严重事故下核电厂安全壳结构概率性能评价
2021-07-06李鑫波贡金鑫
工程力学 2021年6期
金 松,李鑫波,贡金鑫
(1.大连理工大学建设工程学部,辽宁,大连 116024;2.海岸和近海工程国家重点实验室,大连理工大学,辽宁,大连 116024;3.河北工业大学土木与交通学院,天津 300401)
安全壳结构作为核电厂最重要的结构,是事故下的防泄漏屏障,在保证核安全方面起到关键作用[1−3]。美国三里岛核事故以后,安全壳结构的重要性得到重新认识,研究安全壳结构在超设计基准事故下的行为和相关性能成为热点。目前,关于安全壳结构在事故压力下的力学性能开展了一系列的试验和数值模拟研究[4]。安全壳结构试验研究主要包括桑迪亚实验室的1∶4模型试验[5],印度BARCOM1∶4模型试验[6]、法国MAEVA模型试验[7]、英国Sizewell-B1∶10安全壳缩尺模型试验[8],以及国内张心斌等[9]进行的1∶10预应力混凝土安全壳模型试验。通过模型试验可以深入了解安全壳结构内压承载力、破坏过程及破坏形态。但由于安全壳模型试验成本高,制作难度大,试验周期长,很难大量重复进行。阳涛等[10]开展了采用碳纤维布加固的安全壳模型试验研究,试验发现采用CFRP加固能够显著提高安全壳结构的抗压承载力,并且有效控制安全壳的变形和裂缝发展。复杂非线性有限元分析技术的飞速发展使得模拟安全壳结构成为可能。Huang等[11]在考虑时变因素影响的前提下,分析了安全壳结构在超设计基准工况下的力学性能。Shokoohfar和Rahai[12]采用有限元软件ABAQUS对预应力混凝土安全壳在压力和温度共同作用下的力学性能进行分析。台湾学者Hu等[13]采用有限元软件ABAQUS对安全壳结构的极限承载力进行分析,详细考虑了相关材料的非线性以及预应力损失的影响。……
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