GB 50267-2019 核电厂抗震设计标准(完整正版、清晰无水印)

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GB 50267-2019 核电厂抗震设计标准(完整正版、清晰无水印)

电厂物项应依抗震分类实施抗震设计,抗震分类应与核电厂各物

核抗震类。各具体物项的抗震分类可采用相关技术标准的规定。 1.0.7抗震I、Ⅱ类物项的抗震设计应采用本标准规定的方法; 非核抗震类物项的抗震设计不应低于国家现行非核安全相关抗震 设计标准的规定。

核电厂建筑物、构筑物、系统和部件的统称。

2. 1. 2 地震动

GB 15976-2015 血吸虫病控制和消除groundmotion

地震引起的地壳岩土介质的运动,由地震动时程和相应的峰 谱和持续时间等参数表述。

2.1.3设计基准地震动

design basisgroundmotion

核电厂抗震工、Ⅱ类物项抗震设计中作为输入采用的地震动, 包括极限安全地震动和运行安全地震动两个水准,

2.1.4极限安全地震动

ultimate safetygroundmotion

2.1.5运行安全地震动

核电厂设计基准地震动的较低水准,主要用于对核电厂 安全控制、设计中的荷载组合与应力分析等,该地震动具有与 安全地震动不同的用途,

2.1.6厂址特定地震反应谱

考虑具体核电厂厂址区域地震背景和场地特性的设计基 震反应谱。

不考虑具体核电厂厂址区域地震背景和场地特性的具有包络 谱特点的设计基准地震反应谱。

按国家规定的权限批准、作为一个地区非核工程设施抗震设 防依据采用的地震烈度,一般情况下采用50年内超越概率10% 的地震烈度

2.1. 10 试验反应谱

设备抗震鉴定试验中实际采

(f)/、IF(w)/ 地震动加速度时程平稳段的傅立叶振幅谱; S(f)、S(w) 地震动加速度时程的功率谱; Td 地震动加速度时程平稳段的持续时间; a 地下直管所在高程处的最大地震动加速度; amax 地震动加速度峰值; C 地基中沿管道传播的地震波的视波速; fmax 考的地震动最高频率; mi、m2 分别为地震动加速度时程αi(t)和2(t)的 均值; (b) 输人的地基水平地震动位移量; Ue 地下直管所在高程处的最大地震动速度; 地震波视波长; P12 地震动加速度时程1(t)和2(t)间的相关 系数; 01102 分别为地震动加速度时程αi(t)和α2(t)的 标准差。

2.2.2结构参数和结构分析:

Cx、Cz、C 分别为基础沿水平、竖向和摆动方向的阻 系数;

2.2.3作用和作用效应

P。一工作压力的变化幅值; Pa一设计基准事故工况下的压力荷载效应; Pmax B级使用荷载引起的压力峰值,基础底面边 缘的最大压应力设计值; Pv 安全壳内部或外部压力引起的外压荷载效应; Q 施加预应力产生的荷载效应; R 雨荷载效应,空间地震作用最大值; Ro 一 正常运行或停堆期间的管道和设备反力 效应; 设计基准事故工况下管道和设备反力效应; Ri一 I方向地震作用最大值; Ri(t) I方向地震反应时程; R,(t)max 1方向地震反应时程中的最大值; Rimax 最大的单向地震作用; R; i振型的总地震作用最大值; Rpl I方向周期性地震作用分量最大值; RpiRpi 分别为对应i振型与i振型的周期性地震作 用最大值; I方向刚性地震作用分量最大值; S一 荷载组合作用效应(内力、变形)设计值,雪 荷载效应; S;一 第i种作用效应组合设计值; Sik 第i种组合中的第i种作用效应标准值; T。 正常运行或停堆期间的温度作用效应; 设计基准事故工况下的温度作用效应; Ta、Tb 分别为总体结构不连续或材料不连续的a、6 两端的平均温度; Y一 管道破裂时在结构上产生的喷射冲击荷载 效应:

2.2.4材料性能和抗力:

E一材料的弹性模量; Ei—地基介质表层的弹性模量;

