摘要:目前,核电站结构的抗震方式可分为水平隔震和竖向隔震。水平隔震技术相对成熟,也是目前唯一应用于核电站的隔震系统。竖向隔震研究尚不成熟,但有学者研究证明基础提离现象对核电站结构竖向响应有利。如何将水平隔震与竖向隔震结合起来,一直是三维隔震长期没有解决的国际前沿课题。
关键词:核电站;隔震技术;基础提离;摇摆隔震
1 引言
我国的核电装机逐年增加,核电设施的安全问题也越来越受到重视。一旦核电站出现安全问题,造成的后果将是灾难性的,苏联切尔诺贝利核电站以及日本福岛核电站的泄漏事故就是最惨痛的教训;因此,必须千方百计确保核电站一切设施的安全。核电站结构的抗震能力是保障核电安全的重要内容[1-2]。
2 存在的问题
由于研究的客观条件以及主观条件有限,已有的研究中存在诸多问题。
2.1 水平隔震
虽然水平隔震技术相对成熟,但由于核电站结构的特殊性,仍存在一些问题有待研究,主要为以下几点:
1.由于核电站环境的特殊性,其隔震支座需要具备防辐射、防高温等特点,如何满足这些要求,尚待研究。
2.核电站结构质量相当大,需要有大直径的隔震支座,支座除了要满足承载力要求外,还要保证能够产生足够的位移,避免支座发生破坏。
3.隔震支座需要接受定时的检查维护,而检查维护人员不能长时间待在辐射环境中,目前,缺少远程诊断支座性能的技术。
2.2 竖向隔震
目前,竖向隔震的研究尚不成熟,存在的问题相对较多,主要的问题有:
1.当基础底面与地基土上表面发生分离时,分离部分将不再对上部结构起作用,未分离部分的弹簧单元刚度系数和阻尼系数发生改变,并随着分离量的改变而改变,需增大计算量才能得到更贴近实际的结果。
2.在实际工程中,基础发生提离过程中也会发生一定的水平滑移,需要同时考虑两者的影响。
3. 目前的研究未考虑基础埋置深度的影响,明置基础不符合实际情况。
总体来看,核电站结构抗震分析研究有以下几方面不足:
1.目前核电站的研究主要是针对主体结构,而内部设备和管线的安全也十分重要,设备故障以及管线断电漏电都有可能引发核泄漏,对此却少有研究。2.地震过程中,在强烈的主震作用后,伴有多次余震,隔震支座能否在大位移变形后再承受多次余震的影响,值得研究。 3.对核电站竖向隔震的研究尚不成熟。与水平隔震技术相比竖向隔震发展缓慢,隔震支座在强地震作用下发生摇摆,可能导致上部结构整体倾覆,确保支座的稳定性和安全性还有待研究解决。
3 结语
核电站结构的正常运行对人类生活的影响巨大。保证核电站在地震作用下的正常运行是科技不断发展的时代要求。水平隔震支座是目前唯一应用于核电站的隔震系统,不仅能够有效的消耗水平地震能量,减小结构响应,还能提高核电站次级结构的安全。竖向隔震的研究尚不成熟,如何利用基础提离与摇摆隔震来制作可应用于实际工程的设备,仍有待进一步研究。保护核电站内部设备管线及次级结构的安全,保证核电站在余震连续作用下的稳定,以及将水平隔震与竖向隔震相结合,这些未解决的问题,都需要人们进行更深入的研究。
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论文作者:杜佳裕
论文发表刊物:《基层建设》2017年第19期
论文发表时间:2017/11/6
标签:核电站论文; 支座论文; 结构论文; 核电论文; 基础论文; 水平论文; 成熟论文; 《基层建设》2017年第19期论文;