GB 50267-2019标准规范下载简介

GB 50267-2019 核电厂抗震设计标准

9.2.5本条根据美国核管会2007版《标准审查大纲》S

9.2.5本条根据美国核管会2007版《标准审查大纲》SRP3.7. 对疲劳循环次数进行了修改。

9.2.6本条根据美国核管会2007版《标准审查大纲》SRP3.7.

第Ⅱ节的内容给出了判断管道系统分析模型自由度数是否足够的 方法。振型曲线不光滑表明计算自由度数量不够，振型曲线光滑 也不意味计算自由度数量已足够GB 50352-2019 民用建筑设计统一标准，尚应通过计算做进一步判断。

9.2.7本条给出了复杂管道系统建模时系统解耦的原则和方法， 并参考EPR核电站给出了按支承管道和被支承管道的直径或截 面模量的比值判断是否可以解耦的条件，判断方法简单易行；这里 采用的EPR核电站的规定比AP1000核电站的规定更严格。

9.2.8AP1000核电站设计控制文件Revision18第3.7.3.8.

和第3.7.3.8.2.2条对管道解耦后被支承管道的地震反应分析 了详细的规定。总体而言，应考虑在解耦点处支承管道或设备又

楼层反应谱的放大效应，直接将楼层反应谱作为被支承管道系统 的输人不是保守的算法 9.2.9管道系统初步设计计算时可将支架做刚性假定处理。若 支架刚度大于表2中的参考值则可认为支架刚度无限大的假定成 立；否则应在管道详细计算阶段，考虑支架刚度不满足无限大假定 的影响。 为限制管道支架承受的荷载效应，可规定支架最小刚度或支 架间的最大跨距。表2为M310核电站规定的支架最小刚度，可 供使用参考（M310与AP1000的规定有差别）。对于管道支承间 的最大跨距要求可参见法国《压水堆核岛机械设备设计制造规则》 RCC一M规范H册或美国机械工程师协会ASME规范NF册

9.2.10多支承管道系统应考虑支承点之间的位移差。AP1000 核电站设计控制文件Revision18第3.7.3.9节就此做了详细规 定，本条摘录了其中的要点。 9.2.11是否考虑偏心质量的判断标准依具体情况而定。 9.2.12本条内容是根据美国核管会《标准审查大纲》SRPSec ion3.7.2，subsection.8增加的。 9.2.13本条内容是根据国际原子能委员会IAEA导则NS一G 1. 6一2. 32 增加的。

1.6一2.34增加的。

9.2.15本条内容是根据国际原子能委员会1AEA导则NS一G 1.6一2.37增加的。当管道发生泄漏且泄漏量达到一定程度时，可 通过专设监测装置予以测量，因此，在管道裂纹扩展到临界裂纹尺 寸而突然断裂之前，可有充裕时间实现安全停堆，对泄漏管道进行 修补或更换，避免管道双端断裂的发生；这一技术称为破前泄漏 （leakbeforebreak，LBB）技术，是20世纪80年代发展的应用于 核电厂管道设计和评价的新概念。应用LBB技术，可以不考虑核 电站设计基准中管道双端断裂引起的动态效应，进而取消防甩限 位器、防冲挡板和阻尼器等，提高电厂的安全性、经济性和可靠性

9.3作用效应组合和设计限值

9.3.2～9.3.5条文规定与美国机械工程师协会2004版ASME 规范第Ⅲ篇的要求一致。参见本标准条文说明第8.3.2条～第 8. 3.5 条。

9.3.7、9.3.8这两条规定参考了美国机械工程师协会20

9.4.1约束六个自由度运动的支承，其自身失效的可能性应达到 最小，或支承部件的裂纹传播到被支承部件（如承压外壳或者主管 道）的可能性达到最小。

尼器；应采用阻尼器的实际阻尼值进行抗震设计；超裕度的抗震设 计将因约束自由位移而降低热胀载荷的设计裕量

9.5.1本节规定参考美国核管会《标准审查大纲》SRPS 3. 9. 3,subsection IL. 3. B 编制 。

9.5.3本条对阻尼器力学性能参数的确定做出了规定

1阻尼器在管道上安装时，通常要用阻尼装置组件（如阻尼 器管夹、调节杆、根部支承结构等）进行连接，类似串联弹簧。对阻 尼器刚度远小于阻尼装置组件刚度的情况，计算中可将阻尼装置 组件视为刚体：对阻尼器刚度接近或大于阻尼装置组件刚度的情 况，计算中不能忽略阻尼装置组件的刚度，需要对阻尼器和阻尼装 置组件的刚度进行比较、确定阻尼装置的组合有效刚度。 2阻尼器刚度的确定应独立于其间隙/无效行程、启动值或 锁紧后最大松弛率；必须核实阻尼器在电厂正常运行或预期瞬态 工况中可能承受的高热胀变形率不会超过阻尼器设计的锁紧 速率。

.5.4本条对阻尼器设计规格书提出了要求。

5可按美国核管会《标准审查大纲》NUREG/CR一5416推 荐的方法进行额定荷载超过22吨的大管径液压阻尼器的验证试 验和外推。 8阻尼器采购程序尚应包含要求制造商提交质量保证和控 制程序给购买者，以供审查和验收。