一 基础宽度或水平运动方向的基础边长; db 分别为总体结构不连续或材料不连续的α、6两侧 直径; 地基介质i层中心至基础底面的距离; dm 支管平均名义直径; h 地基有限元模型单元高度; h;一 地基介质层的厚度; 元件的自由长度; lb 元件在弯曲平面上的自由长度; 7 截面旋转半径,基础底面半径或等效半径,与三通和 头相配的管道平均半径; ro 计算点至管截面中性轴的距离; rb 相对弯曲轴线确定的旋转半径; rm 管道平均半径; m 与接管座连接的管道半径; rp 补强接管或连接支管的外半径; r 补强支管接头半径; t一 管道名义壁厚; 渐缩管大端壁厚; t2 渐缩管小端壁厚; 、tb 分别为距离Vda、ta、Vdptb内的平均壁厚; tb 补强区支管壁厚; te 补强壁厚; t 管道名义壁厚; tmax 锥形管过渡段最大壁厚; B 基础底面接地率,

B1、B2 管件的一次应力指数; C、C2 、C3 管件的二次应力指数;

C一一地基弹性模量的变异系数; Fx、Fz、F。 分别为地基介质在水平、竖向尚和摆动方向的等效 弹簧刚度计算系数; K一一设备分析中的长度系数; h一一管道设计中的柔度特性; 管道设计中的应力增强系数; k一 计算等效地震作用的放大系数,承载力调整系数, 管道设计中的柔性系数; k;一 对应第i种作用效应的调整系数; 基础底面以上地基介质的分层数; αavαb 分别为地下管道轴向应力和弯曲应力计算中的波 速系数; 振型组合中的刚性反应系数; β一 地基有限元高度计算系数,岩土弹簧刚度计算 系数; βx~βzβ 一 分别为在水平、竖向和摆动方向的基础底面等效 半径计算系数; Y 第i种组合中的第i种作用效应的分项系数; 地下管道轴向应力计算系数; 一 多频效应系数。 2.2.7其他: H一 场地覆盖土层厚度; 实测标准贯人锤击数; N一 标准贯入锤击数基准值; P一 超越概率,对应某种极限状态的结构抗震失效 概率; P'一石 确定的地震作用下对应某种极限状态的结构抗震 条件失效概率; PF 对应某种极限状态的结构抗震目标失效概率;

H 场地覆盖土层厚度; N 实测标准贯入锤击数; N。一 标准贯人锤击数基准值; 超越概率,对应某种极限状态的结构抗震失效 概率; 确定的地震作用下对应某种极限状态的结构抗震 条件失效概率; PE 对应某种极限状态的结构抗震目标失效概率;

PL 液化概率; d。—标准贯人试验点深度; dw 地下水埋深。

3.1.13 结构宜满足下列有关体形和构件布置的要求: 1 结构重心尽可能低; 2 结构的平面和立面外形应简单规则,尽量避免局部突出或 收进; 3 结构的刚度和质量分布应均匀,刚度中心尽量接近质量 中心。 3.1.2 结构体系应满足下列基本要求: 1 应有明确的计算简图和合理的地震作用传递途径; 2 应具备必要的抗震承载力及安全裕度; 应避免出现局部薄弱部位,若有局部薄弱部位应予加强

3.1.2结构体系应满足下列基本要求:

1质量和刚度分布不对称的结构,应采用平动和扭转耦联作 用计算模型。 2采用集中质量模型时,集中质量的个数不宜少于拟考虑振 型数的两倍。 3结构地基岩土的平均剪切波速大于2400m/s或地基刚度 大于上部结构刚度的两倍时,可不考虑地基与结构的相互作用,不 满足以上条件时,上部结构的抗震计算应计入地基与结构的相互 作用且满足下列要求: 1)地基近似为均质弹性介质时,可采用集中参数模型,其 中,当基础埋深与基础底面等效半径之比小于1/3时,可

