地震激励下核电站安全壳与环吊设备的振动台试验及数值模拟研究

本文通过振动台试验与数值模拟，系统研究地震激励对核电站安全壳和环吊设备动力响应的影响，揭示土壤-结构相互作用（SSI）在不同场地条件下的响应规律，为核电站抗震设计与安全评估提供关键实验依据和数值验证。

　　

Highlight

振动台试验突显了需重点关注由竖向地震激励引发的设备动力特性（Dynamic Characteristic）。拉拔测量的主要差异集中在最大加速度响应，表明拉拔力与峰值加速度（Peak Acceleration）间存在直接关联。

Tests and discussions

本节分析了地震激励完成后安全壳与环吊设备的固有频率特性、加速度及拉拔响应。

Numerical simulation and test validation

本节提出一种通过振动台试验验证的有限元建模方法（Finite Element Modelling, FEM），以确认模型的准确性。

Seismic response analysis considering SSI effect

振动台试验揭示了核电站安全壳和环吊设备的地震响应。然而，固定基底试验存在局限性，可能忽略土壤-结构相互作用（Soil-Structure Interaction, SSI），且无法准确反映不同场地条件。本节首先验证SSI模型，随后采用经验证的建模方法对真实核电站结构进行数值模拟，分析不同场地条件下的地震响应。

Conclusions

本研究通过振动台试验和数值模拟，探究了不同地震激励下核电站安全壳和环吊设备两大关键组件的响应。基于试验验证的有限元模型（FEM），进一步研究了考虑SSI效应时不同场地条件下核电站结构因地震激励引起的变化规律。主要发现包括：

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  振动台试验强调需重点关注设备动力特性（Dynamic Characteristic）；

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  拉拔力与峰值加速度（Peak Acceleration）显著相关；

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  非岩石地基上结构位移放大随高度增加，安全壳顶部是地震损伤的关键区域。