核電廠抗震設計標準_第1頁
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文檔簡介

本標準是根據(jù)住房和城鄉(xiāng)建設部《關于印發(fā)<2009年工程建設標準規(guī)范制訂、修訂計劃>的通知》(建標〔2009388號)的要求,由中國地震局工程力學研究所會同有關單位對《核電廠抗震設計規(guī)范》GB50267—97進行修編而成。本標準修編過程中,編制組經(jīng)廣泛調(diào)查研究,認真總結經(jīng)驗,參考有關國際標準和國外先進技術標準,并在廣泛征求意見的基礎上,制定本標準。本標準的主要技術內(nèi)容是:總則,術語和符號,基本要求,設計地震動,地基、基礎和邊坡,安全殼、建筑物和構筑物,地下結構和地下管道,設備和部件,工藝管道,地震監(jiān)測與報警等。本標準修訂的主要技術內(nèi)容是:1.與原《核電廣抗震設計規(guī)范》GB50267—97相比,在沿襲核電廠物項的抗震分類(抗震I類、抗震Ⅱ類和非核抗震類)的同時,刪除了有關各物項具體抗震分類的示例;2.制定了保障核安全相關物項完整性和使用功能的抗震驗算原則,增加了抗震概念設計的要求和進行抗震概率安全分析的建議,修改了有關采用抗震構造措施的要求,局部修改和完善了有關土結相互作用分析方法和阻尼比采用的規(guī)定,增加了涉及土結相互作用分析、地震作用最大值計算、多點輸入地震反應分析方法、樓板譜的使用以及基于性能的抗震安全概率評估參考方法等;3.刪除了涉及廠址地震安全性評價的條款和有關地震動衰減關系,修改和完善了有關生成人造地震動時程的內(nèi)容,增加了確定非基準點地震動的條款,補充了有關標準地震設計反應譜和功率譜計算參考方法;4.在地基和邊坡的抗震穩(wěn)定性分析中,當采用擬靜力滑動面方法時將地震動輸入由固定的地震系數(shù)改為由地震安全性評價得出的設計基準地震動,規(guī)定了更嚴格的飽和土液化判別和液化土處置要求;5.增加了適用于鋼安全殼的荷載組合規(guī)定,充實了地下結構采用抗震構造措施的要求,修改和充實了有關地下結構地震作用計算的擬靜力方法,統(tǒng)一了設備、管道有關地震作用效應與其他荷載效應組合的規(guī)定,統(tǒng)一了設備與管道在地震疲勞分析中有關荷載循環(huán)次數(shù)的規(guī)定,刪除了結構地震反應時程分析中涉及不確定性處理方法的規(guī)定,修改了設備抗震分析的等效靜力算法,增加了管道設計中建模、分析、采用頻率相關阻尼比以及有關抗震措施和設置阻尼器的要求,將設備和管道采用的容許應力和設計限值做了統(tǒng)一規(guī)定,并修改充實了相關內(nèi)容;6.細化、完善了有關設備抗震試驗鑒定方法的內(nèi)容;7.在地震監(jiān)測與報警系統(tǒng)的設置要求中,取消了基于極限安全地震動幅值設置傳感器的有關規(guī)定,提出了對系統(tǒng)設備更高的技術指標要求。本標準中以黑體字標志的條文為強制性條文,必須嚴格執(zhí)行。本標準由住房和城鄉(xiāng)建設部負責管理,由中國地震局負責日常管理,由中國地震局工程力學研究所和環(huán)境保護部核與輻射安全中心負責具體技術內(nèi)容的解釋。執(zhí)行過程中如有意見或建議,請寄送中國地震局工程力學研究所(地址:黑龍江省哈爾濱市南崗區(qū)學府路29號,郵編:150080)。本標準主編單位:中國地震局工程力學研究所本標準參編單位:環(huán)境保護部核與輻射安全中心上海核工程研究設計院中廣核工程有限公司中國核電工程有限公司國家核電技術公司本標準參加單位:中國核動力研究設計院本標準主要起草人員:謝禮立張敏政方慶賢常向東楊建華謝永誠董占發(fā)梁兵兵黃小林徐定耿袁曉銘張超琦張周紅辛鴻博翟長海鄭文忠 2.2符號 3.1抗震概念設計原則 3.2計算模型 3.3地震作用計算方法 3.4樓層反應譜 3.5結構和材料的力學參數(shù) 3.6作用效應組合和抗震驗算 3.7抗震措施 4.2設計基準地震動參數(shù) 4.3設計地震動加速度時程 4.4非基準點處的設計地震動 5地基、基礎和邊坡 5.1一般規(guī)定 5.2地基和基礎的抗震驗算 5.3邊坡的抗震穩(wěn)定性驗算 5.4地基液化判別 6安全殼、建筑物和構筑物 6.1一般規(guī)定 7地下結構和地下管道 8設備和部件 9工藝管道 10地震監(jiān)測與報警 附錄A地基與結構的相互作用分析 附錄B地震作用最大值的組合 附錄C多點輸入地震反應分析 附錄D設計樓層反應譜的調(diào)整 附錄E基于性能的抗震安全概率評估參考方法 附錄F標準設計反應譜 附錄G目標功率譜密度的參考計算方法 附錄H建筑物、構筑物的作用效應組合和分項系數(shù) 附錄J地下結構抗震計算的擬靜力方法 附錄K設備抗震鑒定試驗 附錄L設備、部件的容許應力和設計限值 附錄M工藝管道應力限值和應力指數(shù) 本標準用詞說明 引用標準名錄 3.1Principleofseismicconceptu 3.3Computationmethodsofe 3.5Mechanicalparameterofstructures 4.1Generalrequire 4.2Parametersofbasicdesigngroundmotions 4.3Timehistoriesofdesignground 4.4Groundmotionsinnon-datumpoints 5.2Seismicchecking 5.4Determinationofsoil 9.1Generalrequireme 10Earthquakem (50) AppendixBCombinationforma AppendixCSeismicr (66)AppendixEReferencemethodfor AppendixFStandarddesignrespons AppendixLAllowablestressandlimit pipes 1.0.1為貫徹國家防震減災及核安全相關法律法規(guī),嚴格執(zhí)行民用核設施安全第一的方針,確保核電廠運行安全、質(zhì)量可靠、技術1.0.2本標準適用于極限安全地震動加速度峰值不大于0.5g地區(qū)的新建壓水堆核電廠的抗震設計,其基本原則和抗震計算方法也適用于重水堆、氣冷堆和快中子堆核電廠。1.0.3核電廠工程廠址必須進行地震安全性評價并確定廠址的設計基準地震動。1.0.4按本標準設計的核電廠,當遭受極限安全地震動影響時,應能確保反應堆冷卻劑壓力邊界完整、反應堆安全停堆并維持安全停堆狀態(tài),且放射性物質(zhì)釋放對環(huán)境的影響不超過國家規(guī)定的限值;當遭受運行安全地震動影響時,需停堆進行安全檢查,在確認核電廠相關物項保持安全功能的前提下可恢復正常運行。1.0.5核電廠物項的抗震設計應滿足核電廠的整體安全要求;核電廠物項應依抗震分類實施抗震設計,抗震分類應與核電廠各物項的安全重要性分級相對應。1.0.6核電廠物項的抗震分類可劃分為抗震I類、抗震Ⅱ類和非核抗震類。各具體物項的抗震分類可采用相關技術標準的規(guī)定。1.0.7抗震I、Ⅱ類物項的抗震設計應采用本標準規(guī)定的方法;非核抗震類物項的抗震設計不應低于國家現(xiàn)行非核安全相關抗震設計標準的規(guī)定。1.0.8核電廠抗震設計除應符合本標準的規(guī)定外,尚應符合國家現(xiàn)行有關標準的規(guī)定。