了非隔震模型和水平隔震模型在安全停堆地震動(SSE)作用下的地震時程反應,探討了不同場地地震波作用下不同模型的地震反應,進一步研究了核能供熱堆廠房非隔震模型和隔震模型的場地適應性。(2)基于隔震串并聯組合,構造并實現了三維隔震支座。根據結構動力分析理論和三維隔震結構的動力特性,建立了三維隔震結構等效的單質點桿系簡化模型。基于單質點桿系簡化模型的參數分析結果,建立了三維隔震結構實際模型,研究了三維隔震支座的豎向剛度對結構動力特性和地震反應的影響。參數影響分析結果表明三維隔震對供熱堆廠房結構的減震效果應該謹慎對待,建議水平采用基礎隔震、豎向采用耗能減震等措施,以提高供熱堆的三維減震效果。同時,建立了供熱堆內部設備一體化小型反應堆結構的有限元模型,完成了在SSE三向包絡反應譜作用下的地震反應和隔震性能分析。本文對核能供熱堆廠房結構及內部設備進行了隔震研究,研究成果可以對核能供熱堆的推廣和發(fā)展提供一定支持作用。
【學位單位】：哈爾濱工程大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2019
【中圖分類】：TM623;TU352.12
【部分圖文】：

第 1 章緒論景及意義賴以生存和發(fā)展的物質基礎。我國高緯度的北方大部分北方地區(qū)的冬季供暖是能源消耗巨大的重大工程。目前煤炭鍋爐進行供暖，導致煤炭的消耗量巨大。而且，煤二氧化碳、二氧化硫以及其他氮氧化合物，導致了環(huán)境全清潔的新型能源之一，核能供熱相比其他能源，具有定、技術成熟度高等優(yōu)點，核能供熱為冬季綠色供暖提供，根據不完全統(tǒng)計，核電的發(fā)電量已經到達了全球發(fā)電量子能機構發(fā)布的《世界核電反應堆》表明，截止到 2016 6 臺正在運行的核電站機組，其中有 56 臺機組實現了熱電

造成難以估計的生命財產威脅。文以核能供熱堆廠房結構為主體研究對象，對其進行地術的應用相關研究。對水平隔震技術在核能供熱堆廠房震作用下水平隔震技術對核能供熱堆廠房結構的隔震效堆廠房結構的三維隔震技術；并對供熱堆內部核心設備震研究。研究現狀研究與應用 世紀 50 年代就開始了對核能供熱的研究[2]。比如法國研Thermos 供熱堆（見圖 1.2），前蘇聯與聯邦德國等國家研，加拿大所研制的 SLOWPOKE 自然循環(huán)池式壓水堆，E 池式壓水堆等。

核電站結構的地震安全問題。2018 年侯鋼領、王炳媛等[41]基于核電站隔震要求提出了 AP1000 核電站 BIS-TMD新型隔震結構，對新型結構建立了其參數優(yōu)化模型，分析了 BIS-TMD 新型結構的抗震減震性能和場地適用性。上述研究關注的主要是基于水平隔震技術對水平方向地震反應的隔震減震效果，對豎向的地震反應和隔震減震研究較少。主要原因是普遍認為核電站結構的豎向剛度大，而豎向地震動較水平方向更小，核電站在豎向是足夠安全的。但實際豎向地震作用也會對核電站結構和設備造成嚴重損壞，對于抗震安全要求極高的核電結構來說豎向地震作用是不可忽略的。2002 年 Bong Yoo 等[42]針對 STAR-LM 反應堆開發(fā)了一種由 LRB 疊層橡膠支座和鋼球組成的新型三維隔震支座（圖 1.3），利用 SAP2000 對反應堆的非隔震模型、水平隔震模型和新型三維隔震模型進行分析，表明了維隔震模型可以在一定程度上可以降低豎向加速度，但在超越設計基準地震作用下的豎向隔震性能需要進一步驗證。
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本文編號：2878314