GB 50267-1997 核电厂抗震设计规范.pdf 21页

'中华人民共和国国家标准核电厂抗震设计规范CodcforseismicdesignofnuclearpowerplantsGB50267-97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:1998年2月1口6-3-1 关于发布国家标准《核电厂抗震设计规范》的通知建标i19971198号根据国家计委日综(1986)2630号文的要求，由国家地震局工程力学研究所负责，出版发行由建设山国家地震局会同有关部门共同制订的《核电r-抗震部标准定额研究所负责组织.〕设计规范》已经有关部门会审，现批准《核电厂抗震明十规范》GI350267-97为强制性国家标准，白中华人民共和国建设部1998年2月IH起施行一九九t年七月三十一日本标准由国家地震局负责管理，具体解释等1_作6-3-2 目总则6-3-47.3地下管道抗震计算···⋯⋯6-3-11术语和符号6-3-47.4抗震验算和构造措施‘··一6-3-12术语6-3-48设备和部件···tt·······6-3-12:;符号6-3-48.1一般规定····..6-3-123抗震设计的基本要求6-3-58.2地震作用ttt·········⋯6-3-133I计算模型6-3-58.3作用效应组合和设计限值t⋯⋯6-3-133.2抗震计算6-3-58.4地震作用效应计算···t·······⋯6-3-133.3地震作用6-3-59工艺管道.·············t··⋯⋯6-3-133.4作用效应组合和截面抗震验算6-3-69.1一般规定··············⋯⋯6-3-133.5抗震构造措施6-3-69.2作用效应组合和设计限值·····‘‘6-3-134设计地震震动6-3-69.3地震作用效应计算t·t·····t6-3-154.1一般规定6-3-610地震检测与报警···········一6-3-154.2极限安全地震震动的加速度峰值6-3-610.1仪器设置tt·············.......6-3-154.3设计反应潜6-3-710.2仪器性能t·······tt二6-3-154.4设计加速度时间过程·6-3-910.3观测站设置···········二6-3-165地基和斜坡·6-3-9附录A各类物项分类示例···一6-3-165.l一般规定·6-3-9附录B建筑物、构筑物采用的作用5.2地基的抗滑验算6-3-9效应组合及有关系数···⋯⋯6-3-165.3地基液化判别·········.t...·....6-3-10附录C地震震动衰减规律·····⋯⋯6-3-175一4斜坡抗震稳定性验算·.‘·......⋯6-3-10附录D地下结构地震作用效应计算6安全壳、建筑物和构筑物....⋯⋯6-3-10方法及简图··········⋯⋯6-3-176.I一般规定····‘····.............⋯⋯6-3-10附录E设计楼层反应谱的修正··6-3-186.2作用和作用效应组合·····⋯⋯6-3-106.3应力计算和截面设计··········⋯⋯6-3-10附录F设备、部件采用的容许应力和6.4基础抗震验算·······.···......⋯⋯6-3-11设计限值········‘.....6-3-187地下结构和地下管道6-3-11附录G验证试验·t·········tt6-3-20附录H本规范用词说明········⋯⋯6-3-217.1一般规定···⋯⋯6-3-117.2地下结构抗震计算6一3-11附加说明·t········‘··········‘·6-3-216一3一3 2.1.8探台傲华活hybndprobbtlisucmethod综合考虑地质构造因素和地展的时空不均匀性的概率方法.1总则2.1.9试验反应谱teatresponsespectrum抗展试获中采用的激振加速度时间过程所对应的反应谱2.1.10事故工况荷载accidenalloed1.0.1为贯彻地艇工作以预防为主、民用核设施安全第一的方核电厂运行中对运行工况的严重偏离倩况下产生的荷载。