2.1.1物項structure,systemandcomponent(SSC)2.1.2地震動groundmotion地震引起的地殼巖土介質(zhì)的運動,由地震動時程和相應的峰2.1.3設計基準地震動designbasisgroundmotion核電廠抗震I、Ⅱ類物項抗震設計中作為輸入采用的地震動,包括極限安全地震動和運行安全地震動兩個水準。2.1.4極限安全地震動ultimatesafetygroundmotion核電廠設計基準地震動的較高水準,是對應極限安全要求的地震動,通常為預估的核電廠所在地區(qū)可能遭遇的最大潛在地震動,對應的年超越概率為10??。2.1.5運行安全地震動operationalsafetygroundmotion核電廠設計基準地震動的較低水準,主要用于對核電廠運行安全控制、設計中的荷載組合與應力分析等,該地震動具有與極限安全地震動不同的用途。2.1.6廠址特定地震反應譜site-specificresponsespectra考慮具體核電廠廠址區(qū)域地震背景和場地特性的設計基準地震反應譜。2.1.7標準設計反應譜normalizedresponsespectra不考慮具體核電廠廠址區(qū)域地震背景和場地特性的具有包絡譜特點的設計基準地震反應譜。2.1.8抗震設防烈度seismicprecautionaryintensity防依據(jù)采用的地震烈度,一般情況下采用50年內(nèi)超越概率10%的地震烈度。設備抗震鑒定試驗中由相關技術標準規(guī)定的輸入反應譜。設備抗震鑒定試驗中實際采用的輸入反應譜。S(f)、S(w)——地震動加速度時程的功率譜;Ta——地震動加速度時程平穩(wěn)段的持續(xù)時間;fmax——考慮的地震動最高頻率;均值;{xb}——輸入的地基水平地震動位移矢量;ve——地下直管所在高程處的最大地震動速度;λ——地震波視波長;系數(shù);01、O2——分別為地震動加速度時程x?(t)和x?(t)的標準差。Cx、C?、C?——分別為基礎沿水平、豎向和擺動方向的阻尼系數(shù);[C]——結構的阻尼矩陣;K。、K,——分別為沿管道軸向和橫向的基床系數(shù);K、K?、K?——分別為地基的水平、豎向和擺動方向的彈簧Kx'、K,'、K.'——分別為基礎置于地表時的地基水平、豎向和擺動方向的彈簧剛度;向和擺動方向的附加彈簧剛度;[K]——結構的剛度矩陣;[K,]——地基彈簧剛度矩陣;M——結構質(zhì)量;[M]——結構的質(zhì)量矩陣;S?!O備所在樓層反應譜的最大譜值;ZPA——輸入反應譜中對應零周期的加速度譜值,即輸入加速度峰值;ZPA;——i支承點處反應譜的零周期加速度譜值;fi、fj——分別為對應i振型與j振型的頻率;fn——結構最低固有頻率;{üb}——輸入結構體系的加速度矢量;{x?(t)}——支承點的輸入位移矢量;{üb(t)}——支承點的輸入加速度矢量;E;j——i振型與j振型的相關系數(shù);5、5——分別為對應i振型與j振型的阻尼比;λm——子結構總質(zhì)量與主結構總質(zhì)量的比值;λ——子結構基本頻率與主結構主導頻率的比值;w?——結構的基本自振圓頻率。2.2.3作用和作用效應:A——事故條件下產(chǎn)生的荷載效應;C——與吊車有關的荷載效應(亦記為C.);D——永久荷載效應;E,——極限安全地震作用效應;F——流體壓力效應,設備質(zhì)心的等效地震作用;{F}——作用于結構的水平地震作用矢量;G設備總重力載荷,地基、基礎承受的永久荷載效應(含自重效應、固定設施荷載效應和上浮力效應);H——側(cè)向土壓力效應;Ha——結構內(nèi)部溢水或外部水淹產(chǎn)生的荷載效應;L——活荷載效應;L,——屋面活荷載效應;M——荷載組合在基礎底面引起的傾覆力矩;M——自重和其他持續(xù)荷載引起的組合彎矩;Mp——運行安全地震動引起的彎矩和其他偶然荷載引起的彎矩之和;M——機械荷載與地震作用引起的組合彎矩;N——正常運行和停堆期間承受的荷載效應,荷載組合在基礎底面引起的豎向力;P——D級使用荷載引起的壓應力、設計壓力、基礎底面平均壓應力設計值;P?——工作壓力的變化幅值;Pa——設計基準事故工況下的壓力荷載效應;Pmax——B級使用荷載引起的壓力峰值,基礎底面邊緣的最大壓應力設計值;Q——施加預應力產(chǎn)生的荷載效應;R——雨荷載效應,空間地震作用最大值;R?——正常運行或停堆期間的管道和設備反力效應;R——設計基準事故工況下管道和設備反力效應;R?——I方向地震作用最大值;R?(t)—I方向地震反應時程;R?(t)max——I方向地震反應時程中的最大值;Rmax——最大的單向地震作用;R文i振型的總地震作用最大值;RI方向周期性地震作用分量最大值;R、R—分別為對應i振型與j振型的周期性地震作用最大值;R.——I方向剛性地震作用分量最大值;S——荷載組合作用效應(內(nèi)力、變形)設計值,雪荷載效應;S;——第i種作用效應組合設計值;S——第i種組合中的第j種作用效應標準值;T?——正常運行或停堆期間的溫度作用效應;Ta——設計基準事故工況下的溫度作用效應;Ta、Tb——分別為總體結構不連續(xù)或材料不連續(xù)的a、b兩端的平均溫度;Y;——管道破裂時在結構上產(chǎn)生的噴射沖擊荷載Ym——管道破裂時施加于結構的飛射物撞擊荷載效應;Y,——管道破裂時破裂管道在結構上產(chǎn)生的荷載效應;Y,——設計基準事故工況下的局部作用效應;ax、ay、az——分別為作用于設備或延伸機構質(zhì)心的三個正交方向的地震加速度反應;fa——計算壓縮應力;fb—計算彎曲應力;f計算拉伸應力;不單位管長管壁與周邊巖土間的最大摩擦力;u——管道柔性接頭處的最大軸向線位移;u;——i支承點處的最大位移;{x}——結構地震位移反應水平矢量;{x?(t)}——結構的靜態(tài)位移反應矢量;{元a(t)},{ia(t)},{xa(t)}——分別為結構的加速度反應、速度反應和動態(tài)位移反應矢量;ob——管道彎曲應力;o——局部薄膜應力;0m——總體薄膜應力;on——地下直管最大軸向地震應力。2.2.4材料性能和抗力:E——材料的彈性模量;E?——地基介質(zhì)表層的彈性模量;Ea——地基介質(zhì)底層的彈性模量;Eab——結構不連續(xù)或材料不連續(xù)的a、b兩側(cè)彈性模量的平均值;E——混凝土的彈性模量;E,——鋼材的彈性模量;F——峰值應力強度;Fa——許用壓縮應力;Fb——許用彎曲應力;F?——許用拉伸應力;F+b——工作溫度下的許用拉應力;F√——許用剪切應力;Fyb——工作溫度下的許用剪應力;G——地基介質(zhì)平均剪切模量,與地震作用下地基最大應變幅值相應的地基介質(zhì)的剪切模量;G.——混凝土的剪切變形模量;G,——鋼材的剪切變形模量;P?——局部薄膜應力強度;P.——與荷載變形曲線峰值對應的極限強度;Q——二次應力強度;R——截面承載力或變形的限值;S——容許應力值或許用應力;Sh——工作溫度下的許用應力;Sa——疲勞極限;Sm——材料的許用應力強度或設計應力強度;S.——材料的抗拉強度;S.——由實際使用的材料應力-應變曲線取得的抗拉強度值;S,——材料的屈服強度,工作溫度下的屈服強度;V?——地基介質(zhì)剪切波速;fse——調(diào)整后的地基土抗震承載力設計值;αa、αb——分別為總體結構不連續(xù)或材料不連續(xù)的a、b兩側(cè)在室溫下的熱膨脹系數(shù);v——泊松比;2.2.5幾何參數(shù):A?——地下直管管壁的凈截面面積;C.——長細比控制參數(shù);D?——管道外直徑;D?