1、建标中中华人民共和国国家标准核电厂抗震设计规范发布实施国家技术监督局中华人民共和国建设部联合发布中华人民共和国国家标准核电厂抗震设计规范主编部门 国家地震局批准部门 中华人民共和国建设部施行日期 年 月 日北京关于发布国家标准核电厂抗震设计规范 的通知建标号根据国家计委计综 号文的要求 由国家地震局会同有关部门共同制订的 核电厂抗震设计规范 已经有关部门会审 现批准 核电厂抗震设计规范 为强制性国家标准 自 年 月 日起施行本标准由国家地震局负责管理 具体解释等工作由国家地震局工程力学研究所负责 出版发行由建设部标准定额研究所负责组织中华人民共和国建设部一九九七年七月三十一日目次总则术语和符号
2、术语符号抗震设计的基本要求计算模型抗震计算地震作用作用效应组合和截面抗震验算抗震构造措施设计地震震动一般规定极限安全地震震动的加速度峰值设计反应谱设计加速度时间过程地基和斜坡一般规定地基的抗滑验算地基液化判别斜坡抗震稳定性验算安全壳 建筑物和构筑物一般规定作用和作用效应组合应力计算和截面设计基础抗震验算地下结构和地下管道一般规定地下结构抗震计算地下管道抗震计算抗震验算和构造措施设备和部件一般规定地震作用作用效应组合和设计限值地震作用效应计算工艺管道一般规定作用效应组合和设计限值地震作用效应计算地震检测与报警仪器设置仪器性能观测站设置附录 各类物项分类示例附录 建筑物 构筑物采用的作用效应组合及
3、有关系数附录 地震震动衰减规律附录 地下结构地震作用效应计算方法及简图附录 设计楼层反应谱的修正附录 设备 部件采用的容许应力和设计限值附录 验证试验附录 本规范用词说明附加说明总则为贯彻地震工作以预防为主 民用核设施安全第一的方针 使核电厂安全运行 确保质量 技术先进 经济合理 制订本规范本规范适用于极限安全地震震动的峰值加速度不大于地区的压水堆核电厂中与核安全相关物项的抗震设计按本规范设计核电厂 当遭受相当于运行安全地震震动的地震影响时 应能正常运行 当遭受相当于极限安全地震震动的影响时 应能确保反应堆冷却剂压力边界完整 反应堆安全停堆并维持安全停堆状态 且放射性物质的外逸不超过国家规定限
4、值注 本规范所称的物项是指安全壳 建筑物 构筑物 地下结构 管道 设备及有关部件为重力加速度 取值为核电厂的物项应根据其对核安全的重要性划分为下列三类类物项 核电厂中与核安全有关的重要物项 包括损坏后会直接或间接造成事故的物项 保证反应堆安全停堆并维持停堆状态及排出余热所需的物项 地震时和地震后为减轻核事故破坏后果所需的物项以及损坏或丧失功能后会危及上述物项的其他物项类物项 核电厂中除 类物项外与核安全有关的物项以及损坏或丧失功能后会危及上述物项的与核安全无关的物项类物项 核电厂中与核安全无关的物项注 类物项可按本规范附录 的举例划分各类物项的抗震设计应采用下列抗震设防标准类物项应同时采用运行
5、安全地震震动和极限安全地震震动进行抗震设计类物项应采用运行安全地震震动进行抗震设计类物项应按国家现行的有关抗震设计规范进行抗震设计核电厂抗震设计时 除应符合本规范的规定外 尚应符合国家现行的有关标准规范的规定术语和符号术语地震震动由地震引起的岩土层震动运行安全地震震动在设计基准期中年超越概率为 的地震震动 其峰值加速度不小于 通常为核电厂能正常运行的地震震动极限安全地震震动在设计基准期中年超越概率为 的地震震动 其峰值加速度不小于 通常为核电厂区可能遭遇的最大地震震动能动断层在地表或接近地表很可能产生相对位移的断层地震活动断层可能发生破坏性地震的断层断层活动段活动断层中活动状态及特性一致的一段
6、衰减规律地区或建设场地的地震震动强度随着震源距离的增大而减小的现象综合概率法综合考虑地质构造因素和地震的时空不均匀性的概率方法试验反应谱抗震试验中采用的激振加速度时间过程所对应的反应谱事故工况荷载核电厂运行中对运行工况的严重偏离情况下产生的荷载符号地震和地震震动地震烈度起算地震震级最大地震震级震级上限位移 速度 加速度反应谱值地震加速度震级 频度关系式中表示大小地震发生次数比例关系的一个系数地震波的视波速断层距考虑震级和距离的地震震动饱和参数地下直管高程处的最大地震速度地震震动参数 可以是位移 速度 加速度 反应谱等表示不确定性的随机量地震波的视波长或波长地震年平均发生率作用和作用效应在事故工