针.使核电厂安全运行、确保质琶、技术先进经济合理，制订本规范.2.2符号1.0.2本规范适用于极限安全地展展动的峰值加速度不大于2.2.1地展和地震展动。5g地区的压水堆核电厂中与核安全相关物项的抗展设计l—地展烈度按本规范设计核电厂，当J受相当干运行安全地展展动的地Ma—起算地属展级t礴影响时.应能正常运行，当通受相当于极限安全地震展动的影响M.=-一最大地展震级时，应能确保反应堆冷却剂压力边界完整、反应堆安全停堆井维持M一展级上限县安全停堆状态，且放射性物质的外逸不招过国家规定限值Se,S=S—位移、速度、加速度反应谱值‘汁,CO本舰范所你的钧硕压指安全壳晓筑物.钩筑物地下幼钩.管道设畏及有_一地震加速度，关11件‘b-一展级一频度关系式中表示大小地展发生次数比例t`s%;f力加速度.取值为，川m，艺_关系的一个系数;1.0.3核电厂的物项应根据其对核安全的重要性划分为下列三c一地展波的视波速.类:G—断层距(1)1类物项:核电厂中与核安全有关的重要物项，包括扭坏R。一一考虑展级和距离的地展展动饱和参数斗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V，一地下直管高程处的最大地震速度;堆状态及排出余热所需的物项;地蔽时和地展后为减轻核事故破Y一地屁展动参数(可以是位移、速度、加速度、反应谱坏后果所偏的物项以及损坏或丧失功能后会危及上述物项的其他等).物项。。一表示不确定性的随机t(2)1类物项核电厂中除歹类物项外与核安全有关的物项.A一地展波的视波长或波长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。—地健年平均发生率(3)1类物项核电厂中与核安全无关的物项。2.2.2作用和作用效应注.‘1.奥物翎可波本烧范附最A的带例划分.A-一在事故工况下产生的作用标准值效应;1.0.4各类物项的抗展设计应采用下列抗展设防标准E，一严重环境条件下的运行安全地展展动产生的地展们)I类物项应同时采用运行安全地展屁动和极限安全地属作用标准值效应件展动进行抗展设计E:一极端环境条件下的极限安全地展胜动产生的地展(2)1类物项应采用运行安全地展展动进行抗展设计.作用标准值效应.(3)1类物项应按国家现行的有关抗皿设计规范进行抗展设F一一旅加预应力产生的荷载标准值效应，计}F}-一结构上的等效地展作用向l卜0.5核电厂抗展设计时，除应符合本规范的规定外，尚应符合G一一永久荷载标准值效应.国家现行的有关标准规范的规定.H.一一安全壳由于内部滋水而产生的荷载标准值效应H,—侧向土压力标准值效应。2术语和符号L—活荷载的标准值效应.M—运行安全地展展动或极限安全地展足动各种作用效应组合引起的倾班力矩翻N一作用于管遭的轴力设计值.2.1术语尸。—由于安全充内外压力差而产生的外压荷载标准值2.1.1地展展动groundmotion效应，由地展引起的岩土层艇动.尸.一在设计墓准事故工况下的压力荷载标准值效应，2.1.2运行安全地展展动。perationelsafetygroundmotionR.—在设计荃准事故温度条件下产生的反力标准值效在设计苍准期中年超越概串为256。的地展展动.其峰值加速应，度不小于0.075g.通常为核电厂能正常运行的地展震动.S—作用效应组合(内力或应力)设计值2.1.3极限安全地蔽层动ultimetesafetygroundmotion5〕—正常运行作用与严重环填作用的作用效应组合;在设计羞准期中年超越概率为。1%。的地诬展动，其峰值加5，—正常运行作用与严重环境作用以及事故工况下作速度不小于。.15g.通常为核电广区可能通遇的最大地展展动用的作用效应组合月2.1‘能动断层capablefaultS一正常运行作用与I-重环憧作用以及事故工况下的在地表或接近地表很可能产生相对位移的断层水淹作用的作用效应组合2.1.5地展活动断层aeismo-active(seismotectonic)fauhS。