——漸縮管大端外直徑;Dm一主管平均直徑;H基礎深度;I——管道的截面慣性矩;L——集中彈簧間距,兩柔性接頭間的管道長度,水平運動正交方向的基礎邊長;R——彎頭或彎管的名義半徑;Rm——主管平均半徑;Tb——支管名義壁厚;Tb'——連接支管的名義壁厚;T,——主管名義壁厚;Z——管道的截面模量;a——翹離情況下基礎底面實際接地寬度;b——基礎寬度或水平運動方向的基礎邊長;da、dp——分別為總體結構不連續(xù)或材料不連續(xù)的a、b兩側(cè)內(nèi)d;——地基介質(zhì)i層中心至基礎底面的距離;dm——支管平均名義直徑;h——地基有限元模型單元高度;h;——地基介質(zhì)i層的厚度;l——元件的自由長度;lb——元件在彎曲平面上的自由長度;r——截面旋轉(zhuǎn)半徑,基礎底面半徑或等效半徑,與三通和彎頭相配的管道平均半徑;ro——計算點至管截面中性軸的距離;rb——相對彎曲軸線確定的旋轉(zhuǎn)半徑;rm——管道平均半徑;r′m——與接管座連接的管道半徑;rp——補強接管或連接支管的外半徑;r?——補強支管接頭半徑;t—管道名義壁厚;t?——漸縮管小端壁厚;tb——補強區(qū)支管壁厚;te——補強壁厚;2.2.6計算參數(shù):B?、B?——管件的一次應力指數(shù);Fx、F?、F,——分別為地基介質(zhì)在水平、豎向和擺動方向的等效彈簧剛度計算系數(shù);K——設備分析中的長度系數(shù);h——管道設計中的柔度特性;i——管道設計中的應力增強系數(shù);k——計算等效地震作用的放大系數(shù),承載力調(diào)整系數(shù),管道設計中的柔性系數(shù);k;——對應第i種作用效應的調(diào)整系數(shù);n——基礎底面以上地基介質(zhì)的分層數(shù);aa、αb——分別為地下管道軸向應力和彎曲應力計算中的波速系數(shù);ai——振型組合中的剛性反應系數(shù);β——地基有限元高度計算系數(shù),巖土彈簧剛度計算β、β?、β一分別為在水平、豎向和擺動方向的基礎底面等效半徑計算系數(shù);Y;第i種組合中的第;種作用效應的分項系數(shù);δ——地下管道軸向應力計算系數(shù);η—多頻效應系數(shù)。H——場地覆蓋土層厚度;N——實測標準貫入錘擊數(shù);N?——標準貫入錘擊數(shù)基準值;P——超越概率,對應某種極限狀態(tài)的結構抗震失效P′——確定的地震作用下對應某種極限狀態(tài)的結構抗震條件失效概率;PF——對應某種極限狀態(tài)的結構抗震目標失效概率;ds——標準貫入試驗點深度;dw——地下水埋深。3結構的剛度和質(zhì)量分布應均勻,剛度中心盡量接近質(zhì)量3結構地基巖土的平均剪切波速大于2400m/s或地基剛度不考慮基礎埋置效應;2)非均質(zhì)地基宜采用有限元模型;3)相互作用分析可采用本標準附錄A中的方法,也可采用其他適用方法。4結構模型應考慮支承構件剛度對其動力反應的影響。5結構模型應計入結構附屬構件和結構中液體的質(zhì)量。6儲存液體的結構應計入液體晃動效應和其他液壓效應。7當允許結構發(fā)生水平方向的大變形時,應考慮豎向力和豎向地震作用引起的P-△效應。3.2.2由主結構(支承結構)和子結構(被支承結構)組成的結構體系的抗震計算,應符合下列規(guī)定:1宜考慮主結構與子結構的動力相互作用,建立耦聯(lián)模型進行抗震計算。2當子結構單點支承于莊結構時,若符合下列條件之一,可不進行體系的耦聯(lián)計算:2)0.01≤λm≤0.1,且λf≤0.8或λ≥1.25。λ子結構基本頻率與主結構主導頻率的比值。3當子結構以兩點或兩點以上支承于主結構且子結構對主結構的質(zhì)量和剛度產(chǎn)生不可忽略的影響時(如反應堆冷卻劑系統(tǒng)),應采用耦聯(lián)模型進行分析。3.3地震作用計算方法3.3.1結構應就兩個正交水平方向和一個豎直方向計算地震作用,水平地震作用方向應對應結構平面主軸或取對結構最不利的方向。3.3.2結構地震作用一般可采用彈性方法計算;弱非線性結構可采用較大阻尼比的彈性方法計算,非線性土體和彈塑性支承構件可采用等效線性化方法計算,強非線性結構的計算可采用彈塑性3.3.3結構地震作用計算通??刹捎梅磻V法、時程分析法和頻域傳遞函數(shù)法;當有充分依據(jù)可以得出更保守的結果時,也可采用等效靜力法。3.3.4采用反應譜法計算結構地震作用時,地震作用最大值應取各振型地震作用的組合;采用時程分析方法計算結構地震作用時,可同時或分別就相互正交的兩個水平方向和豎向進行計算??臻g地震作用最大值應組合各單向地震作用最大值確定。地震作用最大值的計算方法應符合本標準附錄B的規(guī)定。3.3.5子結構各支承點處運動不一致時,可優(yōu)先采用耦聯(lián)模型進行時程分析或反應譜分析,不采用耦聯(lián)分析的子結構的多點輸入分析方法應符合本標準附錄C的規(guī)定。3.3.6地震動相關輸人應滿足下列要求:1不考慮地基與結構的相互作用時,支承于地基的結構動力分析應輸入結構基礎底面的設計地震反應譜或地震動時程;2考慮地基與結構的相互作用時,相互作用體系的地震動輸入處可選擇地表、基礎底面或地基;3解耦后的支承于主結構的子結構的計算,應輸入支承點處的設計樓層反應譜或地震反應時程。3.4樓層反應譜3.4.1樓層反應譜一般可由主結構相應樓層(或高程)的地震加速度反應時程計算得出,樓層反應譜應包括兩個正交水平方向的譜和一個豎向譜。計算樓層反應譜時,應滿足下列要求:1主結構質(zhì)量和剛度對稱分布時,某一方向的樓層反應譜可由該方向地震動單獨輸入時的樓層地震加速度反應時程得出;主結構質(zhì)量和剛度非對稱分布時,每一方向的樓層反應譜可由三向地震動單獨輸入時該方向樓層地震加速度反應的代數(shù)和得出。2計算樓層反應譜時,頻率增量數(shù)值宜按表3.4.1選取。頻率范圍0.2~3.0~3.6~5.0~8.0~15.0~18.0~22.0~3.4.2設計樓層反應譜的確定和使用應符合下列規(guī)定:1設計樓層反應譜應是平滑化的反應譜;2考慮地震動和結構動力參數(shù)的不確定性,設計樓層反應譜應對本標準第3.4.1條所述樓層反應譜進行修正,含譜峰值的折減和峰值在頻域的拓寬,修正方法應符合本標準附錄D的規(guī)定;3利用反應譜法進行結構分析時,若子結構有一個以上的自振頻率在設計樓層反應譜拓寬的峰值范圍內(nèi)時,可對采用的設計樓層反應譜進行修正,修正方法應符合本標準附錄D的規(guī)定;4當子結構受樓層扭轉(zhuǎn)振動的影響明顯時,應考慮偶然偏心的影響。3.5結構和材料的力學參數(shù)3.5.1結構和材料的力學參數(shù)應采用試驗或計算方法得出,一般可采用相關技術標準規(guī)定的數(shù)值。3.5.2結構的振動耗能特性應采用適當?shù)淖枘崮M,一般可用比例阻尼模擬結構耗能特性,比例阻尼可采用瑞利阻尼、剛度阻尼或質(zhì)量阻尼。阻尼的采用應符合下列規(guī)定:1各類物項的阻尼比可采用表3.5.2中的數(shù)值。3457續(xù)表3.5.23543475757HVAC焊接風道34電動機、風機、壓縮機(保護殼、結構支承)23泵閥(壓力邊界)電氣設備的柜和盤23儲液金屬罐(考慮脈沖效應)23儲液金屬罐(考慮晃動效應)注:運行安全地震動阻尼比值適用于運行安全地震動大于或等于震動的情況。模擬非線性耗能,但這類耗能不能與等效粘滯阻尼相重復。由應力水平確定。域外的傳播(即輻射阻尼)。量加權方法確定。7阻尼器的阻尼效應由實驗確定。3.5.3抗震分析計算時,混凝土和鋼材的力學參數(shù)取值應符合下列規(guī)定:1混凝土的彈性模量E。可按表3.5.3取值,剪切變形模量G.可按彈性模量的40%采用,泊松比可取0.2。強度等級2鋼材的彈性模量E,可取206×103N/mm2,剪切變形模量G可取79×103N/mm2,泊松比可取0.3。