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核电厂取排水工程取水隧洞抗震分析

2021-11-02陈晶

水利科技与经济 2021年10期
关键词:有限元

陈 晶

(中国能源建设集团 广东省电力设计研究院有限公司,广州 510610)

1 工程概况

1.1 工程概述

某核电厂距离海岸线约17 km,厂址规划装机容量为6×1 250 MWe 压水堆核电机组。工程取水隧洞采用盾构施工法,由多片预制砼管片组合形成隧洞断面,单根隧洞长24.8 km,单根隧洞内径3.5 m,盾构管片厚度0.3 m,外径4.1 m。两根隧洞之间的净距按照1.5D考虑(D为隧洞外径),洞顶覆土厚度13.5~21 m。盾构隧洞主要穿过粉砂和粉质黏土层,隧洞底部坐落在粉砂和粉质黏土层上。取水隧洞起端内底标高为-13.30 m,纵向坡度为0.000 3。隧洞沿线上间隔5~6 km设置一个工作井,共7个工作井。

1.2 工程地质

厂址位于滨海平原地区,属于海积、冲积平原。区内主要出露第四系地层。根据勘测资料,其主要为人工填土、淤泥质粉质黏土、粉质黏土、粉砂等组成。根据本次钻孔揭露情况,范围内出露的岩土体按岩土性质和成因可分为4大层共10亚层,详细情况见表1。

表1 场地地质分层表

2 抗震分析

针对核电厂取排水工程取水隧洞和工作井进行静力(施工期、运行期)和地震荷载作用下的动力响应进行分析。其中,在静力分析中,考虑结构自重、静水压力、土压力等荷载作用;动力计算中,考虑结构-地基动力相互作用、动水压力等因素。通过三维有限元,计算得到静、动荷载综合作用下的结构响应。

2.1 计算理论

与岩石地基相比,在深厚覆盖土层条件下,建筑物的地震响应与土的动力特性密切相关。在地震荷载往复作用下,土的动力特性受应变幅度、应变速率和循环加载等多种因素的影响,而且土体的动强度和动变形参数随变形的变化具有强非线性和滞回特性。……

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