3)相互作用分析可采用本标准附录A中的方法,也可采用 其他适用方法。 4 结构模型应考虑支承构件刚度对其动力反应的影响。 5结构模型应计入结构附属构件和结构中液体的质量。 61 储存液体的结构应计入液体晃动效应和其他液压效应。 7当允许结构发生水平方向的大变形时,应考虑竖向力和竖 可地震作用引起的P一么效应。 3.2.2由主结构(支承结构)和子结构(被支承结构)组成的结构 体系的抗震计算,应符合下列规定: 1宜考虑主结构与子结构的动力相互作用,建立耦联模型进 行抗震计算。 2当子结构单点支承于主结构时,若符合下列条件之一,可 不进行体系的耦联计算: 1)入m<0.01; 2)0.01≤入m≤0.1,且入≤0.8或入≥1.25。 式中:入m一一子结构总质量与主结构总质量的比值; 入一一子结构基本频率与主结构主导频率的比值。 3当子结构以两点或两点以上支承于主结构且子结构对主 结构的质量和刚度产生不可忽略的影响时(如反应堆冷却剂系 统),应采用耦联模型进行分析

3.3地震作用计算方法

3.1结构应就两个正交水平方向和一个竖直方向计算地震作 水平地震作用方向应对应结构平面主轴或取对结构最不利的 向。

3.3.2结构地震作用一般可采用弹性方法计算;弱非线性结

可采用等效线性化方法计算,强非线性结构的计算可采用弹塑性 方法。

域传递函数法;当有充分依据可以得出更保守的结果时,也可采用 等效静力法。

3.3.4采用反应谱法计算结构地震作用时,地震作用最大值应

各振型地震作用的组合;采用时程分析方法计算结构地震作用时, 可同时或分别就相互正交的两个水平方向和竖向进行计算。空间 地震作用最大值应组合各单向地震作用最大值确定。地震作用最 大值的计算方法应符合本标准附录B的规定。

3.3.5子结构各支承点处运动不一致时,可优先采用耦联

3.3.5子结构各支承点处运动不一致时,可优先采用耦联模型进 行时程分析或反应谱分析,不采用耦联分析的子结构的多点输入 分析方法应符合本标准附录C的规定。

3.6地震动相关输入应满足下

1不考虑地基与结构的相互作用时,支承于地基的结构动力 分析应输入结构基础底面的设计地震反应谱或地震动时程; 2考虑地基与结构的相互作用时,相互作用体系的地震动输 入处可选择地表、基础底面或地基; 3解耦后的支承于主结构的子结构的计算,应输入支承点处 的设计楼层反应谱或地震反应时程

3.4.1楼层反应谱一般可由主结构相应楼层(或高程)的地震加 速度反应时程计算得出,楼层反应谱应包括两个正交水平方向的 谱和一个竖向谱。计算楼层反应谱时,应满足下列要求: 1主结构质量和刚度对称分布时,某一方向的楼层反应谱可 由该方向地震动单独输入时的楼层地震加速度反应时程得出;主 结构质量和刚度非对称分布时,每一方向的楼层反应谱可由三向 地震动单独输入时该方向楼层地震加速度反应的代数和得出。

2计算楼层反应谱时,频率增量数值宜按表3.4.1选取

2计算楼层反应谱时,频率增量数值宜按表3.4.1选取。

表3.4.1反应谱的频率增量(Hz)

3.4.2设计楼层反应谱的确定和使用应符合下列规定

1设计楼层反应谱应是平滑化的反应谱; 2考虑地震动和结构动力参数的不确定性,设计楼层反应谱 应对本标准第3.4.1条所述楼层反应谱进行修正,含谱峰值的折 减和峰值在频域的拓宽,修正方法应符合本标准附录D的规定; 3利用反应谱法进行结构分析时,若子结构有一个以上的自 振频率在设计楼层反应谱拓宽的峰值范围内时,可对采用的设计 楼层反应谱进行修正,修正方法应符合本标准附录D的规定 4当子结构受楼层扭转振动的影响明显时,应考虑偶然偏心 的影响。

