核电厂堆芯燃料组件地震反应分析

核电厂堆芯燃料组件在强震作用下难以避免地将产生摩擦、滑移和相互间的碰撞等非线性反应。关于燃料组件之间以及燃料组件与围板之间的碰境模拟对燃料给件地震反应的影响已有计算分析成果,但量,由于摩擦、滑移引起的燃料组件的非线性动力特性在燃料组件地震反应的现有计算模型中还未得到考虑。本文基于试验测定的燃料组件的非线性动力特性,提出了考虑上述因素的燃料组件地震反应分析方法。     

砖石古塔基本周期的简化计算方法

古塔的自振周期是古塔损伤程度评价和抗震分析的重要参数。本文依据结构动力学基本理论和古塔动力特性实测数据,以砌体的材料性能、塔身厚度、塔身截面形状、塔身开洞率等关键参数为指标,通过古塔基本周期的理论分析和计算机模拟,提出了基于弯曲悬臂杆模型的四系数简化计算公式。按照该公式对14座典型砖石古塔的基本周期进行了计算,并与现场实测值做了对比,表明该公式计算精度满足工程要求,可用于多种类型砖石古塔的动力特性估算。     

基于ANSYS的新型乡村抗震防灾适宜性规划模型分析

当前新型乡村抗震防灾适宜性规划分析中通常采用地质分区方法对勘测点进行分析,在分析过程中忽略了GIS空间的复杂性,且未对评价指标加权分析,导致抗震适宜性评价指标量化过程过于主观,存在计算结果与实际结果拟合度低的问题。据此,提出基于ANSYS的新型乡村抗震防灾适宜性规划模型分析。考虑到GIS的空间复杂性,采用ANSYS在GIS空间进行有限元结构场修正操作,结合Logistic非线性回归模型,对乡村土地抗震防灾适宜性规划中的二分类变量数据进行非线性回归分析。为了防止计算数值过于主观,采用组合熵系数模型对Logistic方程计算得来的评价指标加权,由此完成基于ANSYS的新型乡村抗震防灾适宜性规划模型分析。经过实例分析证明,所提方法求出的计算结果与实际结果拟合度较高,能成功完成评价指标的量化,对乡村抗震防灾适宜性规划分析更加客观。     

一体式高架结构抗震分析计算模型

共和新路一体式高架是国内首次采用高架地铁与高架道路相结合的综合高架交通工程。目前国内外对这种结构的抗震设计和分析尚缺少成熟经验。共和新路一体式高架动力计算模型的正确建立是地震反应分析的基础和关键。针对共和新路一体式高架结构的抗震特点，模拟轨道以及后继结构的影响，考虑桩土相互作用，桥面铺装、橡胶支座的作用，建立动力计算模型，并对其进行了评价以及动力特性分析。     

钢筋混凝土核心筒体抗震性能分析

本文在非线性有限元计算模型和分析程序的基础上，对影响钢筋混凝土核心筒体抗震性能的三个重要参数，即高宽比、轴压比、连梁刚度比，进行了一系列模型的非线性计算分析，得出了各参数对核心筒的承载力、破坏形式、延性、耗能能力等抗震性能的影响，为参数影响的定量研究和工程设计提供了有价值的参考。     

地下结构抗震简化分析方法比较研究

地下结构抗震是当今地震工程领域重要的研究方向之一。迄今,国内外学者在地下结构抗震分析中提出了解析方法、数值分析方法和简化分析方法等多种理论。本文系统介绍了目前国内外常见的地下结构抗震简化分析方法,包括地震系数法、自由场变形法、柔度系数法、反应位移法、反应加速度法和地下结构Pushover分析方法。针对各分析方法的计算模型、关键参数、优缺点以及存在的问题进行了较为系统的评述,采用这些方法计算了日本阪神地震中损毁的大开地铁车站地震反应,并与严格的动力时程分析方法结果进行了比较,分析了各种方法的计算精度,可为进一步发展和完善现有的地下结构抗震简化分析方法提供参考。     

供水管网渗漏分析研究

渗漏管网的流分析是进行供水管网震后功能评价，从而实现在系统层次进行抗震设计的基础。在正常使用阶段，渗漏也是供水管网设计必须考虑的问题。本文介绍了供水管网渗漏分析的两类基本模型，在此基础上，给出了考虑渗漏模型的供水管网流分析的实施步骤。为了比较无渗漏模型和渗漏模型的差异及不同渗漏模型对计算结果的影响，对一典型供水管网进行了无渗漏管网模型的流分析和不同渗漏模型的带渗漏管网的流分析。分析结果表明，合理的渗漏模型是正确评价供水管网服务能力的基础。     