7、况下产生的作用标准值效应严重环境条件下的运行安全地震震动产生的地震作用标准值效应极端环境条件下的极限安全地震震动产生的地震作用标准值效应施加预应力产生的荷载标准值效应结构上的等效地震作用向量永久荷载标准值效应安全壳由于内部溢水而产生的荷载标准值效应侧向土压力标准值效应活荷载的标准值效应运行安全地震震动或极限安全地震震动各种作用效应组合引起的倾覆力矩作用于管道的轴力设计值由于安全壳内外压力差而产生的外压荷载标准值效应在设计基准事故工况下的压力荷载标准值效应在设计基准事故温度条件下产生的反力标准值效应作用效应组合 内力或应力 设计值正常运行作用与严重环境作用的作用效应组合正常运行作用与严重环境作用
8、以及事故工况下作用的作用效应组合正常运行作用与严重环境作用以及事故工况下的水淹作用的作用效应组合正常运行作用与极端环境作用的作用效应组合正常运行作用与极端环境作用以及事故工况下的作用效应组合第 种作用效应组合 内力或应力 设计值第 种组合中的第 种作用的标准值效应在正常运行或停堆期间的温度作用标准值效应在设计基准事故工况下管道温度作用标准值效应待求的结构地震位移向量或结构的绝对位移向量输入的地基地震位移向量管道破裂时在结构上产生的喷射冲击荷载标准值效应管道破裂时在结构上施加的飞射物撞击荷载标准值效应管道破裂时破裂管道在结构上产生的荷载标准值效应在设计事故情况下产生的局部作用标准值效应单位管长与
9、周围土间的最大摩擦力基础底面处的平均压力设计值基础底面边缘的最大压力设计值地下管道柔性接头处的最大线位移或位移第 种组合中的第 种作用的作用分项系数地下管道柔性接头处的最大角位移作用效应组合 应力 设计值管的最大地震弯曲应力管的最大地震轴向应力材料性能和抗力沿管轴向的地基弹簧刚度沿管横向的地基弹簧刚度截面的承载力设计值地基阻尼阵中的阻尼常数材料或连接强度设计值调整后的地基土抗震承载力设计值地基弹簧刚度阵地基阻尼阵几何参数管的净截面面积柔性接头间的管道长度翘离情况下基础底面实际接地宽度基础宽度应力计算点至中和轴的距离计算系数力矩抗滑安全系数剪切抗滑安全系数波速系数承载力的抗震调整系数反应谱值针对
10、阻尼比的修正系数其他质点 的质量液化判别标贯锤击数基准值液化判别标贯锤击数临界值对应于结构反应峰值的结构频率的拓宽量被支承的子体系的基本频率与主体系的主导频率之比被支承的子体系的总质量与主体系的总质量之比抗震设计的基本要求计算模型在核电厂的抗震设计中 主体结构可作为主体系 其它被支承的结构 系统和部件可作为子体系 并应符合下列规定通常情况下 主体系和子体系宜进行耦联计算符合下列情况之一时 主体系和子体系可不作耦联计算且 或注 为被支承的子体系的总质量与主体系的总质量之比 为被支承的子体系的基本频率与主体系的主导频率之比不进行耦联计算的子体系 其地震输入可由主体系的计算确定 并可利用楼层反应时间
11、过程或楼层反应谱进行 在进行主体系计算时 当子体系与主体系为刚性连接时 可将其质量包括在主体系质量内 当子体系与主体系为柔性连接时 可不计入子体系的质量和刚度计算模型的确定应符合下列要求对于质量和刚度不对称分布的物项 宜计入平移和扭转的耦联作用当采用集中质量模型时 集中质量的个数不宜少于所计入振型数的两倍当结构计算模型中 对地基土平均剪切波速不大于的地基 应计入地基与结构的相互作用 基础埋深与基础底面等效半径之比小于 的浅埋结构宜采用集中参数模型 深埋结构宜采用有限元模型 对于基础底面土层平均剪切波速大于的地基 可不计入地基与结构的相互作用当物项支承构件的刚度明显影响物项的动力作用效应时应计入
12、其刚度的作用应计入物项内液体以及附属部件等的质量对于因地震引起内部液体振荡的物项 应计入液体晃动效应和其他液压效应抗震计算类物项应按两个相互垂直的水平方向和一个竖向的地震作用进行计算 水平地震作用的方向应取对物项最不利的方向核电厂物项的抗震计算可采用线性计算方法 物项的弱非线性 可采用较大的阻尼来处理 物项的强非线性 计算时必须计入刚度和阻尼的变化 土体结构的强非线性 可采用等效线性化法进行计算通常情况下 类物项的抗震设计应采用反应谱法和时间过程计算法 当有充分论据能保证安全时也可采用等效静力计算法当采用反应谱法时 物项的最大反应值可取各振型最大反应值的平方和的平方根 当两个振型的频率差的绝对
