基于ANSYS的高温气冷堆主氦风机电机的抗震分析

高温气冷堆核电站主氦风机高温气冷堆核电站关键设备,主氦风机电机在地震工况下,可能会发生共振或定转子碰磨,给主氦风机的安全带来较大的危险。需要对主氦风机在地震有效载荷、产品重量、扭矩和单边磁拉力等多种载荷组合作用下进行抗震性能计算分析。首先建立了主氦风机整体有限元模型,进行了模态分析,然后采用响应谱法,计算了主氦风机整体的等效应力及定转子间隙相对变化,根据规范进行了安全评定。其次,对转子动力学进行分析了,获得了转子临界转速。根据计算结果,可见在上述载荷作用下,电机整体应力状况符合抗震要求。电机临界转速位于一阶和二阶临界转速之间,需要引起注意。

某尾矿坝动力抗震分析

基于某尾矿坝的地质条件和工程特性,建立了尾矿坝的动力分析模型。然后,采用时程分析方法,对尾矿坝在地震作用下的动力响应进行了计算和分析。结果表明,尾矿坝的最大水平加速度反应值较小,对整体稳定性影响有限;动剪应力随高程增加而减小,最大值出现在初期坝坝基底部,其他土层动剪应力较低,不会发生剪切破坏;液化区域范围小,对坝体稳定性影响小。对坝坡的地震稳定性分析显示,尾矿坝最危险滑弧的安全系数始终大于1.05,表明坝体保持安全稳定状态。对尾矿坝的永久变形分析显示,尾矿坝最大永久变形约为0.11 m,低于坝高的1%,不会对坝体安全稳定构成威胁。

M-φ曲线的计算原理及其在桥梁抗震分析中的应用

基于平截面假定,结合构件正截面应力-应变关系推导出截面内力的计算公式,赋予参数具体数值进行计算并绘制得到M-φ曲线。将M-φ曲线作为工具应用于桥梁抗震分析,主要包括超强弯矩计算、等效线弹性分析、单柱墩墩顶容许位移与塑性铰转动能力计算。结合实例对M-φ曲线进行应用,结果表明:M-φ曲线的正确绘制对于桥梁抗震分析的准确性至关重要,设计人员应予以高度重视。

多跨径连续梁拱组合体系桥梁的抗震分析

为分析多跨径连续梁拱组合体系桥梁的抗震性能,结合某多跨径连续梁拱组合体系桥梁实际工程,采用有限元分析软件建立桥梁的地震动力时程分析模型,并根据振动方程获取桥梁结构的地震响应。研究结果显示:一维地震作用下,桥梁结构位移时程响应最大值为0.079m;多维地震作用下,桥梁结构位移时程响应最大值为1.228m。因此可知,多维地震作用下桥梁结构抗震性能更薄弱,进行多跨径连续梁拱组合体系桥梁的抗震设计时应兼顾横桥向与顺桥向地震作用的影响。

高桩结构Pushover抗震分析关键参数及规定

本文以某海外工程强震区的高桩结构为例,基于PIANC和ASCE/COPRI 61-14、POLB等现行国际抗震设计规范,总结了在实际Pushover抗震分析过程中如何应用国际规范确定动力放大系数、容许应变限值、材料期望性能、塑性铰长度等关键参数和如何考虑P-delta效应、地震荷载组合、地震质量等相关规定,可为类似项目的设计提供参考。

高速铁路组合梁斜拉桥抗震分析

随着我国高速铁路的快速发展,大跨度高速铁路桥梁的建设需求日益增长,组合梁斜拉桥具有优秀的力学性能与跨越能力,但对地震作用非常敏感,因而准确把握其抗震特性十分必要。本文以某线高速铁路组合梁斜拉桥实例为研究对象,通过有限元软件建立三维斜拉桥模型,开展了设计地震和罕遇地震作用下的斜拉桥抗震验算。研究表明,本桥主体结构在设计、罕遇地震下均通过抗震检算,满足相应规范要求;本桥支座类型需选取0.2g类型支座,或进行特殊设计,才能满足设计地震工况下的检算要求;E2地震(罕遇地震)工况下,主梁纵向最大位移245.2mm,结合本桥静力计算书中运营工况结果,本桥梁缝取值250mm。

基于热固耦合的核级大气排放阀抗震分析研究

应用有限元法建立某核级大气排放阀抗震分析力学模型,通过模态分析确定阀门的固有频率大于33 Hz,因此采用等效静力法计算地震响应,并与自重、压力及外部机械载荷等产生的应力进行组合,得到结构在事故工况下的一次应力。采用单向热固耦合分析方法,计算结构在温度载荷作用下的二次应力(热应力),并与一次应力组合得到结构在事故工况下的总应力。应力评定依据ASME III规范,结果表明大气排放阀在地震作用下能够保证结构完整性,抗震性能满足规范要求。此分析对核电厂类似设备的抗震鉴定具有一定的参考价值。