一正常运行作用与极端环境作用的作用效应组合;可能发生破坏性地展的断层S一一正常运行作用与极端环)k作用以及事故工况下的2.1..断层活动段faultingsegment作用效应组合.活动断层中活动状态及特性一致的一段5.一第神作用效应组合(内力或应力)设计值2.1.7襄峨规律eucnuaNonlaw况*一第种组合中的第]种作用的标准值效应地区或建设场地的地展展动强度随，及砚距离的增大而减小To—在正常运行或停堆期间的沮度作用标准值效应;的现像。T,—在设计羞准事故工况下借遭沮度作用标准值效6-3-4 应爷3.1.12符合下列情况之一时主休系和子体系可不作捅联计iU}一待求的结构地展位移向E或结构的绝对位移向算;盆(1)a-A1R[)M[半黔)甲黔(sm/itJLm(ild)m<(ilmls/q((}m8)(mlJ(m/q氏51.00.01720屯0.1275.220吕115.953.710.114任22942L00.0171.760.1107.770.5621.252.65氏5日7.6223131.00.0171“0.1013250.5073712.720.U3.312.1141.00.0471590.0992950.4603.372.100.493.061，551O0.047含510.0962.740.4273131任5认472937.677100.0471,170.0922.440.3812.721.700.4326日1.71101.00.047卜390.087210.33722B1.12039243155201.000咯71.26氏0781.6日0.2621.641.02认311.93123理土场地竖向‘脸反应，拉翻点.门及盆谁位1k4.J.3-4A(0.03e)习(0.040C(0.10D(0.00E(4.N>阻尼比%甲〔!s./itg(<0mg)、砂W(ilg)t黔甲黔MI.55时，则要用1.5S,代替1.8s抓石距离上的平均温度.T、是d,q距离式中P==.--A级或B级使用荷载的压力峰值(N/mm");上的平均温度。从—自重和其他持续荷载引起的组合弯矩(N·mm);d=d,-总体结钩不连续或材料不连续的。(或b)侧M,—由对应于运行安全地展展动引起的弯矩和其他偶的内径(mmh然荷载引起的弯矩之和(N·mm);t.、t、一>域丫添)距离确平均璧厚(mm).Z—管道的截面模量(mm");必须用试算法求解书S,-一工作温度下材料的屈服强度〔N/mm")口.、么一总体结构不连续或材料不连续的a(或b)侧，S—工作温度下材料的容许应力(N/mm");在室温下的热膨胀系数〔c’):其他符号同式(9.2.5-1.2及3)F:,一总体结构不连续或材料不连续的两侧室温(2)当采用D级使用荷载时极限安全地震展动引起的地震下的平均弹性模R(N/mm")作用与D级使用荷载的组合应满足下式要求P一工作压力的变化幅值(N/mm，)。。P2De,+。B，"M7,<3.OS(9.2.7-2)6-3-14 当3O5>2O5，时.则用2昭，代替3叭，符号同前口④在安全亮内的反应堆设备和反应姐管系以及在安全亮外的，凳设备和]类，.2.81类物项中管道可按式9271计算。勺石设，二轴向加速度计仅是淮莽性的.设t的益t也是推寻性的，不做张制规定.，3地瓜作用效应计算⑤当吸限安全地，，动的加速度峨倪大于等于。袍时，安全宪内可在反应堆设备支承处和反应堆嘴道支承处共设t3台地艘开关，.3.1管道的地服反应计算应符合本规范第3章的规定。10.1.2在建有多个工程结构的场地上设置仪器时，若其中的一，3.2管道计算棋型可按下列规定确定:个结构已设置了仪器，并根据核电厂的杭展设计计算，已知在其他(1)每个计算棋型应以锚固点或其他已知边界条件的点为边结构上的地展反应与已设置仪器的结构的反应纂本上相似时，可界.不再另外设置仪器。(2)计算中应计入管道上的阀门以及其他附件的自重，当阀1o.2仪器性能门或其他附件的重心与管道中心线的距离大于管道直径的15倍时应计人偏心的形响102.1仪器特性应符合下列规定，33采用等效静力法时，管道上的地展作用可用下式计算(1)当仪器采用蓄电池电源时，电潭应能维待比仪册维护周期F一15誓5·、933〕稍长的时间，使系统在维护周期内的任何时候均能至少运行25mln.