基于TMSR-LF1的Ⅱ类研究堆抗震设计方法研究

刘艺诚; 王晓艳; 王晓; 张小春; 龚玮; 代仁聪

doi:10.13832/j.jnpe.2022.05.0223

基于TMSR-LF1的Ⅱ类研究堆抗震设计方法研究

doi: 10.13832/j.jnpe.2022.05.0223

刘艺诚^{1, 2,},
王晓艳¹,
王晓^1, ,,
张小春¹,
龚玮^{1, 2},
代仁聪^{1, 2}

1.
中国科学院上海应用物理研究所，上海，201800
2.
中国科学院大学，北京，100049

详细信息

作者简介:
刘艺诚（1994—），男，博士研究生，现主要从事核反应堆厂房抗震方面的研究，E-mail: liuyicheng@sinap.ac.cn

通讯作者:
王　晓，E-mail: wangxiao@sinap.ac.cn

中图分类号: TL371
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出版历程
- 收稿日期: 2021-09-16
- 录用日期: 2021-11-29
- 修回日期: 2021-10-14
- 刊出日期: 2022-10-12

Study on Seismic Design Method of Class II Research Reactor Based on TMSR-LF1

Liu Yicheng^{1, 2
,},
Wang Xiaoyan¹,
Wang Xiao^{1
, ,},
Zhang Xiaochun¹,
Gong Wei^{1, 2},
Dai Rencong^{1, 2}

1.
Shanghai Institute of Applied Physics, Chinese Academy of Sciences, Shanghai, 201800, China
2.
University of Chinese Academy of Sciences, Beijing, 100049, China

摘要

摘要: 抗震设计是核设施为满足安全与经济综合要求进行设计时的重要内容，目前研究堆的抗震设计缺乏相应的规范与研究，尚未发现较为完善的方法体系。本文推荐了一个匹配结构与设备的Ⅱ类研究堆抗震设计方法，以50 a超越概率2%地震动作为安全停堆地震（SSE），并以2 MW液态燃料钍基熔盐实验堆（TMSR-LF1）为例，对比分析了采用该方法与采用其他相关规范方法得到的设计反应谱（DRS），并将其应用于结构和设备的抗震设计计算中。结果表明：推荐方法在满足结构与设备的抗震设计匹配性的前提下，相比核电规范具有较好的经济性，相比民用规范具有较好的保守性，更加合理。
- 研究堆 /
- 抗震设计 /
- 设计反应谱（DRS）
Abstract: Seismic design is an important part of nuclear facilities design to meet the comprehensive requirements of safety and economy. At present, the seismic design of research reactors lacks corresponding specifications and studies, and a relatively complete method system has not yet been found. In this paper, a seismic design method for class II research reactor matching structure and equipment is recommended. Taking the earthquake motion with a 50 a exceedance probability of 2% as the safe shutdown earthquake (SSE), and taking the 2 MW liquid fuel thorium based molten salt experimental reactor (TMSR-LF1) as an example, the design response spectra obtained by using this method and various specification methods are compared and analyzed, and they are applied to the seismic design and calculation of structures and equipment. The results show that the recommended method has better economy than the nuclear power code and better conservatism than the civil code on the premise of meeting the seismic design matching of structures and equipment.
- Research reactor /
- Seismic design /
- Design response spectra(DRS)

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图 1 推荐方法与核电规范的水平DRS对比

Figure 1. Comparison of Horizontal DRS between Recommended Method and Nuclear Power Codes

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图 2 TECDOC-1347设计方法与其他核设施的水平设计反应谱对比

Figure 2. Comparison of Horizontal Design Response Spectrum of TECDOC-1347 Design Method and Other Nuclear Facilities

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图 3 推荐方法与民用规范的水平DRS对比

Figure 3. Comparison of Horizontal DRS between Recommended Method and Civil Codes

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图 4 结构的最大层间位移角

Figure 4. Maximum Inter-story Displacement Angle of Structure　　　

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图 5 推荐方法与规范的楼层反应谱对比

Figure 5. Comparison of Floor Response Spectrum between Recommended Method and Codes