压力调节阀抗震分析及可运行性研究

采用有限元法对某压力调节阀进行抗震计算及可运行性分析。介绍了结构的力学模型和载荷条件,计算了结构的固有频率以及不同载荷工况下的应力和变形,并依据ASME BPVC-III规范进行了应力评定,分析了地震载荷对压力调节阀运行时开启压力(或关闭压力)的影响。分析结果表明,该压力调节阀在地震条件下能保证结构完整性和可运行性,满足抗震设计要求。采用的分析方法对核电厂能动设备的抗震分析鉴定和可运行性分析鉴定有一定的借鉴意义。

地下十字交叉预制管廊的纵向抗震分析

提出了地下十字交叉管廊纵向抗震分析的一个反应位移法。采用周期性地层位移施加方式,研究十字交叉管廊的周期性地震响应,并确定了交叉节点处变形和内力峰值响应的最不利模式。以某地下十字交叉综合管廊为例,在ABAQUS有限元平台建立交叉管廊的壳-弹簧计算模型,采用壳单元模拟管廊结构,地基弹簧单元模拟土-结构相互作用,非线性弹簧单元模拟预制接头力学行为,研究了管廊交叉节点处最不利模式下的内力和变形。研究表明,方法适用于交叉型地下管廊的纵向抗震分析,相关建模及研究方法可为交叉型地下管廊抗震设计提供参考。

水上换料机起重结构抗震分析

水上换料机起重结构是乏组件工艺运输系统的关键设备,需要对其在地震工况下的结构强度进行校核。文中应用有限元分析软件Ansys建立了水上换料机起重结构的有限元模型,并结合反应谱法,对水上换料机起重结构在极限安全地震(SL-2)时的结构抗震特性进行了分析,为相关低温堆装卸系统的设计和建设提供了技术支持。

核岛承压设备抗震分析过程中的模型简化方法研究

以AP1000核岛高压蓄势器为例,采用梁杆模型对结构进行简化。将筒体、封头等主要受压元件在保证质量和刚度的前提下进行等效处理,并通过密度等效原则将内部介质的质量附加在封头上。模态分析和抗震分析结果显示,前6阶模态的有效质量参与系数约为0.99,各阶模态振型合理。分析结果表明,采用梁杆模型对蓄势器进行响应谱模态分析及响应谱分析与理论分析一致,且能够极大节省计算成本,对复杂设备的分析设计具有一定参考意义。

井字型交叉地下管廊纵向抗震分析

研究井字型交叉管廊的纵向抗震分析方法。文中以某预制管廊工程为例,在ABAQUS有限元平台建立了井字型交叉管廊的梁-弹簧模型,采用非线性弹簧单元模拟预制管廊的企口接头,非线性土弹簧模拟土-结构之间的相互作用。计算了井字型管廊在不同地震波入射角度下的地震响应,得到了交叉节点的最不利模式,讨论了地下综合管廊交叉节点间的影响机制。研究表明,交叉节点对地下综合管廊的地震响应有重要影响;当管廊相邻交叉节点的间距小于场地地层变形波长的1/15时,交叉节点间的相互影响不可忽略。研究方法对地下综合管廊的抗震分析具有一定的参考价值。

宜宾双河文庙震损模拟及抗震分析

2019年6月17日宜宾双河发生M6.0级地震,造成了距离震中仅5km的双河文庙建筑东北侧上檐翼角损坏和西侧局部斜撑脱落等局部损坏。双河文庙是典型的木结构文保历史建筑,开展相关震害和抗震分析具有重要意义。以近期在周边建立的场地-建筑强震反应融合监测台站获取的强震记录作为类比输入,进行结构地震反应仿真分析,结果表明:该木结构的整体刚度偏小,易发生扭转破坏,在7度中震和大震作用时,结构扭转效效极易引发挑檐处榫卯节点破坏,与实际震害情况吻合,该类结构宜适度补强纵向抗侧刚度,增强整体抗扭能力。

基于不同计算方法的核电站起重机抗震分析研究

文中研究内容紧贴工程实际需求,针对目前国内外对核电起重机抗震分析采用的等效静力法、反应谱分析、考虑缺失质量模态残余刚性响应的反应谱分析、时程分析等不同分析方法,结合各类核电起重机产品研发项目进行深入研究;确定各种抗震计算方法的特点及适用条件,针对不同核电厂家提出的各种技术要求及计算条件,快速选择适宜的抗震计算方法进行分析,缩短研发周期,降低目标成本,满足新一代核电设备开发要求,适应客户及市场需求。