13、值与其中一个较小的频率之比不大于 时 应取此两振型最大反应值的绝对值之和与其他振型的最大反应值按平方之和的平方根进行组合 也可采用完全二次型组合 进行组合 地震反应值不超过 的高阶振型可略去不计当采用时间过程法时 输入地震震动应采用地面或特定楼层平面处的设计加速度时间过程地震震动的三个分量引起的反应值 当采用反应谱法时可取每个分量在物项同一方向引起震动的最大反应值 按平方和的平方根法进行组合 当采用时间过程法时 可求出作为时间函数的反应分量的代数和 并应取组合反应值的最大值地震作用场地的设计地震震动参数和设计反应谱应符合本规范第章的规定设备抗震设计时 设计楼层反应谱可根据支承体系对设计地震震动
14、在相应楼层或规定高程处的时间过程计算值确定 并应符合下列要求设计楼层反应谱应包括两个相互垂直的水平向分量和一个竖向分量 对于质量 刚度对称的支承体系 给定位置处每个方向的楼层反应谱可根据该方向的地震反应直接确定 对于质量或刚度不对称的支承体系 每个方向的楼层反应谱 均应根据在两个水平向和一个竖向三个地震震动分量分别作用下沿该方向地板反应按平方和的平方根法组合的结果确定计算楼层反应谱时 其频率增量宜按表 采用楼层反应谱的频率增量表频率范围频率增量确定设计楼层反应谱时 应按下列要求对计算得到的楼层反应谱进行调整应按结构和地基的材料性质 阻尼比值 地基与结构相互作用等技术参数不确定性以及地震计算方法
15、的近似性而产生的结构频率不确定性 对计算确定的楼层反应谱予以修正应拓宽与结构频率相关的每一峰值 拓宽量可取该结构频率的 倍 拓宽峰值由平行于原谱峰值直线段的直线确定类物项的阻尼比应符合下列要求物项阻尼比可按表 采用阻尼比表物 项 运行安全地震震动极限安全地震震动设备焊接钢结构螺栓连接钢结构预应力混凝土结构钢筋混凝土结构电缆支架对不同材料组成的混合结构 阻尼比宜按能量加权的方法确定作用效应组合和截面抗震验算地震作用效应应与核电厂中各种工况下的使用荷载效应进行最不利的组合混凝土结构的安全壳 建筑物 构筑物 地下结构 地下管道的截面抗震验算应符合下式要求式中 作用效应 内力 设计值截面的承载力设计值
16、承载力调整系数 对各类结构构件均应取建筑物 构筑物的钢结构构件的截面抗震验算应符合下式要求式中 作用效应 内力 设计值截面的承载力设计值承载力调整系数设备 部件和工艺管道的作用效应取值及其截面抗震验算 应分别符合本规范第 章 第 章的有关规定抗震构造措施核电厂的安全壳 建筑物 构筑物 宜坐落在基岩或剪切波速大于 的岩土上混凝土安全壳 混凝土建筑结构构件的抗震构造措施 应符合现行国家标准 建筑抗震设计规范 对抗震等级为一级的混凝土结构构件的有关要求 其他混凝土结构构件和各种钢结构构件的抗震构造措施 应符合现行国家标准 建筑抗震设计规范 对度抗震设防时的有关要求设备 部件和工艺管道的抗震构造措施
17、应符合现行国家标准 建筑抗震设计规范 对 度抗震设防时的有关要求设计地震震动一般规定核电厂抗震设计 其物项的地震作用应根据设计地震震动参数确定核电厂的设计地震震动参数的确定应符合下列要求设计地震震动参数应包括两个水平向和一个竖向的设计加速度峰值 两个水平向和一个竖向的设计反应谱以及不少于三组的三个分量的设计加速度时间过程两个水平向的设计加速度峰值应采用相同数值 竖向设计加速度峰值应采用水平向设计加速度峰值的设计地震震动的加速度时间过程应按本规范第节的方法确定设计地震震动参数宜采用自由地面的数值 计算覆盖土层的地震震动参数时 应计入土层的刚度和阻尼 计算基岩面可采用剪切波速大于 的土层的顶面 其
18、下应无更低波速的土层地震震动的加速度峰值应符合下列规定极限安全地震震动的加速度峰值应按本规范第条的规定采用运行安全地震震动的加速度峰值的取值不得小于对应的极限安全地震震动加速度峰值的地震震动资料的搜集 调查和分析应符合下列要求地震震动的资料应包括工作区内的全部地震资料和地震地质资料地震震动现场调查的内容应符合 核电厂厂址选择安全规定 的要求地震震动分析报告应包括地震活动断层的判定 地震构造图和工作区内发生强震的地震构造条件极限安全地震震动的加速度峰值极限安全地震震动应取地震构造法 最大历史地震法和综合概率法确定结果中的最大值 其水平加速度峰值不得低于当采用地震构造法确定极限安全地震震动时 应符