3.5.1结构和材料的力学参数应采用试验或计算方法得出,一般 可采用相关技术标准规定的数值。 3.5.2结构的振动耗能特性应采用适当的阻尼模拟,一般可用比 例阻尼模拟结构耗能特性,比例阻尼可采用瑞利阻尼、刚度阻尼或 质量阻尼。阻尼的采用应符合下列规定: 1各类物项的阻尼比可采用表3.5.2中的数值

表3. 5. 2物项的阻尼比(%

注:运行安全地震动阻尼比值适用于运行安全地震动大于或等于1/3极限安全

2频域分析中,可采用有充分依据的与频率相关的阻尼比。 3非线性时程分析中,可采用有充分依据的非线性本构关系 模拟非线性耗能,但这类耗能不能与等效粘滞阻尼相重复。 4土体等效线性化分析中,等效阻尼比应依据土样试验资料 由应力水平确定。 5地基采用有限元模型进行分析时,应考虑振动能量向计算 或外的传播(即辐射阻尼)。 6不同材料构成的组合结构的阻尼比宜采用刚度加权或质

量加权方法确定。 7阻尼器的阻尼效应由实验确定。 3.5.3 抗震分析计算时,混凝土和钢材的力学参数取值应符合下 列规定: 1混凝土的弹性模量E。可按表3.5.3取值,剪切变形模量 C可按通性模最的40%采用泊松比可取02

表3.5.3混凝土的弹性模量(10N/mm

注:1当考虑到混凝土可能开裂的影响时,混凝土的弹性模量可进行折减; 2当混凝土中掺有大量矿物掺合料时,弹性模量可按规定龄期根据实测数据 确定

3.5.4地基岩土的等效弹簧刚度可采

类结构分析中的地基等效弹簧刚度可采用本标准相关各章规定的 方法确定,当有依据时也可采用其他方法确定;采用有限元模型 时,地基的等效弹簧刚度可由静力分析确定

.6作用效应组合和抗震验算

整性要求,当运行安全地震动超过极限安全地震动的1/3时,尚应 满足运行安全地震动作用下的功能性要求; 3核电厂各物项在抗震验算中具体采用的荷载组合和分项 系数,应满足本标准相关各章的要求。 3.6.3抗震验算包括承载力验算、变形验算、稳定性验算、裂缝宽 度验算、疲劳效应验算等,应符合下列规定:

式中:S一一荷载组合作用效应(变形)设计值; R一一变形限值。 3抗震验算的具体表达式、承载力调整系数和相应限值应 足本标准各章的要求,本标准未做具体规定时,可采用相关技术 准的规定。

3.6.4抗震设计宜结合不同堆型核电厂以及厂址

动背景进行抗震裕度或抗震安全概率分析。基于性能的抗震安 概率评估参考方法可采用本标准附录E的规定。

3.7.1复杂或不规则的建筑物和构筑物,应经分析确定是否设置 防震缝分割结构体系。 1当能建立合理的分析模型且有可靠的加强结构的抗震构 造措施时,可不设置防震缝; 2防震缝可将复杂的结构体系分割为较为规则、宜于分析的 部分,防震缝应有足够宽度,防止两侧结构在地震作用下发生

3.7.2抗震I类和抗震Ⅱ类结构宜坐落于基岩或剪切

3.7.3为减少相邻地上结构间的差动,在可能条件下宜将这些结 构建在同一基础上。

3.7.4可采用阻尼器增加结构体系的耗能能力,可采用隔振器减 小设备的振动。

3.7.5在进行技术和经济可行性的充分论证后,建筑物和构

7.6应采取措施保障非结构构件(天花板、装饰贴面、隔断、照 灯具等)的抗震安全。

3.7.7抗震I、I类物项的抗震构造措施除应满足本标

外,不宜低于非核安全相关抗震设计规范中类似结构相对设防烈 度提高一度所应采取的抗震构造措施,

4.1.1核电厂抗震I、Ⅱ类物项的设计基准地震动不应小于相 水准的厂址设计基准地震动。

水准的厂址设计基准地震动。 4.1.2地震安全性评价应提供对应不同设计基准期、不同超越概 率的地震动时程和相应地震动参数,并应充分考虑其不确定性。 4.1.3核电厂非核抗震类物项的抗震设防烈度及相应设计地震 参数可根据我国地震动参数区划图确定或经厂址地震安全性评价 确定。