预制地下管廊内非连续管道的横向抗震分析

本文为研究预制地下管廊内非连续管道的横向抗震性能,采用实体单元模拟混凝土管廊和廊内管道支墩,桁架单元模拟预制混凝土管廊配筋,壳单元模拟管道和支墩抱箍,非线性弹簧模拟管廊预应力企口接头和管道承插口接头,非线性土弹簧模拟土-管廊相互作用,考虑混凝土塑性损伤,基于ABAQUS软件建立土-管廊-管道系统模型。求解土-管廊-管道系统的自振频率和模态,计算在设计地震作用下管廊内管道的内力和变形。研究表明,管道和管廊自振特性存在明显差异,管道和管廊之间存在明显相互作用,支墩抱箍对管廊内管道受力影响不可忽视,开展管廊内管道的抗震分析需要对土-管廊-管道整体系统建模分析。研究对于预制地下管廊内非连续管道的横向抗震设计具有一定参考价值。

基于Pushover方法的漫滩软土区地铁车站抗震分析

为研究地下结构Pushover分析方法在不同条件下的适用性,基于有限元软件平台,建立长江漫滩区地铁车站土-结构二维有限元分析模型,分别采用非线性动力时程分析方法与地下结构Pushover分析方法对5种不同土体刚度模型进行抗震分析。峰值层间位移角与峰值内力的分析结果表明,当土体刚度与结构刚度一致时,地下结构Pushover分析方法计算结果与非线性动力时程分析方法计算结果相近,而当土体刚度小于结构刚度或土体刚度大于结构刚度时,Pushover分析方法计算精度下降。

城市轨道交通高架桥抗震分析

参照GB 50909—2014《城市轨道交通结构抗震设计规范》对某城市轨道交通高架桥提出了抗震分析的内容、方法和要点,采用Midas Civil软件建立了桥梁有限元模型,分析了不同地震作用下高架桥的抗震性能。通过分析可知,在顺桥向地震作用下矮墩先于高墩出现塑性铰,在横桥向地震作用下高墩先于矮墩出现塑性铰;在进行抗震设计时,除需满足桥墩的抗震性能,还需要考虑主梁的正应力和墩梁固结处的剪应力;双肢薄壁墩墩身系梁的合理布置能有效提高桥梁结构的抗震性能。相关结论为类似桥梁的分析研究提供了重要参考。

考虑振型刚性反应的核岛厂房抗震分析

核岛厂房通常采用振型分解反应谱法进行抗震分析,由于采用厚墙、厚板组成的钢筋混凝土结构,相比普通的工业与民用建筑结构刚度大,若采用《建筑抗震设计规范》(GB 50011)推荐的CQC或SRSS振型组合方法,往往会低估其地震作用效应。本文结合美国核管会2006年发布的管理导则RG1.92-R2提出的改进地震响应分析中模态组合考虑振型刚性反应分量的方法,从理论上分析了考虑振型刚性反应分量与否的计算结果差异。并通过对计算结果的比较分析,验证了核岛厂房抗震分析中采用该方法的重要性和必要性。

基于有限元法的核电蓄电池柜抗震分析与评估

为保证核电厂安全运行,须对应用于安全级应急后备直流电源系统的核电厂蓄电池柜进行抗震分析.以某核电厂蓄电池柜为研究对象,建立蓄电池柜的三维模型和有限元分析模型.通过模态分析得出蓄电池柜固有频率和振型,并基于模态分析计算蓄电池柜模型在安全停堆地震(safety shutdown earthquake, SSE)叠加自重荷载作用下的应力响应.蓄电池柜3种梁复合应力值均小于1,挡板结构1次弯曲加薄膜应力值为19.6 MPa,局部最大应力值为22.44 MPa,连接螺栓复合应力值接近0.根据Design and construction rules for mechanical components of PWR nuclear islands(RCC-M规范),评定蓄电池柜的梁复合应力、挡板结构应力、局部最大应力和连接螺栓复合应力相比其许用值均有较大安全裕度.本研究通过对蓄电池柜在地震叠加自重荷载下的应力响应模拟结合RCC-M准则评定蓄电池柜应力响应结果的方法,验证了蓄电池柜设计方案满足核电厂房抗震要求,从而证明了蓄电池柜能够应用于核电厂机电厂房所在楼层,为后续蓄电池柜地震试验提供有效的试验数据参考.

刚度等效在地坑过滤器滞留篮抗震分析中的应用

目的对地坑过滤器滞留篮的过滤板进行刚度等效计算。方法应用能量法和各向异性法对地坑过滤器滞留篮的过滤板进行等效刚度计算。结果基于变形能相等的能量法得到的频率远大于地震反应谱的截止频率,该方法适用于滞留篮模型的工程要求。基于各向异性法得到的主频率与实际模型主频率相差14%,该方法同样适用于滞留篮的工程要求。结论2种方法均可满足工程要求,各向异性方法更接近实际模型。最终采用基于能量法的模型和各项异性刚度等效过滤板都取得了较好的效果。