19、合下列要求根据工作区内的地震资料 应进行地震活动断层和历史地震的分析 划分地震构造区 并判定其中地震活动断层的空间位置和最大地震震级根据断层性质及活动状况 应划分可能发生最大地震的断层活动段对每一断层活动段 可能发生的最大地震震级可根据下述因素综合确定 该断层段上历史地震的最大震级 与断层活动段密切相关的历史地震的最大震级 断层活动段的长度 断层活动段的第四纪滑移率 断层的延展深度和断层带宽度 断层活动的形式和动力特征在每一断层活动段内 应规定最大震级的地震将发生在该断层段最靠近厂区的部位 并根据本规范规定的地震震动衰减规律计算厂区的地震震动 然后应取所有断层活动段分别引起的厂区地震震动中的最
20、大值在地震构造区内 对与地震活动断层没有明确关系的历史地震 应取其震级最大者 移到距厂址最近处 并计算所引起的厂址的地震震动采用最大历史地震法确定极限安全地震震动时应符合下列要求根据各次历史地震的震中位置 震中烈度和震级 应按地震震动衰减规律确定各次地震在厂区引起的地震震动 并应取其最大值当历史地震参数不完备时 可按历史地震在厂区或附近场地记录的最高烈度确定地震震动最大值采用综合概率法确定极限安全地震震动时 应符合下列要求当采用综合概率法时 应首先根据地震地质与地震活动性特征划分地震带 然后根据地震活动性和地震活动断层 地球物理场等地震地质的分析结果 在下列工作成果的基础上确定潜在震源区地震带
21、内中 强以上地震活动的时空分布特征弱震活动空间分布地震活动断层和古地震遗迹的特点和分布新构造和现代构造的特点地球物理场资料所反映的深部构造工作区内已经发生中 强以上地震和具备发生中 强以上地震的构造条件的部位潜在震源区地震活动性参数应包括下列内容震级上限大小地震发生次数比例关系地震年平均发生率起算震级可取 级震级上限应根据下列因素确定潜在震源区内历史地震的最大震级地震活动图象特征断层的活动性和断层活动段的规模地震构造的特征和规模的类比地震发生次数比例关系系数应根据下列要求确定被统计的地震数据及相应的震级有足够的样本量被统计的地震数据所覆盖的时间段和震级域有足够的可信度被划分的地震带内地震活动的
22、一致性和相关性地震年平均发生率应根据下列因素确定一定时间内可能发生的地震活动水平地震带内的地震年平均发生率应与各潜在震源区中的该值之和相等未来地震活动在时间 强度和地点上的不均匀性潜在震源区发生强震的可能性可选用适当的地震发生模型 如泊松模型或修正泊松模型 或经论证可以表示本工作区地震发生时空特征的其他模型计算所有潜在震源区对厂区地震震动超过某一给定值的概率之和 绘出厂区地震危险性的超越概率曲线 并应进行不确定性校正经过不确定性校正之后 应取对应于年超越概率为的加速度峰值为本法确定的极限安全地震震动值地震震动的衰减规律应符合下列规定烈度衰减规律应按下列步骤统计计算确定收集工作区或在更大范围内的
23、强地震等震线或烈度调查资料以及每一强震的震级 震源深度 震中位置和震中烈度统计出本工作区的地震烈度衰减规律 沿等震线长 短轴方向可有不同的衰减关系加速度峰值的衰减规律应分别按下列情况确定在有较多强地震加速度记录的地区 可采用统计方法确定加速度衰减规律在缺少强地震加速度记录但有足够烈度资料的地区 可利用本地区的烈度衰减规律和外地区的烈度衰减与加速度衰减规律 换算得到适合于本地区的加速度衰减规律在既缺少强震加速度记录又缺少烈度资料的地区 经过合理论证可选用地质构造条件相似地区的加速度衰减规律设计反应谱设计反应谱宜采用标准反应谱或经有关主管部门批准的场地地震相关反应谱基岩场地的水平向和竖向标准反应谱
24、应根据阻尼比分别按表 和表 采用 图 和图 硬土场地的水平向和竖向标准反应谱 应根据阻尼比分别按表和表 采用 图 和图注 谱系按加速度峰值为 给出的 应用时应按采用的设计地震震动加速度峰值调整华北地区的基岩地震相关反应谱可按本规范附录 确定硬土场地的场地地震相关反应谱可根据基岩地震相关反应谱确定 其步骤如下根据工作区地震环境确定厂区地震震动的时间过程包络函数根据工作区烈度资料确定基岩地震相关反应谱根据本规范规定的设计加速度时间过程生成方法确定时间过程包络函数和与基岩地震相关反应谱相符的自由基岩地震震动加速度时间过程根据自由基岩地震震动加速度时间过程确定厂区土层下基岩顶面向上的入射波或基岩顶面的
25、地震震动加速度时间过程计算厂区场地地面的地震震动阻尼比加速度（）速度（位移（）周期位移（）周期速度（加速度（）阻尼比图 基岩场地水平向标准反应谱图 基岩场地竖向标准反应谱阻尼比加速度（）速度（位移（）周期加速度（）速度（阻尼比位移（）图 硬土场地水平向标准反应谱图 硬土场地竖向标准反应谱基岩场地水平向标准反应谱控制点周期及其谱值表阻尼比加速度 速度 加速度 速度 加速度 速度 加速度 速度 加速度 速度 位移基岩场地竖向标准反应谱控制点周期及其谱值表阻尼比加速度 速度 加速度 速度 加速度 速度 加速度 速度 加速度 速度 位移硬土场地水平向标准反应谱控制点周期及其谱值表阻尼比加速度 速度 加
