极限安全地震作用下不同预应力工况对核安全壳地震反应的影响

为了研究极限安全地震作用下混凝土预应力对核安全壳结构地震反应的影响,本文设定仅考虑预应力的瞬时损失、考虑预应力的长期损失和孔道灌浆后预应力均布等3种预应力工况和无预应力工况,并建立核安全壳结构精细有限元模型,进行核安全壳结构地震反应的非线性时程分析。计算结果显示,极限安全地震作用下无预应力工况下安全壳结构在抗震薄弱位置产生大量贯穿截面厚度的裂缝,基本上进入了功能失效状态;而3种有预应力工况下安全壳结构整体处于弹性状态,但是在安全壳主要开洞区域产生了开裂,并且在预应力均布工况下核安全壳在筒身底部产生了一定数量的受拉裂缝。研究表明采用预应力混凝土结构能显著提高核安全壳结构的抗震能力,但设计中需要关注孔道灌浆后可能产生的预应力均布对核安全壳结构抗震安全性能的不利影响。研究结果可为核安全壳结构设计合理利用预应力混凝土的抗震优势提供指导。