摘要：某内陆核电站位华龙一号机组，其地基为密实细砂，其剪切波束为200~300m/s，不在华龙一号标准设计的范围内，所以需要进行厂址特定性地震分析，以检验本电站对标准设计的适应性。本文通过对本电站楼层反应谱的计算，对厂址特定反应谱与标准设计反应谱进行了对比，通过对比对典型设备抗震能否满足要求进行了判断，同时对存在抗震风险的设备提出了后续处理建议。
关键词：剪切波速；地震分析；楼层反应谱；适应性分析
1、概述
某内陆核电站为华龙一号机组，其地基为密实细砂，其剪切波束为200~300m/s，不在华龙一号标准设计的范围内（以下所提标准设计均为华龙一号标准设计），标准设计剪切波速为Vs=600m/s~3000m/s，需要进行厂址特定性地震分析，以检验本电站对标准设计的适应性。本文通过对本电站楼层反应谱的计算，对厂址特定反应谱与标准设计反应谱进行了对比，通过对比对典型设备抗震能否满足要求进行了判断，同时对存在抗震风险的设备提出了后续处理建议。
2.楼层反应谱计算
2.1厂址特定反应谱
通过计算，在2Hz~100Hz之间，本核电站特定反应谱能够被标准反应谱包络。2Hz以下部分频率位置，本核电站特定反应谱超过了标准反应谱。其他核岛厂房的对比结论与反应堆厂房相同。
对于自振频率高于2Hz的设备、构筑物及元件等，采用标准反应谱作为地震分析输入，不会受到厂址变化的影响。而对于自振频率低于2Hz的设备、构筑物和元件等，考虑到地震输入的增大，需要进行设计评估或修改。
2.2主要厂房楼层反应谱计算
为了更好的说明厂址特定反应谱和标准反应谱之间的差别，本文选择了反应堆厂房、电气厂房、燃料厂房和辅助厂房较高标高的0~2Hz的反应谱进行说明。
最大的差异用厂址特定反应谱与标准设计反应谱的比值来表示，计算结果如表1所示：
表1 厂址特定反应谱与标准设计反应谱对比表
从表中可以看出，最大的差异位于1Hz左右，最大的超出比例约93%（发生在NX厂房的竖向）。对于整体筏基以上的构筑物，最大的超出比例约73%（发生在NE厂房的竖向）。然而，所有的反应谱超越都发生在2Hz以下的频率范围（对NX厂房竖向，该频率为2.3Hz）。因此，对于自振频率低于2Hz的设备、构筑物和元件，标准设计无法包络。对于自振频率高于2.5Hz的设备、构筑物和元件，标准设计是可行的。
3．核级设备抗震影响分析
根据上述计算出的楼层反应谱，本文对本核电站的一回路设备、其他核级典型设备进行了定性分析和其他核级非标设备和工艺管道的影响进行了分析。具体分析结果介绍如下：
3.1一回路核级设备
根据内部结构楼层反应谱，其大部分标高的谱值在频率范围0.8Hz～1.5Hz之间比标准设计的谱值偏高，超出量普遍在10％～20％之间，最大相差约30％。除此频率段以外，本核电站内部结构楼层反应谱值均低于ACP1000标准设计的数值。从定性分析的角度，上述差异对于反应堆压力容器，蒸汽发生器，反应堆冷却剂泵，稳压器，主管道和波动管抗震分析的影响是可接受的。
3.2其他核级典型设备
其他核级典型设备主要包括泵、风机和阀门、容器和换热器、电气仪控设备、管系、电缆托盘和通风管道。经过分析，上述非核级设备中，仅有部分电仪设备存在不满足要求的风险，其余设备抗震均能满足标准设计的要求。
3.3其他核级非标设备和工艺管道的影响分析
根据各厂房反应谱的对比结果，频率在2Hz以下，标准谱无法包络本核电站厂址反应谱，2Hz以上可以包络，同时本核电站厂址反应谱的峰值加速度和零周期加速度相比标准谱都有明显降低。但由于本核电站厂址地基相对较软，相对位移有可能比标准谱对应的要大。影响分析如下：
对于第一阶固有频率大于2Hz的非标设备（此条已经包含了绝大部分非标设备），这些设备在本项目中的抗震性能处于标准设计评定的包络范围之内，能够满足抗震性能要求。
对于一些大型储罐类设备，如贮存液体不满的水箱、储油罐，（包括但不限于柴油机主贮油罐，安注箱，波动箱，硼酸贮存箱，化学添加箱，容积控制箱等）由于液体晃动的频率一般在0.5Hz左右，所以本项目厂址对应的谱值大于标准谱。
对于跨厂房的设备（如燃料转运装置（横跨3个厂房））和工艺管道等，厂房位移变大导致的应力增大值可能大于因反应谱降低减小的应力值。
此外，对于主蒸汽管道，采用准谱计算时阻尼器载荷已经不满足要求，对于本项目，仍存在不确定性；而对于LBB，之前的案例采用的是E1-E5厂址时程分析结果，才勉强满足LBB要求，且不存在任何裕量，因此本项目仍存在翻盘的风险。
4.结论
综合上述计算分析可知，由于本项目地基条件较差，厂址谱的楼层反应谱计算结果表明在频率2Hz以下部分超出标准谱较多，给后续设计、施工及设备采购等带来了较多的不确定性及不利影响。基于恰希玛厂址的实际情况，为了更好地推进本项目的顺利实施，在后续设计过程中应重点关注自振频率小于2Hz的设备。
参考文献
[1]中华人民共和国国家标准.《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）.北京：中国建筑工业出版社，2010.
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[5]李建波.核电厂楼层谱抗震计算的场地模型及其影响分析[J].核动力工程，2010（4）.
论文作者:韩玲冲
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第3期
论文发表时间:2018/5/14
标签：厂址论文; 标准论文; 设备论文; 频率论文; 核电站论文; 厂房论文; 楼层论文; 《建筑学研究前沿》2018年第3期论文;