3.5.4地基巖土的等效彈簧剛度可采用實測或計算方法確定;各類結構分析中的地基等效彈簧剛度可采用本標準相關各章規(guī)定的方法確定,當有依據(jù)時也可采用其他方法確定;采用有限元模型時,地基的等效彈簧剛度可由靜力分析確定。3.6作用效應組合和抗震驗算3.6.1地震作用效應應與核電廠各種工況下的荷載效應(包括正常運行荷載效應、預期運行事件引起的附加荷載效應和事故工況引起的附加荷載效應等)進行最不利的組合。3.6.2核電廠抗震I、Ⅱ類物項均應基于設計基準地震動進行抗1抗震I類物項應滿足核電廠在極限安全地震動和運行安全地震動作用下的結構完整性和設計功能要求;2抗震Ⅱ類物項應滿足在極限安全地震動作用下的結構完3核電廠各物項在抗震驗算中具體采用的荷載組合和分項3.6.4抗震設計宜結合不同堆型核電廠以及廠址區(qū)域的地震活1當能建立合理的分析模型且有可靠的加強結構的抗震構部分,防震縫應有足夠?qū)挾?,防止兩?cè)結構在地震作用下發(fā)生3.7.2抗震I類和抗震Ⅱ類結構宜坐落于基巖或剪切波速大于300m/s的地基上,地基性質(zhì)不應有顯著差異。3.7.3為減少相鄰地上結構間的差動,在可能條件下宜將這些結構建在同一基礎上。3.7.4可采用阻尼器增加結構體系的耗能能力,可采用隔振器減小設備的振動。3.7.5在進行技術和經(jīng)濟可行性的充分論證后,建筑物和構筑物可采用基底隔震技術。3.7.6應采取措施保障非結構構件(天花板、裝飾貼面、隔斷、照明燈具等)的抗震安全。3.7.7抗震I、Ⅱ類物項的抗震構造措施除應滿足本標準的要求外,不宜低于非核安全相關抗震設計規(guī)范中類似結構相對設防烈度提高一度所應采取的抗震構造措施。4.1.1核電廠抗震I、Ⅱ類物項的設計基準地震動不應小于相應水準的廠址設計基準地震動。4.1.2地震安全性評價應提供對應不同設計基準期、不同超越概率的地震動時程和相應地震動參數(shù),并應充分考慮其不確定性。4.1.3核電廠非核抗震類物項的抗震設防烈度及相應設計地震參數(shù)可根據(jù)我國地震動參數(shù)區(qū)劃圖確定或經(jīng)廠址地震安全性評價確定。4.1.4地震安全性評價除應符合本章規(guī)定外,還應符合現(xiàn)行國家查與評價規(guī)范》GB/T50572的相關規(guī)定。4.2設計基準地震動參數(shù)4.2.1核電廠設計基準地震動參數(shù)應符合下列規(guī)定:1設計基準地震動參數(shù)包括水平方向和豎直方向的設計基準加速度峰值和相應的設計基準地震反應譜;2豎向設計加速度峰值與水平向設計加速度峰值的比值由廠址地震安全性評價結果確定,取值范圍為2/3~1。4.2.2設計基準地震動參數(shù)的作用基準點應定義于廠址地表、場地平整后的地表或地基標高處的自由場。4.2.3設計基準地震動加速度峰值包括極限安全地震動加速度峰值和運行安全地震動加速度峰值。對應反應譜零周期的水平向極限安全地震動加速度峰值的取值不應小于0.15g。運行安全地震動加速度峰值若用于抗震設計,其取值可綜合考慮廠址地震安全性評價結果、設計中的荷載組合與地震作用效應計算方法、相關物項的完整性及功能要求等綜合確定。4.2.4設計基準地震反應譜可采用經(jīng)相關主管部門批準的廠址特定地震反應譜或標準設計反應譜,采用的標準設計反應譜應包絡廠址特定地震反應譜,示例見本標準附錄F。4.3設計地震動加速度時程4.3.1設計地震動加速度時程可調(diào)整與廠址地震背景和場地條件相近的實測強震加速度時程得出,或采用其他數(shù)學方法生成。4.3.2設計地震動加速度時程可生成單組或多組,每組應包括兩個正交水平方向和一個豎直方向的時程。4.3.3設計地震動加速度時程應符合下列規(guī)定:1加速度時程的傅立葉相位譜具有在0~2π相角范圍內(nèi)均勻隨機分布的特征;2在滿足加速度時程包絡函數(shù)的條件下,可采用頻域或時域的調(diào)整方法,使設計地震動加速度時程的反應譜能包絡不同阻尼比的設計基準地震反應譜(目標反應譜),譜值低于目標反應譜的控制點數(shù)不得多于5個,相對誤差不得超過10%,且反應譜控制點處譜值總和不得低于目標反應譜的相應值;3在0.2Hz~33Hz頻率范圍內(nèi),反應譜的控制點數(shù)不得少于75個,且應大體均勻分布于頻率的對數(shù)坐標上,各頻段的頻率增量可按本標準表3.4.1采用;4每條設計地震動時程的強震持續(xù)時間不應小于6s,可取6s~15s,總持續(xù)時間不宜小于25s。4.3.4設計地震動加速度時程尚應符合下列規(guī)定:1僅生成單組設計地震動加速度時程時,可采用如下兩種方法并滿足相應要求:1)基于功率譜調(diào)整加速度時程。由設計地震動時程計算得出的在0.3Hz~24Hz頻率范圍內(nèi)的功率譜的平均幅值,不小于對應頻率區(qū)間內(nèi)由目標反應譜得出的功率譜的80%。設計地震動加速度時程的功率譜S(f)按下式計算:式中:|F(f)|——時程平穩(wěn)段的傅立葉振幅譜;Ta——時程平穩(wěn)段的持續(xù)時間。頻率f處的功率譜平均幅值取頻帶[f-0.2f,f+0.2f]內(nèi)功率譜S(f)的平均幅值。與設計地震反應譜對應的功率譜的計算方法見本標準附錄G。2)基于反應譜調(diào)整加速度時程,生成的設計地震動時程應滿足下列要求:a時程的離散時間間隔不得大于0.01s;b計算設計地震動時程的5%阻尼比反應譜所需控制點數(shù)在頻帶[f,10f]范圍內(nèi)不得少于100個,且在對數(shù)坐標下均勻分布于0.1Hz≈50Hz頻段內(nèi);c設計地震動時程在所有控制點處的反應譜值不得低于目標反應譜的90%;d反應譜的每個控制點,在其相應頻率±10%的頻帶內(nèi),譜值不應全部低于目標反應譜;e設計地震動時程的5%阻尼比反應譜在所考慮頻段內(nèi)的所有控制點處,譜值不得超過5%阻尼比目標反應譜的1.3倍。2當生成多組(至少4組)設計地震動加速度時程時,同一方3每兩條設計地震動時程間的互相關系數(shù)不應大于0.16。時程x?(t)和x?(t)間的互相關系數(shù)由下式計算:m?、m?——分別為x?(t)、x2(t)的均值;4.4非基準點處的設計地震動4.4.1非基準點處的設計地震動可依據(jù)基準點處的設計基準地震動,經(jīng)相關場地的地震反應分析得出。4.4.2場地地震反應分析方法及結果應滿足下列要求:1水平均勻成層場地可采用一維波動方法或水平剪切懸臂梁方法計算,得出不同深度處的地震動,分析中可考慮場地介質(zhì)的非彈性,地基模型底部剛性邊界可取剪切模量大于地表剪切模量的10倍處。1)有限元網(wǎng)格的劃分和時程分析時間步長的選擇應可靠模擬地震動的不同頻率成分;2)有限元計算域應包括相關核電廣物項和設計基準地震動作用基準點所在地基;3)有限元計算域的側(cè)邊界應采用適當?shù)暮哪苓吔?如粘性邊界或透射邊界),當計算域底邊界介質(zhì)的剪切模量大于或等于地表剪切模量的10倍時,底邊界可采用剛性假定;當?shù)走吔缃橘|(zhì)剪切模量小于地表剪切模量的10倍3可在底部邊界輸入地震動加速度時程,計算場地各點的地震反應時程和相應地震反應譜,經(jīng)試算直至在基準點處得出的地震反應譜與設計基準地震反應譜相協(xié)調(diào)(宜滿足本標準第4.3.3條第2款的規(guī)定)。4.4.3反應堆廠房基礎底面標高處對應反應譜零周期的水平向極限安全地震動加速度峰值不應小于0.15g。5.1.1抗震I、Ⅱ類物項的地基、基礎以及與抗震王、Ⅱ類物項安全有關的邊坡的抗震驗算應符合本章規(guī)定。