标准《工程场地地震安全性评价》GB17741和《核电厂工程地震调 查与评价规范》GB/T50572的相关规定

4.2.1核电厂设计基准地震动参数应符合下列规定:

4.2.I核电厂设计基准地震动参数应符合下列规定: 1设计基准地震动参数包括水平方向和竖直方向的设计基 准加速度峰值和相应的设计基准地震反应谱; 2竖向设计加速度峰值与水平向设计加速度峰值的比值由 厂址地震安全性评价结果确定,取值范围为2/3~1。 4.2.2设计基准地震动参数的作用基准点应定义于厂址地表、场 地平整后的地表或地基标高处的自由场。 4.2.3设计基准地震动加速度峰值包括极限安全地震动加速度

峰值和运行安全地震动加速度峰值。对应反应谱零周期的水平 极限安全地震动加速度峰值的取值不应小于0.15g。运行安全 震动加速度峰值若用于抗震设计,其取值可综合考虑厂址地震

全性评价结果、设计中的荷载组合与地震作用效应计算方法、相关 物项的完整性及功能要求等综合确定。

物项的完整性及功能要求等综合确定。 4.2.4设计基准地震反应谱可采用经相关主管部门批准的厂址 持定地震反应谱或标准设计反应谱,采用的标准设计反应谱应包 络厂址特定地震反应谱,示例见本标准附录F。

特定地震反应谱或标准设计反应谱,采用的标准设计反应谱应包 络厂址特定地震反应谱,示例见本标准附录F。

4.3设计地震动加速度时程

4.3.1设计地震动加速度时程可调整与厂址地震背景和场地条 件相近的实测强震加速度时程得出,或采用其他数学方法生成。 4.3.2设计地震动加速度时程可生成单组或多组,每组应包括两 个正交水平方向和一个竖直方向的时程。 4.3.3设计地震动加速度时程应符合下列规定,

1加速度时程的傅立叶相位谱具有在0~2元相角范围内均 匀随机分布的特征; 2在满足加速度时程包络函数的条件下,可采用频域或时域 的调整方法,使设计地震动加速度时程的反应谱能包络不同阻尼 比的设计基准地震反应谱(目标反应谱),谱值低于目标反应谱的 控制点数不得多于5个,相对误差不得超过10%,且反应谱控制 点处谱值总和不得低于目标反应谱的相应值; 3在0.2Hz33Hz频率范围内,反应谱的控制点数不得少 于75个,且应大体均匀分布于频率的对数坐标上,各频段的频率 增量可按本标准表3.4.1采用; 4每条设计地震动时程的强震持续时间不应小于6s,可取 6s~15s,总持续时间不宜小于25s。 4.3.4设计地震动加速度时程尚应符合下列规定: 1仅生成单组设计地震动加速度时程时,可采用如下两种方 法并满足相应要求: 1基于功率谱调整加速度时程。由设计地震动时程计算得

1仅生成单组设计地震动加速度时程时,可采用如下两种方 法并满足相应要求: 1)基于功率谱调整加速度时程。由设计地震动时程计算得 出的在0.3Hz~24Hz频率范围内的功率谱的平均幅值

不小于对应频率区间内由目标反应谱得出的功率谱的 80%。设计地震动加速度时程的功率谱S(f)按下式计算:

F(f)/2 S(f) = Td

中:F(f)/一时程平稳段的傅立叶振幅谱; Ta一时程平稳段的持续时间。 频率f处的功率谱平均幅值取频带[f一0.2f,f十0.2门内 率谱S(f)的平均幅值。与设计地震反应谱对应的功率谱的计 方法见本标准附录G。 2)基于反应谱调整加速度时程,生成的设计地震动时程应 满足下列要求: a时程的离散时间间隔不得大于0.01s; b计算设计地震动时程的5%阻尼比反应谱所需控制 点数在频带[f,10门范围内不得少于100个,且在 对数坐标下均匀分布于0.1Hz~50Hz频段内; c设计地震动时程在所有控制点处的反应谱值不得低 于目标反应谱的90%; d反应谱的每个控制点,在其相应频率士10%的频带 内,谱值不应全部低于目标反应谱; e设计地震动时程的5%阻尼比反应谱在所考虑频段 内的所有控制点处,谱值不得超过5%阻尼比目标反 应谱的1.3倍。 2当生成多组(至少4组)设计地震动加速度时程时,同一方 上各加速度时程反应谱的平均值应包络相应阻尼比的目标反应谱。 3每两条设计地震动时程间的互相关系数不应大于0.16。 程(t)和2(t)间的互相关系数由下式计算:

E([i(t)—mi2(t) m2] 0102

4.4.1非基准点处的设计地震动可依据基准点处的设计基

1水平均匀成层场地可采用一维波动方法或水平剪切悬臂 梁方法计算,得出不同深度处的地震动,分析中可考虑场地介质的 非弹性,地基模型底部刚性边界可取剪切模量大于地表剪切模量 的10倍处。 2非均匀场地可建立场地的二维有限元模型,计算不同地点和 深度处的地震动,可考虑场地介质的非弹性,计算应满足下列要求: 1)有限元网格的划分和时程分析时间步长的选择应可靠模 拟地震动的不同频率成分; 2)有限元计算域应包括相关核电厂物项和设计基准地震动 作用基准点所在地基; 3)有限元计算域的侧边界应采用适当的耗能边界(如粘性 边界或透射边界),当计算域底边界介质的剪切模量大于 或等于地表剪切模量的10倍时,底边界可采用刚性假 定;当底边界介质剪切模量小于地表剪切模量的10倍 时,底边界可采用粘性边界。 3可在底部边界输入地震动加速度时程,计算场地各点的地 震反应时程和相应地震反应谱,经试算直至在基准点处得出的地 震反应谱与设计基准地震反应谱相协调(宜满足本标准第4.3.3 条第2款的规定)。

5.1.1抗震I、Ⅱ类物项的地基、基础以及与抗震I、Ⅱ类物项安 全有关的边坡的抗震验算应符合本章规定。 5.1.2抗震I、Ⅱ类物项不应采用液化土或软弱土构成的天然 地基,也不宜选取水平方向力学性质差异大的岩土作为地基;同 结构单元的地基不应一部分为人工地基而另一部分为天然 地基。

5.1.3地基和基础的抗震设计除应符合本章规定外,也应符合现

5.2地基和基础的抗震验算

5.2.1本节验算规定适用于静承载力特征值大于0.34MPa或剪 切波速大于300m/s的地基。 5.2.2基础的抗震承载力验算和基础裂缝宽度验算应满足本标 准第6音的要求

DB33T 2145-2018 石蒜属种球生产技术规范2.3抗震I、I类物项的地基和基础应进行抗震稳定性验算。

用效应组合及抗震验算安全系数见表5.2.4,作用效应组合应考 虑对基础稳定性最不利的作用方向。

注:1表中G为永久荷载效应,含自重效应、固定设施荷载效应和上浮力效应;H 为侧向土压力效应;E和E。分别为极限安全地震和运行安全地震作用效 应,包括基础自身和上部结构传给基础的地震作用效应,地震作用效应考 虑水平和竖直方向。 2当基础上作用有对稳定性不利的活荷载时,作用效应组合中尚应包括该活 荷载作用效应

1当与运行安全地震作用效应E。组合时,基础底面接地率 应大于75%,且应满足下列公式的要求:

P<0.85fsE Pmax≤ 0. 90 fsE

分别为基础底面平均压应力设计值和基础底面 边缘的最大压应力设计值; 调整后的地基抗震承载力设计值,取值按现行国 家标准《建筑抗震设计规范》GB50011采用。 安全地震作用效应E组合时JB/T 2589-2015 容积式压缩机 型号编制方法,基础底面接地率

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