26、速度 速度 加速度 速度 加速度 速度 加速度 速度 位移硬土场地竖向标准反应谱控制点周期及其谱值表阻尼比加速度 速度 加速度 速度 加速度 速度 加速度 速度 加速度 速度 位移设计加速度时间过程设计加速度时间过程可采用三角级数叠加法或实际地震加速度记录生成当采用三角级数叠加法生成时 应符合下列要求可采用相当于厂区地震条件的实际加速度记录的相角 也可根据相角在 之内随机均匀分布的相角在满足时间过程包络函数条件下 应调整各谐波的幅值 使设计加速度时间过程的反应谱能包络阻尼比为的给定的目标反应谱 对基岩地震震动 低于目标反应谱的控制点数不得多于五个 其相对误差不得超过 且反应谱控制点处纵坐标总和
27、不得低于目标反应谱的相应值调整三角级数谐波幅值时 对基岩地震震动 在周期域内 反应谱控制点数不得少于 个 且应大体均匀地分布于周期的对数坐标上 其各频段的频率增量可按表人工生成模拟地震震动控制点的频段及其增量采用控制点的频段及其增量表频段频率增量采用实际地震加速度记录生成时 生成的加速度记录的反应谱应符合本规范第 款的要求地基和斜坡一般规定本章适用于 类物项的地基和与 类物项安全有关的斜坡的地震安全性评价 对基础的稳定性验算应符合本规范第 节基础抗震验算的规定岩土和地基的分类宜符合现行国家标准 建筑地基基础设计规范 和 建筑抗震设计规范 的规定不应选取在水平方向上由力学性质差异很大的岩土 也不
28、应选取一部分为人工地基而另一部分为天然地基作为同一结构单元的地基不应选取由软土 液化土或填土等构成物项的地基地基的抗滑验算本节适用于静承载力标准值大于 或剪切波速大于 的地基地基的抗震承载力设计值 可按现行国家标准 建筑抗震设计规范 规定的承载力数值的 采用地基抗滑验算应依次采用滑动面法 静力有限元法和动力有限元法 直到其中一种方法验证地基为稳定时为止 验算时应计入自重 水平地震作用 竖向地震作用 结构荷载等的不利组合当采用滑动面法 静力有限元法时 土层自重产生的地震作用 其水平地震系数应取 其竖向地震系数应取当采用动力有限元法时 基岩地震震动应根据给定的地面加速度时间过程 按基础底面处的具体
29、地层条件换算成相应的计算基岩的加速度时间过程 或直接采用基岩的加速度时间过程宜采用安全系数验算地基抗滑 各项作用的分项系数宜采用 抗滑安全系数宜按表 采用抗滑安全系数表滑动面法 静力有限元法 动力有限元法地基液化判别对存在饱和砂土和饱和粉土的地基 应进行液化判别及其危害性计算地基液化判别可采用现行国家标准 建筑抗震设计规范规定的标准贯入试验判别法 其中的标准贯入锤击数基准值宜按下列公式计算式中 标准贯入锤击基准值按物项的类别由规定的地震加速度峰值推算出的验算地点的地面加速度值序号计算系数计算参数 可按表 采用计算参数表斜坡抗震稳定性验算对与 类物项工程结构安全有关的斜坡必须进行抗震稳定性验算斜
30、坡的抗震稳定性计算可依次按滑动面法 静力有限元法和动力有限元法进行 直到其中一种方法已验证斜坡为稳定时为止斜坡稳定性计算的地震作用应根据极限安全地震震动确定 并应计入水平与竖向地震作用在不利方向的组合 当采用滑动面法 静力有限元法时 地震作用中的水平地震系数宜取 竖向地震系数宜取斜坡抗震稳定性验算的安全系数应按表 采用抗滑安全系数表滑动面法 静力有限元法 动力有限元法安全壳 建筑物和构筑物一般规定本章适用于混凝土安全壳及 类建筑物和构筑物防震缝的设计宜符合下列要求防震缝的宽度应按变形计算确定 并应等于或大于两物项地震变形之和的 倍 伸缩缝和沉降缝的设计应满足防震缝的要求作用和作用效应组合安全壳
31、 建筑物 构筑物的结构抗震设计应考虑下列各类作用或作用组合在正常运行和停堆期间所遇到的作用 包括下列各项作用标准值效应永久荷载标准值效应 包括自重 静水压力和固定设备荷载活荷载标准值效应 包括任何可活动的设备荷载以及施工前后的临时施工荷载施加预应力产生的荷载标准值效应在正常运行或停堆期间的温度作用标准值效应在正常运行或停堆期间的管道和设备反力标准值效应但不包括永久荷载和地震作用产生的反力标准值效应由于安全壳内外压力差而产生的荷载标准值效应侧向土压力标准值效应严重环境条件下的运行安全地震震动产生的地震作用标准值效应 包括运行安全地震震动所引起的管道和设备反力标准值效应极端环境条件下的极限安全地震