5.1.2抗震I、Ⅱ類物項不應采用液化土或軟弱土構成的天然地基,也不宜選取水平方向力學性質(zhì)差異大的巖土作為地基;同一結構單元的地基不應一部分為人工地基而另一部分為天然地基。5.1.3地基和基礎的抗震設計除應符合本章規(guī)定外,也應符合現(xiàn)5.2地基和基礎的抗震驗算5.2.1本節(jié)驗算規(guī)定適用于靜承載力特征值大于0.34MPa或剪切波速大于300m/s的地基。5.2.2基礎的抗震承載力驗算和基礎裂縫寬度驗算應滿足本標準第6章的要求。5.2.3抗震I、Ⅱ類物項的地基和基礎應進行抗震穩(wěn)定性驗算。5.2.4基礎抗傾覆及基礎底面抗滑移驗算可采用擬靜力法。作用效應組合及抗震驗算安全系數(shù)見表5.2.4,作用效應組合應考慮對基礎穩(wěn)定性最不利的作用方向。I類I、Ⅱ類5.2.5天然地基的承載力驗算應符合下列規(guī)定:1當與運行安全地震作用效應E。組合時,基礎底面接地率應大于75%,且應滿足下列公式的要求:式中:P、Pmax一分別為基礎底面平均壓應力設計值和基礎底面邊緣的最大壓應力設計值;fse調(diào)整后的地基抗震承載力設計值,取值按現(xiàn)行國2當與極限安全地震作用效應E,組合時,基礎底面接地率應大于50%,且應滿足式(5.2.5-1)和式(5.2.5-2)的要求。5.2.6矩形基礎底面接地率(圖5.2.6)可按下列公式計算:β=(a/b)式中:β——基礎底面接地率(%);a——翹離情況下基礎底面實際接地寬度(m);b——基礎寬度(m);M、N——分別為荷載組合在基礎底面引起的傾覆力矩(N·m)和豎向力(N),后者包括結構與設備自重、豎向地震作用(方向與重力相反)和上浮力等。5.2.7地基抗震穩(wěn)定性驗算可采用擬靜力法、動力有限元法等進5.2.8地基抗震穩(wěn)定性驗算的地震動輸入和地基計算域應滿足下列要求:1采用擬靜力法時,地基各單元重心處的地震動加速度取地表面設計地震動加速度,不隨深度變化;2采用動力有限元法時,地基底面輸入的地震動加速度時程應基于核電廠廠址基準點處的設計基準地震動通過具體場地的地震反應分析得出,地震反應分析應滿足本標準第4.4.2條的要求,地基計算域范圍可依本標準附錄A第A.2節(jié)確定。5.2.9地基抗震穩(wěn)定性驗算的作用效應組合及最小安全系數(shù)見表5.2.9,作用效應組合應考慮對地基穩(wěn)定性最不利的作用方向。5.3邊坡的抗震穩(wěn)定性驗算5.3.1與抗震I、Ⅱ類物項安全相關的邊坡應進行抗震穩(wěn)定性驗算。5.3.2應進行穩(wěn)定性驗算的邊坡包括:距抗震I、Ⅱ類物項外邊緣的水平距離小于1.4倍邊坡高度的可能危及其安全的邊坡,以及在上述距離之外但地震地質(zhì)勘查表明對抗震I、Ⅱ類物項安全有威脅的邊坡。5.3.3邊坡抗震穩(wěn)定性驗算可采用擬靜力法和動力有限元法等方法。5.3.4采用擬靜力法進行邊坡抗震穩(wěn)定性驗算時,各單元重心處的地震動加速度取地表面設計地震動加速度的1.5倍,不隨深度變化;當采用動力有限元法進行邊坡抗震穩(wěn)定性驗算時,邊坡底面輸入地震動加速度時程應基于核電廠廠址基準點處的設計基準地震動通過具體場地的地震反應分析得出,地震反應分析應滿足本標準第4.4.2條的要求,邊坡計算域應充分包括可能失穩(wěn)的巖土體。5.3.5邊坡抗震穩(wěn)定性驗算的作用效應組合及最小安全系數(shù)見I、Ⅱ類注:有關作用效應組合的說明可參照表5.2.4。5.4地基液化判別5.4.1對存在飽和砂土和飽和粉土的地基,應進行液化判別。對存在飽和黃土、飽和礫砂的地基,其液化可能性應進行專門評估。5.4.2飽和砂土和飽和粉土地基的液化判別可采用標準貫入試驗判別方法。當未經(jīng)桿長修正的實測標準貫N.=N?[ln(0.6ds+1.5)—0.1dw]√3/p。(5.4.2N?——液化判別標準貫入錘擊數(shù)基準值,可按表5.4.2取值;表5.4.2液化判別標準貫入錘擊數(shù)基準值N?標準貫入錘擊數(shù)基準值N?的地基,不應用作抗震I、Ⅱ類物項的地基。液化等級為輕微的地基,可在采取消除液化危害的措施后用作抗震I、Ⅱ類物項的6.1.1混凝土安全殼、鋼安全殼及其他抗震I、Ⅱ類建筑物和構筑物的抗震設計應符合本章規(guī)定。6.1.2安全殼宜采用有限元計算模型,其他建筑物、構筑物宜采用有限元模型或板、殼等計算模型,整體基礎底板宜采用有限元模型或厚板計算模型;應力計算可采用彈性分析方法。6.1.3當應力計算采用的模型與地震作用計算采用的模型不同時,可將地震作用的計算結果轉(zhuǎn)換為應力計算模型中的等效作用。6.1.4當考慮結構、基礎與地基的相互作用時,可采用整體方法或子結構方法進行分析;結構可采用有限元模型或集中質(zhì)量模型,地基可采用有限元模型或集中參數(shù)模型。6.1.5當設置防震縫時,防震縫的寬度應按地震反應變形確定,應大于或等于防震縫兩側(cè)物項地震變形平方和的平方根的2倍。伸縮縫和沉降縫的設計應滿足防震縫的要求。6.2作用效應及其組合6.2.1安全殼和其他建筑物、構筑物的抗震設計應包括下列各類作用效應:1正常運行和停堆期間承受的作用效應N,包括以下各項:1)永久荷載效應D,包括自重效應和固定設備荷載效應;2)活荷載效應L,包括任何可活動的設備荷載效應以及施工前后的臨時荷載效應;3)施加預應力產(chǎn)生的荷載效應Q;4)正常運行或停堆期間的溫度作用效應T?;5)正常運行或停堆期間的管道和設備反力效應R?,但不包括永久荷載和地震作用產(chǎn)生的反力效應;6)側(cè)向土壓力效應H;7)流體壓力效應和未在本款列出的重力效應之外的其他作用效應F;8)與吊車有關的荷載效應C(亦記為CC),如吊車的最大輪壓,吊車移動所產(chǎn)生的豎向、橫向及縱向力效應,且應計及動力系數(shù);10)雪荷載效應S;12)屋面活荷載效應L。E。,應包括運行安全地震動引起的管道和設備反力效應。E,應包括極限安全地震動引起的管道和設備反力效應。4事故條件下產(chǎn)生的作用效應A應包括下列各項:1)設計基準事故工況下的壓力荷載效應Pa。2)設計基準事故工況下溫度作用效應T,包括正常運行或停堆期間的溫度作用效應To。3)設計基準事故工況下管道和設備反力效應R,包括正常運行或停堆期間的管道反力效應R。a管道破裂時破裂管道在結構上產(chǎn)生的荷載效應Y,;b管道破裂時在結構上產(chǎn)生的噴射沖擊荷載效應Y;c管道破裂時施加于結構的飛射物撞擊荷載效應Ym。5設計基準事件中,內(nèi)部溢水或外部水淹施加于結構的荷載效應Ha。6.2.2抗震設計應包括下列作用效應的組合:1鋼筋混凝土安全殼和鋼安全殼采用如下作用效應組合:1)正常運行作用與嚴重環(huán)境作用的效應組合N+E。;2)正常運行作用與嚴重環(huán)境作用以及事故工況下作用的效應組合N+E。+A;N+E+Ha;4)正常運行作用與極端環(huán)境作用的效應組合N+E;5)正常運行作用與極端環(huán)境作用以及事故工況下作用的效應組合N+E+A??钪械牡?項、第4項、第5項作用效應組合或第1項、第2項、第3項、第4項、第5項作用效應組合。組合。6.2.3各種作用效應組合的采用尚應符合下列規(guī)定:變或收縮產(chǎn)生的作用效應比較顯著,應按永久荷載加入組合,其作用效應應按實際情況進行計算;2作用效應Pa、T、R、Y,均應乘以相應的動力系數(shù),側(cè)向土壓力效應H中應計入動土壓力,活荷載效應應包括運動荷載的沖擊效應;效應組合中,首先可在不考慮Y,的情況下進行承載力驗算,在充分論證任何與安全有關的系統(tǒng)不致喪失其應有功能的條件下,容許加入Y,后部分截面的內(nèi)力超過其承載力;6.2.4作用效應組合中各種作用效應的分項系數(shù)可按本標準附錄H的規(guī)定取值。