式中F一施加在管道上的地展作用〔N)住)仪器维护周期不应小于三个月。G—管遭(包括介质和保温材料)的重t(N);10.2.2加速度传感器应具备下列性能:叮一一里力加速度.取98l(m/扩)(1)动态范围不得低于10:15—加速度反应谱的峰值〔妒.(2)仪器从。.IH:到3oH:频段内有平直的响应，或者通过，.3.4采用反应谱法时，管遭抗展什算的设计阻尼比宜通过试脸校正计算得到的校正加速度记录具有上述特性或实侧释到，也可根据管遭的自摄孩串按下列规定选取(3)阻尼常数在55%~70%之间，且阻尼应与速度成正比‘(l)当自振颐率小于或等于1oHz时，阻尼比可取为5%(4)在规定的顺率范围内，即从。.IH:到3oHz预段内无伪浇)当自振预率大于或等于20H艺时，阻尼比可取为2%‘共振现象;(3)当自佩预串大于10Hi但小于20H:时，阻尼比可在上述(5)对垂直传感器灵敏轴方向的加速度分量的横向灵敏度不(1)和‘2)的范围内线性插入.应超过。.039/小，.3.5采用反应谱法时，若管遭跨越不同的建筑物或同一建筑物(G)应满足满蚤程19，但在强烈地展区应提高到29口的不同接层，则应考虑不同支律点和连接点的不同地展反应谱的10.23记录器应具备下列性能影响.可采用多反应谱分析法。当采用多反应谱有困难时，可采用〔D记录介质具有长期存放的能力各支排点反应谱的包络线作为地展反应谱，同时应计入支承点处(2)记录速度足以分娜出要求记录的最高颇率，宜为3.oH引相对位移的影晌(3)具有足够的记录通道，可以记录本章第1o1节中规定的信号并另加至少一个单独的参考时标记录通道10地震检测与报警(4)每秒至少有两个脉冲或标识号，精度为士。.2%书〔5)记录与数据采集系统合在一起的动态范围不得低于100.110.2.4地展触发骼应具备下列性质10.1仪韶设t(l)触发卿值在。.059到。029之间可调，系统本身可篇，不10.】1核电厂中设置地展检测仪器的类型和数t应按极限安全发生误触发和漏触发，地展展动的加速度峰值和地展报警的需要确定。设置仪器的致t(2)预率范围在1.。一20.oH名内有平直的响应书不得少于表10.11规定的数t。(3)输出衡与被触发起动的设备匹配。地，恤翻和报.仅璐设.自口和.，〔台、密).妞11102.弓加速度仪应具备下列性能:(1)加速度传感器的性能符合第1o2.2条的规定‘仪肠类圈默蕊地.开关(2)记录器的性能符合第102.3条的规定;桩限安全地皿展动广夏灯犷广夏灯北于广真卜J菜于(3)地展触发器的性能符合第1o.24条的规定{自由场地1}{11-一}3(4)加速度仪经触发起动后能在。1，内达到完全运行，继而}底板一I1一一一3{能在地展雇动超过触发闭值期间连续运行并在最后一次达到触地面高度}{1{+一{一贫1曰商.份‘守‘1发卿值后还能连续运行至少5，;记录介质可提供的急记录时间不;荡甫毒亩宝案l3夔1低于肠m.n·!反应抽设备{一一1一{11{102.‘加速度仪应具备可在现场测试和标定的性能，井能提供反应峨，爪一l一—:1要钧用11{一一}一永久性的标定记录。安]类设备支承1一一一}一10.2.7两台或两台以上的加速度仪应能进行内部联接，采用统1【灵管压支承1一{一的触发系统和公共的时标系统薰工典设各一一1{一】10.28加速度峰值计应具备下列性能一类管系一一}111{一(1)动态范围不低于20，1;注.①地t开关可在控朋室该吸阵(2)至少在20H:以内的频段有平直的响应⑧当土一幼构相互作用可路去不汁时，鹰板上可不设，仪皿1(3)阻尼常致在55%~70%之间.且阻尼与速度成正比;⑧当极限安全地盆艘动的加班度峪遭小于。.3.时.安全充内可在反应粗设备(4)在规定的顺段范围内无伪共振现象支承处或反应峨.皿吏暇处设t一台只抽向加速度仪，而在安全亮外可在(5)在加速度蜂值计的每个记录上都要留出一定的位置，以便r类股各宜承处成1盛管城支承处设，一台三抽向加速度仪井在1奥设备成1奥甘瓜七设.