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表 1 各规范抗震设计要求

Table 1. Requirement of Seismic Design of Codes

设计要求	地震动水准	地震峰值加速度/g	验收准则
核电规范	100 a 超越概率1%	0.370	弹性
民用规范	50 a 超越概率63%	0.045	弹性
	50 a 超越概率10%	0.135	局部非线性
	50 a 超越概率2%	0.230	不倒塌
民用规范加1度	50 a超越概率63%的2倍	0.090	弹性
	50 a超越概率10%的2倍	0.270	局部非线性
	50 a超越概率2%的2倍	0.460	不倒塌
设计1级	100 a 超越概率1%	0.370	准弹性
设计2级	50 a 超越概率2%	0.230	局部非线性
设计3级	100 a 超越概率10%	0.175	不倒塌
设计4级	50 a 超越概率10%	0.135	同民用规范
推荐方法	50 a 超越概率2%	0.230	弹性

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参考文献(16)

[1]	徐洪杰,戴志敏,蔡翔舟,等. 钍基熔盐堆和核能综合利用[J]. 现代物理知识,2018, 30(4): 25-34.
[2]	宋琛修,朱立新. 研究堆的分类和基于分类的安全监管思路探讨[J]. 核安全,2013, 12(S1): 134-137.
[3]	孙锋, 栾海燕, 潘蓉. Ⅰ、Ⅱ类研究堆构筑物抗震设计初探[C]//第一届中国国际核电厂建构筑物可靠性与抗震性能评价技术交流论坛论文集. 北京: 论坛理事会, 2016.
[4]	朱凯昕,王晓欣,史力,等. 三向地震载荷下HTR-10厂房土壤-结构相互作用分析[J]. 原子能科学技术,2018, 52(10): 1817-1824. doi: 10.7538/yzk.2018.youxian.0090
[5]	荣峰,汪嘉春,何树延,等. CARR堆反应堆厂房土壤-结构相互作用与楼层反应谱分析[J]. 核动力工程,2006, 27(5): 19-23. doi: 10.3969/j.issn.0258-0926.2006.05.004
[6]	黄文慧,陈学德. 18-5临界装置厂房楼层响应谱计算研究[J]. 核技术,2013, 36(4): 43-46.
[7]	KWAG S, LEE J M, OH J, et al. Development of system design and seismic performance evaluation for reactor pool working platform of a research reactor[J]. Nuclear Engineering and Design, 2014, 266: 199-213. doi: 10.1016/j.nucengdes.2013.10.025
[8]	李水安. 西安脉冲堆抗震设计计算[J]. 核动力工程,2002, 23(6): 12-15. doi: 10.3969/j.issn.0258-0926.2002.06.003
[9]	高李霞. HFETR除气加压系统105型加压泵抗震校核[C]//第14届全国反应堆结构力学会议论文集. 桂林: 中国力学学会, 中国核学会, 2006.
[10]	官贞珍,朱全军,樊习英,等. 中美欧电气设备抗震设计规范研究[J]. 地震工程与工程振动,2018, 38(3): 184-193.
[11]	国家技术监督局, 中华人民共和国建设部. 核电厂抗震设计规范: GB 50267—1997[S]. 北京: 中国标准出版社, 1997: 26-31.
[12]	中华人民共和国住房和城乡建设部. 核电厂抗震设计标准: GB 50267-2019[S]. 北京: 中国计划出版社, 2019: 45-48.
[13]	中华人民共和国住房和城乡建设部, 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局. 建筑抗震设计规范: GB 50011—2010[S]. 北京: 中国建筑工业出版社, 2010: 72-78.
[14]	IAEA. Consideration of external events in the design of nuclear facilities other than nuclear power plants, with emphasis on earthquakes[R]. TECDOC-1347, Vienna, Austria: IAEA, 2003: 103-112.
[15]	谢富仁. TMSR先进核能实验基地选址项目工程场地地震安全性评价报告: 13FW043-W-地KY-BG 0101[R]. 北京: 中国地震局地质研究所, 2017: 12-18.
[16]	潘蓉. 核设施抗震设计中的设计地震反应谱[J]. 核安全,2010(3): 36-41,50. doi: 10.3969/j.issn.1672-5360.2010.03.007