6.3.1抗震I、Ⅱ類建筑物和構筑物應滿足構件承載力的驗算式中:k;——對應第i種作用效應的調(diào)整系數(shù),除本標準規(guī)定者1正截面受壓、受拉和受彎承載力;6.3.4混凝土安全殼和抗震I、Ⅱ類建筑物、構筑物的混凝土基系數(shù)均取1.0。7.1.2地下結構和地下管道宜修建在均勻、密實的地基上。7.1.3地下結構周邊巖土應充分滿足地震作用下的穩(wěn)定性要求。7.1.4地下結構各高程處的地震動,除本章有專門規(guī)定者外,應采用本標準第4.4節(jié)的方法確定。7.2地下結構的地震作用7.2.1地下取水口、排水口、地下豎井和取水泵房等的地震作用計算應符合本節(jié)規(guī)定。7.2.2地震作用可采用下列方法計算:1半埋或淺埋(埋深約一倍洞徑)的地下結構,可采用反應位移法或反應加速度法(見本標準附錄J)計算地震作用;埋深較大時,若結構尺寸與地震波長相比較小,可根據(jù)周邊巖土變形計算地下結構的地震作用;2地下結構和半地下結構均可采用動力有限元法計算地震7.2.3地下結構地震作用計算中,周邊巖土的壓縮剛度和剪切剛度應考慮巖土介質(zhì)的動力特性、地下結構的形狀和剛度等,通過試驗或計算確定。7.2.4計算地下結構的地震反應時,可不計入豎向地震作用。7.3地下管道的地震作用7.3.1地下直埋管道(含管廊和隧洞等)的地震作用計算應符合本節(jié)規(guī)定。7.3.2地下管廊應進行橫向和縱向地震作用計算。7.3.3均勻地基中遠離接頭、彎頭、分岔等部位的地下直管的地震作用效應計算可采用下列方法:1管截面最大軸向地震應力可按下式計算:E——直管材料的彈性模量(N/m2);V.——地下直管所在高程處的最大地震動速度(m/s);αa——軸向應力波速系數(shù),可根據(jù)起控制作用的地震波型按表7.3.3取值;c——地基中沿管道傳播的地震波的視波速(m/s)。剪切波2地震作用引起的管壁與周邊巖土間的摩擦力所產(chǎn)生的管截面最大軸向應力可按下式計算:式中:fn——單位管長管壁與周邊巖土間的最大摩擦力(N);λ——地下直管所在高程處起控制作用的地震波的視波長(m),當?shù)叵轮惫懿捎萌嵝苑侄谓宇^時,應取分段的A.——地下直管管壁的凈截面面積(m2)。3管截面最大地震彎曲應力可按下式計算:式中:ro——應力計算點至管截面中性軸的距離(m);a——地下直管高程處的最大地震動加速度(m/s2);Ob——地下直管的最大地震彎曲應力(N/m2);αb——彎曲應力波速系數(shù),可根據(jù)起控制作用的地震波型按表7.3.3取值。4管截面最大地震軸向應力應取式(7.3.3-1)和式(7.3.3-2)計算結果的較小值,地下管道按最大軸向應力與最大彎曲應力進行7.3.4地下管道沿線的地形和地質(zhì)條件有較明顯變化時,應進行專門的地震反應計算,可按彈性地基梁方法計算其軸向應力和彎1可根據(jù)管道沿線地形和地質(zhì)條件的變化選用下列任一種地基模型計算管道高程處的地震動:1)采用分段一維模型,將地基土沿管長進行分段,各段按一維剪切波動方法分別計算,計算時可考慮地基土的非線性特性;2)采用集中質(zhì)量模型,將地基土沿管長進行分段,各段以等效集中質(zhì)量和彈簧模擬,各集中質(zhì)量間用反映地基巖土剛度的彈簧連接;3)采用有限元模型,沿管道走向?qū)⒅苓呥m當范圍的地基巖土劃分為有限元網(wǎng)格,計算范圍的側(cè)邊界可采用透射邊界,底邊界可采用粘性邊界或透射邊界。2地基巖土的彈簧剛度可根據(jù)現(xiàn)場試驗或計算確定。初步計算時可使用下列公式:K,=3GKn=βKK.、K?——分別為沿管道橫向和軸向的基床系數(shù)(MPa/m);L——集中彈簧間距(m);G——與地震作用下地基最大應變幅值相應的地基巖土的剪切模量。7.3.5地下管道彎頭段、分岔段和錨固點的地震應力計算可采用彈性地基梁方法。管道周圍地基的軸向和橫向彈簧剛度可按本標準第7.3.4條第2款的方法確定。管道柔性接頭的剛度應采用管道軸向彈簧和轉(zhuǎn)動彈簧模擬。7.3.6在地下管道與其他工程結構的連接處或管道轉(zhuǎn)折處,應計算管道與周圍巖土間或管道兩端點間相對運動在管道內(nèi)產(chǎn)生的附加應力。相對運動產(chǎn)生的管道附加應力與地震應力可按平方和的平方根法(SRSS)組合。7.3.7地下管道采用分段柔性接頭連接時,應計算接頭變形,接頭處的最大軸向相對位移和角位移可按下列公式計算:L——兩柔性接頭間的管道長度,數(shù)值不大于地震波視波長的50%。7.3.8當?shù)叵鹿芾取⑺矶吹慕孛婧艽蠖诤裣鄬^薄時,地震引起的環(huán)向應變可按本標準第7.2節(jié)的方法進行補充計算。7.4.1地下結構和地下管道的作用效應組合應符合下列規(guī)定:1抗震I類地下結構和地下管道的正常作用效應組合應包括極限安全地震作用效應;2抗震Ⅱ類地下結構和地下管道的正常作用效應組合應包括運行安全地震作用效應,特殊作用效應組合應包括極限安全地震作用效應;3地下結構和地下管道承載力計算中考慮的地震作用,應包括結構及其支承設備的地震作用、地震動水壓力和地震動土壓力。7.4.2地下結構和地下管道的基礎、地基應進行承載力和穩(wěn)定性1地下結構和地下管道地基的抗震承載力和抗震穩(wěn)定性驗算,應滿足本標準第5章的要求;2取水口、排水口等地下結構基礎的抗震承載力和抗震穩(wěn)定性驗算應滿足本標準第5章的要求;3地下結構和地下管道的截面抗震驗算應符合下列規(guī)定:1)混凝土地下結構和地下管道應按國家現(xiàn)行標準《水工混凝土結構設計規(guī)范》SL191中1級和2級建筑物的有關要求進行強度和抗裂驗算;2)地下鋼管可按照國內(nèi)相關技術標準的要求進行驗算。7.4.3地下管廊變形縫最大允許位移和管道接頭變形限值可按國內(nèi)相關技術標準確定。7.5.1為消除地下結構和地下管道地基的不均勻沉降,可采用換土或人工地基等措施改善地基,同時加強結構自身抗震能力。7.5.2現(xiàn)澆鋼筋混凝土廊道可沿長度方向每隔20m~25m設置7.5.3地下廊道縱向鋼筋的最小配筋率每側(cè)不宜小于0.3%,鋼筋直徑不宜小于12mm,并宜在廊道中部相當于廊段長度1/3的范圍內(nèi)適當增加縱向鋼筋面積。當廊道位于軟弱地基中時,其頂、底板縱向鋼筋的配筋量應適當增加。8.1.1設備(含部件)安全等級的劃分,應符合現(xiàn)行國家核安全導則《用于沸水堆、壓水堆和壓力管式反應堆的安全功能和部件分8.1.2設備的抗震設計應符合下列規(guī)定:1抗震I類和Ⅱ類設備的抗震設計應符合本標準第3章的規(guī)定;2安全一級設備應考慮地震動引起的低周疲勞效應,疲勞計算可假定遭受一次極限安全地震動和5次運行安全地震動作用,或假定遭受兩次極限安全地震動作用,每次地震動引起的設備應力循環(huán)次數(shù)可由地震反應時程分析確定,或假定每次地震至少引起10次最大應力循環(huán);3設備設計中應采取措施避免設備與支承結構發(fā)生共振,設備的基本自振頻率應在支承結構基本自振頻率的50%~2.0倍范圍之外;4地震時和地震后,設備應保證其結構完整性(包括承壓邊界的完整性),抗震I類的能動設備還應保證其可運行性,相鄰設備之間或設備與相鄰結構之間不得因動態(tài)位移發(fā)生碰撞而影響結構的完整性或可運行性;5支承節(jié)點的設計應符合設備技術規(guī)格書的規(guī)定;6設備應牢固地錨固于支承結構,浮置于基礎的設備不得在7除另有說明者外,設備抗震計算均應采用彈性分析方法;8起重運輸設備應符合現(xiàn)行國家標準《起重機設計規(guī)范》證試驗可采用本標準附錄K的規(guī)定。