一个三.向加班度什;标记记录的方向、仪雄的系列号、取得记录的时间;(6)加速度峰谊计不豁电砚‘6一了一1多 (Miff程为1g.10.2.，地展开关应异备下列性能rA.2系统和郎件物项类别的划分(1)给定使地展开关作出显示的加速度值A.2.1卜夕9钊项刘刀]英:(2T在。1-33.OH.之间的响应接近平直荟U)反应堆冷却剂承压边界(3)阻尼常数在55%以上，且阻尼与速度成正比.〔2〕反应堆堆芯和反应堆容器内部构件10.3现测站设，<3)应急堆芯冷却、事故后安全壳热量排除或事故后安全壳空气净化〔如除氮系统)所需要的系统或其一部分10.3.1观侧站应设里在便于工作和维修的地点，记录器得到的(4)停堆、余热排除或冷却乏燃料贮存池所需要的系统或其有记录在地展后应能保留关部分10.3.2观侧仪器应与观测点紧密锚固.在设计谱的频率范围内，(5)燕气和供水系统、从燕气发生器二次侧延伸到并包括安全应把振动均匀一致地传递给仪器.壳外隔离阀的部分和与它连接直至第一个阀门亡含该圈门包括安10.3.3观侧站中的三轴向仪静应有一个水平轴与抗展计算中采全或减压阀)的公称直径为63.5mm以上的管道用的水平主轴方向平行。观测站中如果还包含有其他仪器则所有<6)堆芯应急冷却、事故后安全壳热耸排除、事故后安全壳空这些仪器中的灵峨轴方向应与三轴向仪器中的一个灵敏袖方向一气净化、反应堆余热排除或冷却乏然料贮存池所需要的冷却水系致。统、设备、冷却水系统和辅助给水系统或这些系统的有关部分，包10.3.4触发启动应符合下列要求;括取水n设备(1)应同时利用竖向和水平向地展展动触发启动加速度仪，可(7)安全重要的反应堆冷却系统部件，如反应堆冷却剂泵及其采用一个或多个地展触发骼要运行所需要的冷却水和密封水系统或这些系统的有关部分(2}所有加速度仪可用第10.1.1条规定设皿的加速度仪的同沼)为应急设备供应招料所需要的系统或其有关部分一个〔或组)触发器来启动‘(9)产生保护动作信号的执行机构输入端和与其连接的所有(3)为加速度仪触发启动的地展加速度阔值不得超过0.02g,(4)按第10.1.1条和表10.1.1规定设置的地展开关的启动有关电气与机械装置和线路加速度臼值不得大于该开关所在高程处对应于运行安全地成成动(10)安全重要系统的监测和启动所摇要的系统或其有关部分的反应的零周期加速度。10.3.5任何一台加速度仪或地层开关一旦启动显示器应立即(11)乏嫩料贮存架工作，该显示器可安放在核电厂控制室内.如该显示器是由第(12)反应性控制系统，例如控制捧、控制棒驱动机构及翻注入10.111条表10.1.1规定的地展开关安排，应保证同时有两台启动系统(13)与控制室有关的耍害设备的冷却系统、通风和空调系统时方在控制室内发出声响普报10.3.6观测站的所有组成仪器以及彼此间的联接，应能确保观以及控制室内外的某些设备，即其损坏可能对控制室工作人员产测站提供的数据在相应的工作环境〔包括温度，沮度、压力、振动和生危害者;放射性条件等)下，其总体误差不大于全t程的5%，线性度变化L14)除放射性废物处理系统外，不包括上述第(1)至(13)项中应在全3程的士1.5%或。Olg以内。含有或可能含有放射性物质的系统，且其假想破坏会导致按保守计算得出的1一外剂t对全身超过5msy或对身体任何部分超过全身的AIMa者，(15)安全等级为LE级的电气系统包括上述第(1)至(14)项附录A各类物项分类示例所列电厂装置运行所需应急电源的厂内电源辅助系统，(16)不耍求连续起作用的部分系统或部件，其破坏可能使上述第(1)至(15)项中任一电厂装置的作用降低到不能接受的安全A二工程结构物项类别的划分水平应将它们设计和建造成当发生极限安全地展展动时不会产生此种破坏.A.1.1下列物项划为1类A.22下列物项划为.