[发明专利]核电站核岛BIS‑TMD被动混合减震新型结构

说明书

技术领域

本发明涉及一种减震结构，尤其涉及一种核电站核岛BIS-TMD被动混合减震新型结构。

背景技术

由于地震的突发性以及核电厂结构系统部件的复杂性，提高核电站综合地震安全性能仍是面临艰巨的挑战。保证核反应堆结构抗震安全一直是研究的重点。核电站具有较高抗震安全度，但由于地震的突发性以及核电厂结构系统部件的复杂性，提高核电站综合地震安全性能仍是面临艰巨的挑战。2005年8月16日女川(Onagawa)核电站遭受地震超过设计地震S1级，其中一号机组检查停堆23个月。2007年3月25日志贺核电站遭受地震超过设计地震S1级，停堆14个月。2007年7月16日刈羽核电站遭受地震超过设计地震S2级，造成含有微量放射性物质的水泄漏，停堆24个月。2011年3月11日福岛核电站遭受9.0级特大地震，在海啸和地震作用下，造成7级核泄漏事故。核电站地震破坏，会导致放射性物质外泄，形成严重的环境污染，并造成巨大的经济损失和严重社会影响。

而随着我国核电的大力发展，核电站安全性的要求更加不容忽视，而安全壳的安全性是核电站结构安全保障的重中之重。如何提高安全壳结构的安全性是核电站结构设计中的关键问题。

以“华龙一号”等为代表的Ⅲ代核电站，普遍采用了非能动安全技术和设计理念。非能动安全技术是不依靠外来的干预和外部的能源，仅依靠对流、重力、储能式等自然本性，实现了核电站的安全功能。采用具有非能动特点的建筑技术，例如基础隔震技术(Base Isolation System,BIS)和调频质量阻尼器(Tuned Mass Damper,TMD)等被动减震技术，提高核电站的抗震性能符合非能动安全技术的要求。

应用基础隔震技术，提高核电站的抗震性能，取得了显著的研究成果。谢礼立(2012)系统地表明了核电站采用隔震技术的优点、难点和存在的问题，并给出了发展路线图。周志光(2013)系统地总结了国内外核电隔震规范的特点，并指出了发展趋势。在日本2011年福岛核事故中，该核电站的紧急中心建筑采用隔震技术，在地震中抗震性能表现良好，并在地震救援中发挥了重要作用。目前有南非Koeberg核电站和法国Cruas核电站采用了基础隔震技术。

与基础隔震技术相似，TMD已经成功地应用到建筑、机械和交通等领域，并取得了良好的减震效果。当子结构采用固体结构时，称为调频质量阻尼器，即TMD；当子结构采用液体时，称为调频液体阻尼(Tuned Liquid Damper,TLD)。TMD具有坚实的减震理论基础和成熟的技术，针对风、机动车和动力机器等窄频外界激励，TMD具有良好的减震效果。

本专利通过内安全壳与外安全壳之间隔震缝的隔离设计，可以减小安全壳及其设备遭受的地震和爆炸冲击等作用，使得安全壳结构与外部环境相互独立。通过BIS-TMD被动混合减震的设计，形成TMD减震、下部基础隔震的混合减震安全壳结构体系，将基础隔震技术和TMD减震技术同时应用到本新型结构上，能够极大地减小结构的地震响应。

本发明提高了安全壳结构的安全性和可靠性，并且该结构构造简单，造价低廉，适应于核电站的模块化设计，降低了设计成本。采用基础隔震、振动控制等技术措施，减小核电站的地震作用、提高核电站抗灾安全性、推动核电站设备和管理的标准化、降低核电站的综合成本，对于提高核电站安全性和经济性具有显著的意义。并适用于推广到工业上类似需要进行隔离设计的结构上。

发明内容

本发明的目的是为了提供一种核电站核岛BIS-TMD被动混合减震新型结构，适用于“华龙一号”核电站III代大型压水堆核岛结构的设计，同时也适用于其他危险化学品或者设备的存放结构的设计，本发明属于被动混合减震新型结构，符合动力学原理，提高了安全壳结构的安全性。

本发明的目的是这样实现的：包括核岛厂房基础、外安全壳、内安全壳，外安全壳位于内安全壳外部，外安全壳与内安全壳之间设置有隔震缝，所述内安全壳包括内安全壳下部主结构、内安全壳上部TMD子结构、用于连接内安全壳下部主结构和内安全壳上部TMD子结构的TMD支座，所述内安全壳下部主结构通过隔震支座设置在核岛厂房基础上。

本发明还包括这样一些结构特征：

1.所述TMD支座设置有柔性密封装置。

2.所述外壳体内表面设置有限位装置。

3.外安全壳和核岛厂房为一体式结构。