8.2.2等效靜力法可用于以單質(zhì)點模型或單梁模型等模擬的設采用1.5;1根據(jù)設備所在位置可分別采用地震反應譜或樓層反應譜本標準附錄B的方法。2當設備支承于同一結構或兩個以上結構的多個支座且各標準附錄C,并應計入各支承點處相對位移的影響。支承點處的式中:u;——i支承點處的最大位移值(m);ZPA:——i支承點處反應譜的零周期加速度值(m/s2);w?——結構的基本自振圓頻率(rad/s)。3上述各支承點處的位移應按最不利組合施加于設備的相應節(jié)點,計算由支座相對位移引起的應力。8.2.4采用時程分析法計算設備地震作用時應符合下列規(guī)定:1非線性系統(tǒng)的分析應采用直接積分法,線性系統(tǒng)或具有間隙的幾何非線性系統(tǒng)的分析可采用振型疊加法;2當設備多個支承點的輸人運動不同時,可采用時程法進行多點輸入動力反應分析,見本標準附錄C。8.2.5儲液容器地震作用計算應符合下列規(guī)定:1貯液容器在抗震計算時應計入其承受的水平動液壓力,水平動液壓力應包括脈沖壓力和對流壓力,一般可采用剛性器壁理論計算,薄壁貯液容器應計入器壁柔度的影響;2乏燃料貯存格架及其他浸入水中的部件應計入地震時的動水壓力和阻尼,可通過對部件引入附加質(zhì)量和附加阻尼進行計算;3計算中應考慮豎向地震作用產(chǎn)生的豎向液壓力的影響,位于樓板或地面上的貯液容器還應考慮其搖擺所產(chǎn)生的動液壓力,以及貯液與柔性地基動力相互作用產(chǎn)生的動液壓力。8.2.6不與支承結構耦聯(lián)的設備,其地震作用應根據(jù)設備支承處的支承結構地震反應時程或樓層反應譜確定;與支承結構耦聯(lián)的設備,其地震作用應根據(jù)支承結構底部或基底的地震動時程或地震反應譜確定。耦聯(lián)的判別方法見本標準第3.2.2條。8.2.7樓層反應譜除應符合本標準第3章的規(guī)定外,當設備主軸與支承結構的主軸方向不一致時,應取最不利的地震作用作為設備的輸入。8.3作用效應組合和設計限值8.3.1設備的抗震設計應采用地震作用效應和各級使用荷載效應的最不利組合。8.3.2除極限事故工況下需要正常運行并執(zhí)行相關設計安全功能的設備(如人員閘門)外,設備的使用荷載通常分為A、B、C和D四級。A級使用荷載與核電廠正常運行工況相對應,B級使用荷載與核電廠可能發(fā)生的中等概率事故(異常工況)相對應,C級使用荷載與緊急工況相對應,D級使用荷載與極限事故相對應。8.3.3除設備設計規(guī)格書中有具體規(guī)定者外,抗震I類物項中的安全一級設備各級使用荷載與地震作用效應組合應符合下列規(guī)定:1設計工況荷載應考慮適用的設計荷載;2A級或B級使用荷載效應應與運行安全地震作用效應組合(如適用);3C級使用荷載效應不需要與地震作用效應組合;4D級使用荷載作用效應應與極限安全地震作用效應組合。8.3.4除設備設計規(guī)格書中有具體規(guī)定者外,抗震I類物項中的安全二級和三級設備的荷載作用效應組合應符合本標準第8.3.3條的規(guī)定。8.3.5除設備設計規(guī)格書中有具體規(guī)定者外,抗震Ⅱ類物項中的設備荷載作用效應組合應符合本標準第8.3.3條的規(guī)定。8.3.6設備應進行強度驗算,相鄰設備應進行防碰撞位移驗算,貯液容器應進行器壁受壓失穩(wěn)驗算,設備的基礎和地腳螺栓應進行穩(wěn)定性和強度驗算,浮放的或高徑比大的貯液容器應進行抗滑8.3.7設備抗震驗算的應力限值和設計限值可采用本標準附錄L的規(guī)定。9.1.1本章適用于金屬架空工藝管道的抗震設計。工藝管道抗震設計除應符合本標準第3章的規(guī)定外,尚應滿足本章的具體要求。9.1.2工藝管道安全等級的劃分,應符合現(xiàn)行國家核安全導則《用于沸水堆、壓水堆和壓力管式反應堆的安全功能和部件分級》HAD102/03中有關分級原則的規(guī)定。消防管道等級劃分應符合現(xiàn)行國家標準《核電廠防火設計規(guī)范》GB/T22158的相關規(guī)定。9.2地震作用和地震作用效應9.2.1管道的地震作用效應計算應符合本標準第3章的規(guī)定。9.2.2管道計算模型應符合下列規(guī)定:1計算模型應以錨固點或其他已知邊界條件的點為邊界;2應計入管道上的閥門及其他附件的自重,應考慮偏心距及偏心質(zhì)量的影響;3計算中應滿足支承點處的位移和約束要求、支承間的最大跨距要求、管道支承的最小剛度要求。當管道分擔的支架質(zhì)量對抗震計算結果影響較大時,應考慮管道分擔的支架質(zhì)量的影響。9.2.3管道地震作用計算可采用等效靜力法、反應譜法或時程分析法。抗震I類管道應采用動力分析法(即反應譜法或時程法)進行抗震分析??拐鸱治鲋?,應考慮兩個水平方向和一個豎直方向的振動輸入,對具有兩個或兩個以上支承的管道系統(tǒng),應考慮各支承點間的相對位移差。此外,尚應滿足下列要求:1采用動力分析法時應考慮管道間的相互作用、外部約束、水力荷載和非線性等重要因素的影響。2管道采用本標準第8.2.2條規(guī)定的等效靜力法計算時應2)可采用1.5倍包絡反應譜的最大譜加速度作為輸入,若2當采用多支承點的包絡譜對管道系統(tǒng)進行地震作用效應2)當自振頻率大于或等于20Hz時,阻尼比可取2%。3)當自振頻率大于10Hz但小于20Hz時,阻尼比可基于本款第1項、第2項給出的數(shù)值由線性插值確定。3.5.2條規(guī)定的阻尼比;能量的管道系統(tǒng)和曾經(jīng)觀察到應力腐蝕斷裂的管道9.2.5安全一級管道部件應驗算地震引起的低周疲勞效應。疲勞計算應滿足本標準第8.1.2條第2款的規(guī)定。9.2.6管道計算模型應包含足夠數(shù)量的節(jié)點和自由度??砂匆远葦?shù)量不夠;2振型曲線光滑時,對管道模型輸入lg加速度進行靜力計算,將計算結果與相應分布質(zhì)量模型的靜力計算結果作對比,若支承或支承附近兩者計算結果相差較大,仍表明自由度數(shù)量不夠。9.2.7由支承管道和被支承管道組成的管道系統(tǒng)建模時,是否采用耦聯(lián)模型應滿足本標準第3.2.2條的要求。另外,也可按支承管道和被支承管道的直徑或截面慣性模量的比值進行判斷,若被支承管道與支承管道的外徑比小于1/4,或被支承管道與支承管道的截面慣性模量比小于1/100,抗震分析模型中可將被支承管道解耦。9.2.8被支承的管道系統(tǒng)建模時,振動輸入取其與支承管道連接點處的地震反應,含連接點處的反應譜、加速度時程及位移。若采取其他簡化輸入方法,應驗證其保守性。9.2.9管道支架抗震分析應滿足下列要求:1應根據(jù)管道系統(tǒng)支架設計要求確定支架的功能及類型,支架的安全等級與被支承設備和管道的安全等級有關,當級別不同的兩個或兩個以上管道或設備共用一個支架時,支架安全等級應取被支承物項的最高等級;2管道抗震分析可取支架的實際剛度,也可對支架做剛性簡化,采用后者方法時支架實際剛度應大于最小剛度限值,最小剛度限值取決于管道名義直徑和壁厚等級。當一個支架支承多個管道時,不同位置的支架剛度應就各管道分別確定,采用剛性支架假設應進行論證;3支架分析的許用應力可采用本標準附錄L的規(guī)定。9.2.10多支承的管道系統(tǒng)的抗震計算應考慮各支承點之間的位移差。當采用反應譜法計算管道系統(tǒng)地震反應時,位移差產(chǎn)生的作用效應按最不利組合疊加。