32、震动产生的地震作用标准值效应 包括极限安全地震震动所引起的管道和设备反力标准值效应在事故条件下产生的作用 包括下列各项作用标准值效应在设计基准事故工况下的压力荷载标准值效应在设计基准事故工况下温度作用标准值效应 包括正常运行或停堆期间的温度作用标准值效应在设计基准事故工况下产生的管道和设备反力标准值效应 包括正常运行或停堆期间的管道反力标准值效应在设计基准事故工况下产生的局部作用标准值效应包括管道破裂时破裂管道在结构上产生的荷载标准值效应管道破裂时在结构上产生的喷射冲击荷载标准值效应管道破裂时在结构上施加的飞射物撞击荷载标准值效应安全壳由于内部溢水而产生的荷载标准值效应抗震设计应考虑下列作用的
33、作用效应组合包括安全壳在内的 类建筑物 构筑物正常运行作用与严重环境作用的作用效应组合 当作用效应组合中计入温度作用 时为正常运行作用与严重环境作用以及事故工况下作用的效应组合正常运行作用与严重环境作用以及事故工况后的水淹作用的效应组合 此组合仅适用于安全壳正常运行作用与极端环境作用的效应组合正常运行作用与极端环境作用以及事故工况下作用的效应组合类建筑物 构筑物仅取与运行安全地震震动产生的地震作用标准值效应 有关的各种组合在进行各种作用效应组合时应符合下列要求当不均匀沉降 徐变或收缩产生的作用效应比较显著时 除第 款以外的各种作用效应组合中应按永久荷载加入组合 其作用效应应按实际情况进行计算根
34、据第 条确定的标准值效应 均应乘以相应的动力系数 侧向土压力标准值效应 中应计入动土压力 活荷载标准值效应 中应包括运动荷载的冲击效应在包含设计基准事故工况下产生的局部作用标准值效应 的各种作用效应组合中 首先可在不考虑 的情况下进行承载力验算 在任何与安全有关的系统不致丧失其应有的功能经过充分论证 的条件下 容许加入 后局部截面的内力超过其承载力在作用效应组合中根据第 条确定的标准值效应 和 均应取最大值 但经时间过程计算判断后 可以考虑上述作用的滞后影响作用效应组合的各种作用分项系数可按本规范附录 的规定采用应力计算和截面设计应力计算应符合下列要求安全壳宜采用有限元模型 建筑物和构筑物也宜
35、采用有限元 板 壳等计算模型 当应力计算所采用的模型与地震反应计算所采用的模型不同时 可将地震反应计算的结果转换为应力计算模型中的等效作用整体基础底板宜按有限元或厚板模型进行应力分析 底板周围的地基可进行有限元划分并与底板一起进行整体分析 也可用集中参数模型进行模拟应力计算可采用弹性分析方法对混凝土安全壳应验算下列各项承载力正载面受压 受拉和受弯承载力径向受剪承载力切向受剪承载力 此时可不计入混凝土的受剪集中力作用下的受冲切承载力 当有轴向拉力存在时 可不计入混凝土的冲切抗剪强度扭矩作用下的受扭承载力基础抗震验算混凝土安全壳和 类建筑物 构筑物的混凝土基础底板除应符合本章所规定的承载力要求外
36、尚应验算裂缝宽度 各种作用分项系数均应取 最大裂缝宽度不应超过天然地基的承载力验算应符合下列要求当与有关标准值效应 的作用效应组合时 基础底面接地率 见 条 应大于 且应符合下列公式规定式中 分别为基础底面处标准值效应 的作用效应组合的平均压力设计值和基础底面边缘的最大压力设计值调整后的地基土抗震承载力设计值 按现行国家标准 建筑抗震设计规范 采用当与有关标准值效应 的作用效应组合时 基础底面接地率应大于 并使结构不丧失其功能 且符合式 和式 的要求矩形基础底面接地率可按下式计算 见图式中 基础底面接地率翘离情况下基础底面实际接地宽度基础宽度分别为运行安全地震震动 或极限安全地震震动各种作用效
37、应组合引起的倾覆力矩 和竖向力 后者包括结构与设备自重 竖向地震作用 方向与重力相反 和上浮力图 矩形基础底面接地率计算基础抗滑和抗倾覆稳定性验算的安全系数应符合表的要求基础稳定安全系数表抗震类别作用效应组合安全系数抗倾覆 抗 滑类类注 当有产生不利影响的活荷载时 上述组合中还应包含该活荷载效应对 类物项均应按表中的作用效应组合进行计算地下结构和地下管道一般规定本章适用于 类地下结构和地下管道地下结构和地下管道宜修建在密实 均匀 稳定的地基上承受水压的钢筋混凝土地下结构和地下管道除符合本章所规定的强度要求外 尚应符合国家现行标准 水工钢筋混凝土结构设计规范 抗裂的规定以及最大裂缝宽度容许值的规
