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核电厂抗震设计标准的几点看法

   2020-06-01开始实施的《GB50267-2019  核电厂抗震设计标准》,大体看了一遍,觉得和我的认知差别很大。希望向“标准”编制者学习。但也希望和编制者讨论。特别是希望有机会和中国地震局工程力学研究所的编写团队先讨论一下。先把我们最近完成的这两篇有关核电站阻尼器应用和创新的文章发表给大家看看,【1】【2】。

   简单先提“设计标准”中的四个问题。

1、 什么是“阻尼器”

   “3.7.4 可采用阻尼器增加结构体系的耗能能力”,这里说的是和我们土木结构里说的耗能阻尼器一样,还是和核电站里的“锁定装置”一样?这是决然不同的两种装置,希望设计标准的编制者先要把这不同概念的装置澄清。

   “3.4.3 ***可采用阻尼器或限位装置,***”。这里说的阻尼器和限位装置也都需要明确。

2、 阻尼器中的“刚度”

   众所周知,本构关系为F=CVα是液体粘滞阻尼器产生结构阻尼的抗震装置,从公式中可以看出,它本身是没有刚度的。

   在9.5 阻尼器一节中,9.5.3说到“阻尼装置的组合有效刚度”、“阻尼器刚度应基于结构与液压的协调确定”。这里的刚度是指国内外核电站中使用的“锁定装置(Snubber)”中的锁定刚度,还是指在阻尼器中的液体在快速运动时所产生的液体刚度?

3、 抗震措施(3.7)

   该设计标准中,明确说明“核安全相关建筑物和构筑物采用隔震技术将对相关管道系统的设计产生重大影响,故应进行充分的技术和经济可行性论证”。“不宜套用一般建筑的构造措施。”这应该是很正确的抗震要求。需要我们作大量分析对比和试验研究的。

   3.7.5  中“对隔震技术在可大幅度降低结构水平加速度反应的同时,也将放大隔震层的位移”,这是很正确的,然而,并没有介绍采用国外隔震技术中常有的用阻尼器限制这一重要影响的“位移”。

   我国广州大学最近设计并安置的广西防城核电站应急反应中心隔震工程的消息,在该隔震工程中并没有安置防止水平位移的阻尼器,应该是个不谨慎的处理【3】。

4、 阻尼器的验证试验和外推

在9.5 阻尼器一章中,9.5.4   5 中介绍“可按美国核管会《标准审查大纲》 NUREG/CR-5416推荐的方法进行额定荷载超过22吨的大管径液压阻尼器的验证试验和外推”。超过22吨的大管径液压阻尼器的验证试验与外推,估计这是美国很早以前的做法,现在还想沿用,我们曾介绍, 这种未经试验的“外推” 是很危险的,会有很多不妥之处 [1],希望编著者考虑并澄清。

作为我国首次设置抗震隔振装置的核电站工程,广西防城港核电站应急反应中心首例核电站隔振工程,应该具有很大推广意义的。然而, 是否严格地按计算结果和各种要求去做,如,配合安装控制水平位移的阻尼器控制三个方向的地震荷载,不知他们有指导全国抗震工程的设计和施工者是否都这样作了?

 

参考文献:

【1】陈永祁,崔禹成,马良喆.核电厂阻尼器的应用及创新[J].《核安全》,2020,19 

【2】郑成成1 ,陈永祁2 ,郑久建1,马良喆2 ,核电厂主蒸汽管道阻尼减振与抗震分析,《核安全》,2020,22

【3】谭平,马玉宏,广西防城港核电站应急反应中心首例核电站隔振工程 (2016)

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