类(IJ安全壳(包括贯穿件)n)核电厂中放射性废气处理系统中用于贮存或延迟释放放(2)安全壳内部结构;射性废气的部分，(3)核辅助厂房(2)核电厂中的防火系统设备(4)姗料厂房;(3)安全重要，但不属于1类的其它系统和部件，(5)控制室及有关电气厂房(6)柴油机房‘(7)贮存乏然料的有关结构附录B建筑物、构筑物采用的作用(8)辅助给水系统的有关结构效应组合及有关系数(9)安全厂用水系统和设备冷却水系统的有关结构(10)换料水贮存结构县(11)安全壳排气烟囱.B.01作用效应组合通用表达式为(12)监测安全重要系统用的有关结构;、，一艺(Y,"S,.)(B。.，)(13)拐坏后会直接或间接造成事故工况的、有放射性物质外式中S.一一第种作用效应组合(内刀或应力)设计道逸危险的以及使反应堆安全停堆并排出余热所需的其它结构Y—第种组合中的第J种作用的作用分项系数A.LZ一下列物项划为1类:S,‘一第种组合中的第」种作用标准值效应，等于第〕种(1)放射性康物处理系统的有关结构(不包括放射性物质装盆作用效应系数乘第」种作用标准值.较少或撅坏后放射性物质的外逸低子规定限值的结构);B.0-2作用效应组合及其作用分项系数:(2)冷却乏姗料的有关设施;(1)混投土安全充应符合表B.0.2-1,〔3)安全上重要.但不属于1类的其它结构.6-3-16 花为尾凝土建筑物、构筑物应符合表BO22;C03系(参)数几、CL、认、C、C、川标准差)可按表C.o.3取(3〕钢结构构件应符合表BO.23值泛扭土史全兜作用效应组合地，，动.傲为地，烈度1时及X作用分翻班.粗BOZ一J的.减舰份班co31竹es用书卜项系教李作用效应坑C1C，C奋百一组合内容。}L尸7。R.二一T凡Y，一;H。八{勺羔"一含，}1O13】O孟O10l5卜气SzN十石.十A1OlDl0125盆O1O丁.2任地.，动今吸为加通度峥位试cm/s，)时l的奋减纽仲夜c。手25，N十E一寸打.1O1们l01O1O’一一1。CnC1C}C，C.lO1O1心1OiO不_!)一:0日160810:。。。!。。。-070闷0258场elO1O/E一叮一万!}‘。一{一地，，动.后为加魂度反应汾5.时泥赶土吐筑物、构筑物作用效应组合的班减规毋盛CO3一3及X作用分项系盆裹日02一1C二C.作用效应作用分项系致2OE122084州尸了况一)耀箭十敷众吕11ZOBI氏4甲20?962门92可057B07972】37万卞澎卿0640079321书4抖月上0694080们纪1770651众7982115丫卜人十八万一山0了36住7732054—一—t州幻75207652006洲附犷卡尖了083007弓21972—r卜N十五+注渭头点0508079619180端了BOB32204601550色732035桐结构构件作用效应组合及其一01翻30日09工日77一0556097心2030作用分项系盆襄B狂23认641众9882060﹃作月分顶系俄少一住755众99120杏6洲里浩鬓一0，7409841923注|一12弓210341982|+﹂丫1卉一128510352005寸十一一155510宁E2104N+五一1837115221石7+4了阮一2之石41162艺075川一22心弓10日919171{十一202709201588川一2283众922154斗斗N「人，一IQ卜二|一么6190日371咭日吕耳1二笃二夕丰斗竺巨川﹂一259书08‘7]289工二一一2371078石11名2汀几发B夕卜日〔?2氏们”3中当各神维仑巾任何冲作用足冰减小其它一220407351156一一一作用如该作用系径常出现或与践言作用定同时发生则此作用分项系彼应取为。，:否则取为琴即不参与织合c.o.4对表c.o3中未给出的周期了〔幻，其加速度反应潜值可氏03侧结钩构件的承峨力调帷系数由2时作用效应组合5:和引取如按197和195.线性内插0.对织合万‘取如一1o7.对组合占和5‘取札=11C:5加速度反应谱系按阻尼比夸=。.既给出，对其它阻尼比值反应谱值应乘以修正系数小附录C地震震动衰减规律(1)当周期T>。1，时刀二仁1+15传一0.05)exp(一0.09了)]良，(co.5)(2)当周期T=。.o25时取，二1.0.Co1华北地区的基岩地展展动衰减规律可按下列公式计算(3)当周期。.o25