基于ABAQUS的PVA-ECC墩柱抗震性能有限元分析

为研究聚乙烯醇纤维—水泥基复合材料(PVA-ECC)墩柱的抗震性能，以有限元分析软件ABAQUS为主要研究手段，结合已有的2个试件的实测数据，并以箍筋间距、箍筋直径、纵筋直径为变化参数进行了13个试件的拓展分析，探讨了各影响参数对PVA-ECC墩柱柱抗震性能的影响。研究结果表明：所建立的ABAQUS有限元模型在破坏形态和滞回曲线曲线上具有较高吻合度；箍筋直径和间距对抗剪承载力的影响在5%以内，增大纵筋直径能有效提高试件的抗震性能。     

用于PB-HTGR燃料球运动规律研究的钴-60螺旋CT系统研发

在球床式高温气冷堆(PB-HTGR)中,球形燃料元件在堆芯中的流动特性是堆芯物理设计和几何设计的基础,球流运动规律的研究在发展球床式高温气冷堆技术中具有基础性的作用。目前还没有一种有效的手段检测燃料球在堆芯中的运动轨迹,有关球流运动规律的理论和实验研究尚不够完善。为了对燃料球在堆芯中的运动规律进行三维实验研究,清华大学核研院按实际堆芯结构等比例缩小设计了实验模型,通过检测目标球在模型中的运动轨迹,可以对不同工况下燃料球的运动规律进行模拟研究。为了满足目标球的检测要求,我们设计了钴-60多层螺旋CT检测方案,可以进行目标球的识别和轨迹追踪,验证实验结果表明该方案可以满足实验系统对目标球检测的要求。      

强震作用下核电站反应堆厂房结构的抗震性能分析

以位于强震区的国外某核电站为研究对象,建立考虑弯剪耦合非线性变形特性的反应堆厂房结构的集中质量模型,运用Open Sees软件对反应堆厂房结构进行动力弹塑性时程分析,研究反应堆厂房结构在设计基准地震和超设计基准地震作用下的地震反应特性,并且对反应堆厂房结构的抗震性能和抗震安全裕度进行评价。结果表明,在设计基准地震作用下,反应堆厂房结构变形较小,基本上处于弹性状态。在2倍设计基准地震作用下,反应堆厂房结构变形较大,个别构件呈现较为明显的非线性变形行为,特别是预应力混凝土安全壳底部的剪切变形已进入屈服状态。虽然在2倍设计基准地震作用下,反应堆厂房结构的部分构件发生开裂及屈服,但主体结构仍保持整体完好。因此,该反应堆厂房结构可满足抗震安全性要求并具有一定的抗震安全裕度。     

一种新型抗震耗能剪力墙结构—结构的抗震性能研究

本文根据两个十层新型抗震耗能剪力墙结构模型的振动台试验结果，研究了这种结构的地震反应、变形特性和耗能机理、提出了进行非线性地震反应分析的计算模型，并与试验结果进行了对比，在此基础上进行了参数研究，分析了结构主要参数的变化对抗震性能的影响。     

与规范反应谱相对应的Clough-Penzien模型参数研究

根据我国现行抗震规范（GB50011—2001）的反应谱曲线，对Clough—Penzien模型的参数取值进行了具体研究。采用时间包络函数考虑地震动的非平稳性，根据加速度峰值等效原则确定了谱强度因子S0的表达式，表明谱强因子不仅与地面加速度特性、场地类别有关，而且与结构的动力特性（阻尼比、自振周期）有关。最后对谱强度因子计算做了简化处理，为随机抗震计算分析提供了参考依据。     

空间钢框架结构的简化柱梁模型及其弹塑性动力分析

高层钢结构本身构件众多，又要考虑材料非线性几何非线性等因素影响。使得计算非常复杂，这样就非常有必要对其进行简化，多质点系剪切模型在多层平面框架的抗震分析中已得到广泛的应用，但这种模型不能考虑钢框架结构梁柱的强度比和刚度比，节点域变形，柱附加轴力引起的弯曲变形和梁间塑性铰对地震响应的影响。要文介绍的简化柱梁模型考虑以上因素，对高层平面钢框架结构和空间结构进行了有效的简化，并进行了钢框架的二阶弹塑性动力分析。     

油浸式高压变压器地震易损性分析

油浸式变压器是由多种材料组成的复杂结构。本文对油浸式高压变压器建立了较为精确的有限元模型，考虑了各组件之间相互作用的影响。对该设备进行了动力性能和地震响应分析以及易损性分析。分析结果表明，大型高压变压器在地震中的首要破坏模式为瓷套破坏，其地震响应的离散度较高。易损性分析得到设备的地震易损性曲线，可直接应用于电力系统的抗震分析。     

