理论教育 核电厂设施抗震分析结果及相关条件满足导则

核电厂设施抗震分析结果及相关条件满足导则

时间:2023-09-20 理论教育 版权反馈
【摘要】:为了证实这两种计算模型的动力相似性,还必须满足两个必要条件:解耦后独立子系统的精细模型与耦合系统中子系统的粗糙模型相比,必须满足主要模态频率与模态质量的一致性。为了防止这些问题产生,人们在实践中总结出一套如何正确针对计算固体力学中的“校验”和“验证”(V&V)方法,并制订了相关的导则。因此本章针对抗震分析中采用计算机模拟复杂模型所提出上述所满足的必要条件也是完全符合导则中“校验”的基本要求。

核电厂设施抗震分析结果及相关条件满足导则

通过上述对抗震耦合系统的解耦条件和解耦后反应的分析和举例说明,可得到以下结论:

(1)通过将抗震主、子系统简化为两个自由度振动模型,从得到的两个耦合的固有频率与主系统、子系统独立固有频率ω1,ω2之间相对偏差,可得到工程范围内的解耦关系,所得到主系统与子系统之间的解耦条件结果与NRC-SARP-3.7.2中的抗震系统解耦准则基本相同,为抗震系统解耦准则提供了依据。附录A中表A.1列出了不同质量比Rm和频率比Rf下的解耦条件值,以供抗震设计分析人员查阅。

(2)从简化的两个自由度振动模型所得到子系统与主系统的反应,与解耦后独立的子系统求得的反应作了特例计算的比较,证实只要必要条件①使该解耦独立后的子系统动态特性(ω2和ξ2)参数与原耦合模型中的子系统自身的动态特性(ω2和ξ2)参数完全相同;②在两个自由度耦合模型中由主系统加速度输出作为独立后子系统的基础输入成立,则该子系统完全能从耦合的主、子系统中解耦出来进行独立的抗震分析。

(3)在抗震分析中不满足解耦条件的主系统和子系统通常必须建立一组耦合振动模型,其中,子系统可用简化模型(如一维杆、梁单元)来模拟,而将子系统从耦合系统中解耦后进行独立的抗震分析时,为了获得更详细的输出参数,则采用复杂的模型(如三维实体单元)来模拟。为了证实这两种计算模型的动力相似性,还必须满足两个必要条件:

(i)解耦后独立子系统的精细模型与耦合系统中子系统的粗糙模型相比,必须满足主要模态频率与模态质量的一致性。(www.daowen.com)

(ii)加在解耦后独立子系统精细模型上的基础地震绝对加速度输入必须等于在耦合系统上的主系统加速度反应输出,同时还应检查该地震加速度时程输入中是否存在原耦合系统所包含的耦合主要固有频率相匹配的共振峰值成分。

当满足了上述两个必要条件时才能确保这两种模型是相似的,同时才能确保这两种振动模型上子系统的输出也是相等的。

(4)随着计算机数字模拟的进步,在结构力学中采用与实际结构接近的精细而复杂模型来模拟的方法成为可能,人们常常会认为建立的模型越复杂、越精细就越能接近实际状态,如果忽视了原有客观本质的真实性,往往会进入误区。为了防止这些问题产生,人们在实践中总结出一套如何正确针对计算固体力学中的“校验”和“验证”(V&V)方法,并制订了相关的导则。因此本章针对抗震分析中采用计算机模拟复杂模型所提出上述所满足的必要条件也是完全符合导则中“校验”的基本要求。

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