考虑强震激励的某核岛厂房非岩性地基不同处理方案的对比研究

如何选取非岩性地基的处理方案对于不满足抗震适应性要求的核岛厂房地基而言具有重要的工程实用价值。结合国内某内陆核电不符合抗震适应性要求的实际厂址条件,给出地基处理方案评价的数值计算模型及分析过程。首先针对该核电工程实际项目,提出嵌岩桩、CFG桩及水泥土搅拌桩三种地基预处理方案,并以规范法验证处理后地基的承载力要求;进而通过建立非岩性地基条件下的桩-土-结构动力相互作用计算模型来综合考虑各方案对核岛厂房的地震响应影响,其中通过引入黏性人工边界和能量传递边界模拟无限地基辐射阻尼效应,采用等效线性法描述近场地基非线性特征,并基于上述有限元模型以全耦合方式考虑群桩效应的影响;最后从满足厂址地基适应性和经济效益两方面进行综合评价,给出针对本工程的最佳设计方案。该分析方法及研究成果可为类似条件下的核岛厂房非岩性地基处理方案的比选问题提供借鉴与参考。

基于ANSYS平台的非岩性地基条件下核岛厂房结构三维地震响应分析

有效模拟无限地基辐射阻尼和近场地基非线性动力特性是非岩性地基条件下核岛厂房结构抗震安全评价的关键因素。首先基于ANSYS分析平台,结合UPFs的二次开发特点,通过创建等价线性单元描述非岩性地基的非线性动力特性,并推导开发一种黏性边界单元模拟无限地基辐射阻尼效应及地震动输入,从而建立了适用于非岩性地基条件下核岛厂房结构三维地震响应分析的计算模型。其次通过开展三维土柱自由场动力分析,与日本成熟的二维软件SuperFLUSH/2D进行对比,研究验证所开发模型的合理性及精确性。最后以国内某拟建非岩性核电场址为例,探讨半无限地基辐射阻尼效应和近场地基非线性动力特性对核电结构地震响应的影响规律,并进一步验证计算模型的工程适用性。研究成果可为类似非岩性地基条件下核电工程结构的抗震安全评价分析提供借鉴与参考。

非岩性地基条件下核岛厂房拟三维地震分析

以AP1000核岛厂房结构为研究对象,提出了等刚度-质量简化原则,并基于ANSYS平台实现了复杂核岛结构的等效简化以及核岛振动特性的合理性验证;进而以SuperFLUSH程序为计算平台,通过引入黏性人工边界模拟无限地基辐射阻尼效应,采用等效线性法描述近场地基非线性特征,建立了非岩性地基条件下的核岛厂房结构拟三维地震响应分析模型;最后通过与SASSI程序真三维进行对比研究,验证了所建立拟三维计算模型具有较好的有效性及实用性.