內壓作用下CPR1000安全殼的破壞機理研究

易平, 王慶康, 劉君,2

(1. 大連理工大學 建設工程學部，遼寧 大連 116024； 2. 大連理工大學 海岸與近海工程國家重點實驗室，遼寧 大連 116024)

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內壓作用下CPR1000安全殼的破壞機理研究

易平1, 王慶康1, 劉君1,2

(1. 大連理工大學 建設工程學部，遼寧 大連 116024； 2. 大連理工大學 海岸與近海工程國家重點實驗室，遼寧 大連 116024)

摘要：核反應堆安全殼是核電廠中防止放射性物質外泄的最后一道屏障，在發生LOCA 等設計基準事故時，若安全殼承受的內壓不超過設計壓力，安全殼混凝土不應出現裂縫。以實際CPR1000安全殼為研究對象，按照預應力筋實際情況建立三維非線性有限元數值模型，著重探討了安全殼中預應力筋與混凝土之間相互作用的模擬方法，分析了安全殼施加內壓前后預應力筋內力變化情況，驗證了本文所提方法的準確性。給出了安全殼在內壓作用下的破壞模式和薄弱部位，為安全殼的分析和設計提供依據。

關鍵詞：核電廠；CPR1000安全殼；預應力筋；數值分析；破壞機理；內壓

核能不僅單位能量大，而且資源豐富，是公認的唯一現實的可大規模替代常規能源的清潔、經濟能源。目前我國在建核電機組共29臺，在建規模世界第一[1]。預應力筋混凝土安全殼(簡稱安全殼)是核反應堆的最后一道屏障，其主要用途是屏蔽發生基準失水事故時產生的輻射物質，防止外物的襲擊等，應該具有承受內壓而不出現混凝土裂縫的能力[2]。日本福島核電廠事故表明，核電廠安全殼承受事故內壓的能力十分重要，因此，對核電廠安全殼的研究就顯得尤為迫切。……