38、定地下结构抗震计算本节适用于地下进水口 放水口 过渡段和地下竖井地下结构可采用下列方法进行地震反应计算对于地下式结构宜采用反应位移法对于半地下式结构宜采用多点输入弹性支承动力分析法在上述两种计算方法中 地下结构周围地基的作用均可采用集中弹簧进行模拟 其计算简图和计算公式可按本规范附录采用 也可采用平面有限元整体动力计算法计算中采用的地基弹簧含压缩弹簧和剪切弹簧两种 弹簧常数与地基土的动力特性 地下结构的形状和刚度特性有关 可采用试验或计算方法确定 初步计算时可采用静力平面有限元方法予以确定地下结构各高程处的地震震动作用仅施加于侧面压缩弹簧以及顶面 底面的剪切弹簧上 并按本规范第 条覆盖土层地震
39、震动的计算方法确定 在多点输入弹性支承动力计算法中应输入地震时间过程 在反应位移法中则可仅输入最大地震位移沿高程的相对值计算地下结构的地震反应时 可不计入地震震动的竖向分量作用地下管道抗震计算本节适用于地下直埋管道 管廊和隧洞等地下结构 当地下管廊 隧洞的截面很大而壁厚相对较薄时 地震引起的环向应变可按本规范第 节所述方法进行补充计算均匀地基中远离接头 弯曲 分岔等部位的地下直管 截面最大轴向地震应力的上限值可按下式计算式中 地下直管最大轴向地震应力的上限值材料弹性模量地下直管高程处的最大地震速度地基中沿管道传播的地震波的视波速轴向应力波速系数 应根据起控制作用的地震波型按表 采用波速系数表波
40、 型 压缩波 剪切波 瑞利波轴向应力波速系数弯曲应力波速系数均匀地基中远离接头 弯曲 分岔等部位的地下直管 由地震作用引起的管壁与周围土之间的摩擦力所产生的管截面的最大轴向应力的上限值 可按下式计算式中 单位管长与周围土之间的最大摩擦力地下直管高程处起控制作用的地震波的视波长 当地下直管采用柔性接头分段时 应取分段间的管长地下直管的净截面面积均匀地基中地下直管的最大地震弯曲应力可按下式进行计算式中 地下直管的最大地震弯曲应力地下直管高程处的最大地震加速度应力计算点至管截面中和轴的距离弯曲应力波速系数应根据起控制作用的地震波型按表 采用上述地下直管由地震波传播产生的最大轴向应力应取按式 和式 计
41、算所得的较小值 并按最大轴向应力与最大弯曲应力进行设计地下管道沿线的地形和地质条件有较明显变化时 应进行专门的地震反应计算 可按弹性地基梁计算其轴向应力和弯曲应力振动计算时采用的地震震动可根据管道沿线地形和地质条件变化的复杂程度依次选用下列一种模型进行计算分段一维模型 将地基土沿管长进行分段 各段按一维剪切波动模型分别独立计算其地震反应 计算时应考虑地基土的非线性特性集中质量模型 将地基土沿管长进行分段 各段用等效的集中质量和弹簧进行模拟 各质量间用反映地基土弹性的弹簧进行模拟平面有限元模型 侧面可采用能量透射边界 底面可采用粘性边界或透射边界设计地震震动应取管道高程处的地震震动幅值振动计算时
42、地基土的阻尼比可取为地基土的弹簧刚度可根据土的动力特性通过现场试验或采用计算方法确定 初步计算时可采用下列公式式中 沿管道轴向和横向单位长度地基土的弹簧刚度与地震震动最大应变幅值相应的地基土的剪切模量换算系数 其值可取地基的集中弹簧常数管直径集中弹簧间距计算地下管道弯曲段 分岔段和锚固点由于地震波传播产生的内力时 可将该管段按弹性地基梁进行分析 管道周围地基的轴向和横向弹簧常数可按本规范第 款的有关规定确定管道中的柔性接头应采用轴向和转动弹簧模拟在地下管道与工程结构的连接处或管道转折处 应计算由于管道与周围土之间或管道两端点间相对运动在管道内所产生的附加应力 相对运动产生的管道内的附加应力与地
43、震波沿管线传播所产生的管道应力 可按平方和的平方根法进行组合地下管道采用柔性接头进行分段时应计算其变形 使接头在地震时不致脱开 接头处的最大相对位移和角位移可按下列公式计算式中 分别为地下管道柔性接头处的最大线位移和角位移柔性接头间的管道长度 但不大于地震波视波长的一半抗震验算和构造措施地下结构和地下管道的基础和地基在地震时的承载力和稳定性应符合下列规定地下结构和地下管道周围地基的抗震稳定性应按本规范第 节的有关规定检验取水口 放水口等地下结构的基础在地震时的承载力和抗滑稳定性应按本规范第 节的有关规定进行检验地下结构和地下管道的作用效应组合应符合下列要求类的地下结构和地下管道的正常作用效应组