钢管混凝土叠合柱的抗震延性研究

震害表明,高层建筑中轴压比较大的钢筋混凝土柱的变形能力较弱。为了提高大轴压比柱的变形能力,进而改善结构的抗震性能,采用钢管混凝土叠合柱是最有效的方法之一。本文首先通过截面分析,阐释了钢管混凝土叠合柱在高轴压比下提高柱子延性的机理。然后基于已有的钢管混凝土叠合柱试验,采用通用非线性有限元软件ABAQUS建立了钢管混凝土叠合柱的有限元模型。有限元分析结果与试验结果吻合良好,说明了有限元模型的合理性。在此基础上,分析了名义轴压比、套箍系数等参数对钢管混凝土叠合柱位移延性系数的影响,得到了影响外围钢筋混凝土与核心钢管混凝土之间轴力重分配和叠合柱延性的关键参数。通过回归分析,得到反映各关键参数影响的叠合柱位移延性系数的简化计算公式,在此基础上,计算得到了各抗震等级叠合柱位移延性系数的下限值,为叠合柱的延性估算和复核提供参考。     

钢管混凝土结构的弹塑性时程分析

利用杆系模型理论，对高层钢管混凝土结构简化模型进行非线性弹塑性时程分析，计算结果表明，本文计算模型合理，在8度罕遇地震作用下，该结构没有产生不可逆性破坏，说明该结构具有良好的抗震性能。     

框架填充墙的双弹簧斜撑模型

在总结大量已有研究文献的基础上,结合填充墙的破坏特点,提出了一种考虑填充墙作用影响的简化的框架结构有限元分析模型,该模型可以分别模拟墙体无洞口和有洞口的情况.通过进行精细有限元分析,给出了模型中关键参数的计算公式;考虑墙体开洞影响,给出了折减系数的计算方法.最后,结合实验结果对计算模型及参数的适用性进行了验证.     

立面开大洞复杂高层结构的整体抗震性能评价

本文针对某平面不规则、立面开大洞、带高位转换层的超限复杂高层结构,首先建立了整体模型结构的非线性计算模型,根据振动台试验结果选择了材料非线性参数,进行了弹塑性时程分析,并对模型结构及参数进行了验证。用验证过的模型和参数对原型结构进行了弹塑性时程分析,并对该结构作出整体抗震性能评价。通过本文分析表明,按照试验微粒混凝土材性试验数据,考虑附加质量建立的计算模型,能较好地捕捉到整体结构初始时的频率、振型等动力特性;选择现有的软件确定构件的本构关系,将其输入通用程序进行弹塑性时程分析,能够获得结构的非线性动力反应;通过模型乃至原型结构的弹塑性时程分析,可以对该立面开大洞复杂结构整体抗震性能作出合理评价。     

多跨简支规则直线梁桥横桥向地震反应合理简化计算模型研究

以多跨简支的直线梁桥为研究对象,在对比分析主要抗震国家现行桥梁抗震设计规范关于结构横向地震反应计算所采用的简化方法的基础上,通过变化跨径比、墩高、桥墩刚度比等主要结构设计参数,对刚性梁模型与柔性梁模型在模拟结构横桥向地震反应方面的合理性进行比较,提出了适用于多跨简支规则直线梁桥横向地震反应计算的合理简化模型,并对简化计算方法进行改进。     

Earthquake Response Analysis of Soil-reactor Plant-nuclear power Auxiliary Plant Interaction System

土-结构相互作用分析是核电结构抗震设计的重要环节,考虑到附属厂房可能导致反应堆厂房处于最不利工况状态,对地基土-反应堆厂房-核电辅助厂房结构相互作用体系地震响应进行研究。基于PASSI算法,提出显-隐式单元层计算方法,实现显、隐式交替计算,保持高效性的同时,提高计算稳定性。通过场地分析算例和土-结构相互作用分析算例,与ABAQUS软件计算结果进行对比,验证计算方法的可行性。以某核电站为对象,分析同一基础上相邻厂房对反应堆厂房地震响应的影响。研究结果表明,在基岩场地上,安全厂房通过基础和场地对反应堆厂房的作用较小,对反应堆厂房地震响应的影响较小;地震动输入下,燃料厂房和电器厂房加大了反应堆厂房位移峰值,减小了反应堆厂房加速度反应谱峰值,并使反应堆厂房顶部点加速度反应谱峰值向高频移动;与反应堆厂房共用同一基础的辅助厂房,应与反应堆厂房作为整体进行地震响应分析,至少应将与反应堆厂房相连的辅助厂房作为整体进行分析。