計算位移差時應考慮振動相位差的影響。支承在單體混凝土建筑(如屏蔽和輔助廠房、安全殼內(nèi)部結構等)內(nèi)的管道系統(tǒng),各支承點間的位移按同相考慮。不同建筑之間管道支承點的位移按異相考慮。9.2.11管道地震作用的組合可采用本標準附錄B的方法計算。抗震I類系統(tǒng)管道因偏心質(zhì)量導致的扭轉(zhuǎn)效應被認定不可忽略時,應在分析模型中予以考慮。9.2.12應考慮抗震I類管道系統(tǒng)與非抗震I類管道系統(tǒng)的相互1非抗震I類管道系統(tǒng)若與抗震I類管道系統(tǒng)的隔離不可實施或無效,則非抗震I類管道系統(tǒng)應滿足與抗震I類管道系統(tǒng)相同的抗震設計要求;2非抗震I類管道系統(tǒng)若與抗震工類管道系統(tǒng)直接相連,則前者應包含在后者的分析模型中,非抗震I類管道系統(tǒng)自交界部位到相鄰的第一個固定點間的部分,在極限安全地震動作用下,不應導致抗震I類管道系統(tǒng)的失效。9.2.13抗震I類管道系統(tǒng)可采用涉及材料非線性和幾何非線性壓緊及最大延性等)的抗震驗算能滿足與其抗震類別相適應的安全裕度。結構不可逆轉(zhuǎn)行為(如與接合點的極限延性相關的行為)的出現(xiàn)應與預期的地震相關現(xiàn)象的出現(xiàn)頻率相匹配。在任何情況下,規(guī)定的可接受準則(如密封性、最大相對位移、功能性等)應依據(jù)其抗震類別進行確切評估。9.2.14管道材料的選擇應以經(jīng)適當質(zhì)保程序認定的材料性能參數(shù)為依據(jù)。應對材料、結構、系統(tǒng)與設備進行適當?shù)睦匣u估,以確保其長期運行的安全性。9.2.15應用LBB設計原則時,應通過分析或試驗,采用被管理部門認可的程序,評估裂紋穩(wěn)定性時應考慮地震作用。9.3作用效應組合和設計限值9.3.1工藝管道的抗震設計應采用地震作用效應與核電廠各工況使用荷載效應的最不利組合。用荷載與工藝管道的正常運行工況相對應;B級使用荷載與工藝管道的異常工況相對應;C級使用荷載與工藝管道的緊急工況相對應;D級使用荷載與工藝管道的事故工況(極限事故)相對應。9.3.3除設計規(guī)格書中有具體規(guī)定者外,抗震I類物項中的安全一級管道各級使用荷載與地震作用效應組合應符合下列規(guī)定:1設計工況荷載應考慮適用的設計荷載;用);3C級使用荷載效應不需要與地震動作用效應組合;4D級使用荷載作用效應應與極限安全地震作用效應組合。二級和三級管道的荷載作用效應組合可采用本標準第9.3.3條的規(guī)定。9.3.5除設計規(guī)格書中有具體規(guī)定者外,抗震Ⅱ類物項中的管道荷載作用效應組合可采用本標準第9.3.3條的規(guī)定。9.3.6工藝管道容許應力可參照下列規(guī)定采用:L.1.1條采用;L.1.3條采用。M.1.3條的規(guī)定。規(guī)定。9.4.1管道支承應確保相關連接結構能以預期方式執(zhí)行其功能,能夠可靠傳遞設計荷載??赡馨l(fā)生共振的情況下,應適當修改設計以增加系統(tǒng)的阻尼。形,可采用阻尼器或限位裝置,分析中應考慮其實際阻尼效應。9.4.4管道的支承布置應使傳遞到設備上的荷載降至最小。9.5.1采用阻尼器以滿足結構抗震或防沖擊要求時,應符合本節(jié)的規(guī)定。9.5.2應考慮管道系統(tǒng)和設備與阻尼器的相互作用,就以下因素評估阻尼器的疲勞強度:2傳遞給阻尼器的荷載以及管道系統(tǒng)或設備的運動受約束而產(chǎn)生的反應。勞評估:1)電廠正常運行時阻尼器承受的荷載循環(huán)次數(shù)小于2500次;圍內(nèi)。9.5.3阻尼器力學性能參數(shù)的確定應滿足下列要求:有效剛度;2阻尼器剛度應基于結構與液壓的協(xié)調(diào)確定,且考慮任何溫度變化影響阻尼器剛度的因素;3若一個約束方向使用一對阻尼器時,應分別考慮端部間隙、啟動值或鎖緊后最大松弛率的誤差等確定各阻尼器的承載狀態(tài),當存在端部間隙誤差時,不能假設兩個阻尼器的承載狀態(tài)相同,阻尼器承載力的分擔應由設計規(guī)格書和技術條件控制。9.5.4阻尼器設計規(guī)格書應包括以下向供應商提出的要求:1總體的功能要求;2運行環(huán)境要求;3適用的技術標準;4材料、液壓流體與潤滑劑的技術標準;5考慮環(huán)境、結構與運行狀態(tài)的阻尼器設計驗證試驗(含動態(tài)試驗)要求;6產(chǎn)品組件的功能驗證試驗與認證要求;8附件和安裝的說明;9阻尼器樣機應提供型式試驗報告;10阻尼器出廣時應百分之百檢驗合格。9.5.5核電廠建造中或運行后增設的阻尼器亦應滿足本節(jié)設計要求。低于表10.2.1的規(guī)定。表10.2.1加速度傳感器的布設位置和數(shù)量自由場地1使用1使用廠房內(nèi)1(或管道)及其支承處設備(或管道)11(或管道)及其支承處抗震I類設備(或管道)121動態(tài)范圍不低于100dB;2在DC~80.0Hz頻段有平直的響應曲線且具線性相移特3粘滯阻尼常數(shù)在55%~70%范圍內(nèi);5豎向加速度傳感器的橫向靈敏度不超過1%;6最大量程不低于2g;下,傳感器總體測量誤差不大于全量程的5%,線性度變化在全量程的±1.5%或0.01g以內(nèi)。2動態(tài)范圍不低于100dB;可在0.005g~0.02g范圍內(nèi)依需求設置;4在DC~80.0Hz頻段有平直的響應曲線,且具線性相移特性;5具備預存儲、零位顯示和GPS校時功能;6具備24h以上自供電能力(包括對傳感器供電)。10.3.3中心處理系統(tǒng)宜滿足下列功能和技術指標要求:1接收信號的通道數(shù)宜有冗余,且包括至少一個單獨的參考時標記錄通道;2能不間斷地讀取記錄器的輸出數(shù)據(jù),一旦觸發(fā)即可存儲數(shù)據(jù),能保存加速度傳感器觸發(fā)前20s和地震信號低于觸發(fā)值后30s的全部數(shù)據(jù);3具備數(shù)據(jù)實時傳輸、波形顯示能力,能按要求繪制三軸向加速度時程曲線和地震反應譜,操作人員可在不影響正常地震監(jiān)測的情況下在線分析數(shù)據(jù);4除可實施地震事件報警外,宜具備地震監(jiān)測系統(tǒng)設備故障報警功能;5可在現(xiàn)場對地震監(jiān)測系統(tǒng)進行測試和標定。10.3.4報警單元應滿足下列功能要求:報警;2適應設定的地震事件報警閾值;3報警信息在主控制室內(nèi)由聲、光等方式顯示。10.4設備維護與檢修月,可在反應堆大修期間進行。規(guī)程。定的限值內(nèi),技術參數(shù)不符合要求的儀器設備不能使用,儀器維護與檢修后應將重新標定的技術參數(shù)輸入記錄器。附錄A地基與結構的相互作用分析A.1地基的集中參數(shù)分析模型A.1.1不考慮地基介質(zhì)動力參數(shù)的頻率相關性時,可采用下列方法確定其等效彈簧剛度和等效阻尼系數(shù):1等效彈簧剛度可按下列公式計算:r_x=(1+ν)(7-8ν)β_x√(bL)/[16(1-ν)](K”、K,”、K"——分別為考慮基礎埋置效應時的附加水平、豎向和擺動彈簧剛度;n——基礎底面以上地基介質(zhì)的分層數(shù);h;——地基介質(zhì)各層的厚度;G;——地基介質(zhì)各層的剪切模量;d;——地基介質(zhì)各層中心至基礎底面的距離;r——基礎底面半徑,矩形

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