44、合应包括极限安全地震震动的作用效应类地下结构和地下管道的正常作用效应组合应包括运行安全地震震动的作用效应 特殊作用效应组合应包括极限安全地震震动的作用效应地下结构和地下管道的截面抗震验算应符合下列要求混凝土地下结构和地下管道应按国家现行标准 水工混凝土结构 级和 级建筑物的有关要求进行强度和抗裂验算地下钢管可按本规范第 节的有关要求进行验算当地下结构和地下管道穿过地震作用下可能发生滑坡 地裂 明显不均匀沉陷的地段时 应采取下列抗震构造措施地下管道可设置柔性接头 但应检验接头可能发生的相对变形 避免地震时脱开和断裂加固处理地基 更换部分软弱土或设置桩基础深入稳定土层 消除地下结构和地下管道的不均
45、匀沉陷设备和部件一般规定设备和部件安全等级的划分 应符合国家现行法规 用于沸水堆 压水堆和压力管式反应堆的安全功能和部件分级的规定设备和部件的抗震设计应符合下列规定类和 类设备的抗震设计应符合本规范第 章的规定对于安全一级部件应验算地震引起的低周疲劳效应设备的疲劳计算应假定至少遭受 次运行安全地震震动 每次地震的周波数应根据系统分析的时间过程 最短持续时间为 确定 或假定每一次地震至少有 个最大应力周波在设备设计中应采取避免设备与支承结构发生共振的措施 设备的基本自振频率应选择在支承结构的基本自振频率的 及以下或 倍及以上在地震时和地震后 设备应保证其结构完整性 包括承压边界的完整性 对于能动
46、部件还应保证其可运行性 对于相邻部件之间或部件与相邻结构之间不得因其动态位移而发生碰撞支承节点的设计应符合设备技术规格书的规定设备的锚固装置应保证设备能牢固地锚固在支承结构上 对设备的基础和地脚螺栓应进行稳定性和强度校核 对于自由放置在基础上的设备不得在地震时发生倾覆 滑移 翘离和被抛掷地震作用对于不与支承结构耦联的设备 地震作用应采用设备支承处的设计楼层时间过程或设计楼层反应谱 与支承结构组成耦联模型的设备 地震作用应采用支承结构底部或基底的地震震动时间过程或设计反应谱设计楼层反应谱除应符合本规范第 节的规定外 尚应对下列两种情形进行修正当设备或部件有两个或两个以上的频率落在设计楼层反应谱的
47、加宽后的峰值范围内时 可按本规范附录 的规定对楼层反应谱进行修正当设备主轴与支承结构主轴方向不一致时 设计楼层反应谱应按坐标变换方法进行修正当设备的抗震计算采用设计楼层时间过程时 应计入支承结构计算中引入的不确定性 可采用改变时间过程的时间间隔来调整 对同一时间过程至少应采用三种不同的时间间隔即和 进行计算 并取三种反应的最大值 后两种时间间隔应按下列公式计算式中 支承结构第 阶自振频率不确定因素引起的频率变化当设备的一个自振频率 在 的范围内时 时间过程的时间间隔可按下列公式的规定采用作用效应组合和设计限值设备和部件的抗震设计应采用地震作用效应和各种使用荷载效应的不利组合使用荷载分为 和 四
48、级 级使用荷载与核电厂正常运行工况相对应 级使用荷载与核电厂可能发生的中等频率事故 异常工况 相对应 级使用荷载与紧急工况相对应 级使用荷载与极限事故相对应类物项中的安全一级设备和部件的作用效应组合应采用下列规定设计荷载效应应与运行安全地震震动引起的地震作用相叠加级或 级使用荷载效应应与运行安全地震震动引起的地震作用相叠加级使用荷载效应应与极限安全地震震动引起的地震作用相叠加类物项中的安全二级和三级设备和部件的作用效应组合应采用第 款和第 款的规定类物项中的设备和部件的作用效应组合应采用第款的规定设备和部件设计中采用的容许应力和设计限值应按本规范附录 的规定采用地震作用效应计算抗震 类和 类的
49、设备和部件可通过抗震计算或试验或两者结合的方法验证其地震作用效应对于能动设备和部件可进行试验验证其可运行性 验证试验应符合本规范附录 的规定当设备和部件可由一个单质点模型或单梁模型等模拟时可采用等效静力法 但不宜用于反应堆冷却剂系统的设备采用等效静力法时设备质心上的地震作用可按下式计算式中 施加在设备质心上的地震作用设备总重力荷载 包括设备 保温层 正常贮存物 有关附件及支承件等的自重重力加速度相应的楼层加速度反应谱上的加速度峰值多频效应系数应取 对于单自由度系统可取采用反应谱法进行抗震计算时应符合下列规定计算设备和部件的反应谱可采用设计反应谱或设计楼层反应谱 振型组合可按本规范第 条的规定执行 地震三个分量引起的作用效应的组合可按本规范第 条的规定执行当设备和部件支承在同一结构或两个以上结构的几个支座上 且各支承点处的运动有很大差别时 应