10.1.1本条为强制性条文，必须严格执行。核电厂地震监测与 报警系统示意图如图7所示，

核电厂地震监测与报警系统示意图

核电厂设置地震监测与报警系统的主要目的为： （1）地震发生时记录核电厂自由场地震动、反应堆和其他抗震 工类物项承受的地震动及地震反应，供震后对相关物项进行检查 时使用； （2）分析核电厂物项的抗震性能，检验各类物项抗震设计和抗 震计算方法是否适当、可靠，积累的数据和经验可供改善核电厂抗 震设计使用； （3）根据地震监测数据及时发布地震报警和设备故障报警信 号，前者旨在实现核电厂抗震设防目标，确保核电厂安全；后者可 发现系统白身故障，及时进行维修保障系统的有效运行

0.1.2地震监测与报警系统自身的可运行性和功能可靠性取决

在地震活动性较强的地区，以较低的地震动水准作为地震报 警的依据可能造成较频繁的停堆，对核电厂运营带来不利影响；可 取适当的运行安全地震动作为地震报警的基准。

有关核电厂地震报警指标和相关软件的应用在我国尚缺乏经 验，应经充分论证后采用；目前认为，加速度峰值并不是决定报警 实施停堆的最适当的参数，因为它不包含地震动持续时间的信息 孤立突出的单个高频加速度尖峰一般对地震反应并无决定性影 响；地震动累积绝对速度（CAV）用作报警和停堆指标可能更为 适宜。

10.2系统设备的布设

10.2系统设备的布设

10.2.1表10.2.1规定的加速度传感器的设置位置和数量宜作 为最低要求。 《核电厂抗震设计规范》GB50267一97和美国核管会导则 RG1.12（1974ReV1)曾依极限安全地震动加速度的大小分两级 规定监测系统设备的布置，这种规定并无充分依据。美国核管会 导则RG1.12（1977ReV2）已修改了这一规定，本规范亦不再区分 极限安全地震动加速度峰值的大小进行系统设备的布设。 不依据核电厂物项上部结构布设的传感器监测数据决定触发 系统或发布报警信号，原因在于上部结构的地震动反应虽与地震 动输人相关，但两者关系的计算具有不确定性。 厂址各点地震动具有不确定性且可能存在差异，每个反应堆 的监测系统是否触发及是否实施地震报警应由该反应堆的地震监 测数据决定；考虑地震动的不确定性和降低误报警的可能，可由自 由场和安全壳底板两处的监测信号决定是否触发系统和实施 报警。 同一核电厂中设计不同的反应堆，其地震反应将有差异，故均 宜依据表10.2.1的规定设置加速度传感器；设计相同的多个反应 堆，其中一个可按表10.2.1的规定设置加速度传感器，其他反应 堆除自由场和安全壳基础底板两处外，可视需要决定是否设置加 速度传感器。多个反应堆若坐落于同一基岩地基上，可仅于一处 设置自由场加速度传感器。

在满足表10.2.1有关加速度传感器布设位置和数量的基础 上，宜选择其他典型重要抗震物项增加设置加速度传感器，增设传 感器有利于震后对相关物项进行检查和检验各类物项抗震设计和 抗震计算方法。结构类型和地震反应基本相同的物项，可选择其 中之一设置加速度传感器；采用基底隔震技术的建筑物和构筑物 应在基础、隔震层和上部结构设置加速度传感器。 能蓝测一点的振动，结构的

10.2.2一组三轴向加速度传感器只能监测一点的振动，结构的 地震反应是处处不同耳复杂变化的，监测点必须精心选择以获取 结构抗震关键点的振动数据。监测结构地震反应的传感器应设置 于主要结构构件而不应设置于非结构构件，传感器设置方向应与 结构计算主轴一致、且宜接近构件重心，便于与计算数据进行 比较。

10.2.5当核电厂有多个反应堆时，记录器和中心处理系统可针

对各反应堆独立设置或共用；在后者情况下，需有足够的信

10.2.6报警信号传送至反应堆主控室，有助于控制人员及时接

10.3设备功能与指标

定，不低于国家强震动台网对仪器性能指标的要求，这些性能指标 是基于力平衡式加速度传感器设定的。力平衡式加速度传感器的 性能指标高于动圈式加速度传感器，更能保障信号处理的精度和 数据应用的可靠性，此外，前者的检测比后者更为方便。 10.3.2记录器即强震数据采集系统，可接收加速度传感器的信 号并向中心处理系统传输，具有触发系统的功能。 3记录器运转期间持续记录并及时删除测点非地震引起的 环境振动信号和小于触发阐值的地震动信号，只有当振动超过预 定幅值并判断是地震引起的振动时，经触发后方可记录存储完整 的地震动或地震反应时程。 6自供电能力指由专门配置的蓄电池供电，蓄电池在外部电 源断开后应能连续工作24h。 10.3.3中心处理系统由工业级计算机（含显示器和键盘）组成， 以多串口卡与记录器相连，以输入输出接口卡与报警单元连接，且 配备地震监测与报警专用软件。 4地震监测与报警系统宜有实施自身设备故障报警的能力 即针对本系统电源失效、设备或软件故障等实施报警，该报警信号 的显示应与地震报警信号有明显区别，设备故障报警与实施停堆 无关。

10.3.4报警单元由干触点继电器、报警显示器和蓄电池组成，

考虑到在地震动强度达到运行安全地震动报警指标后，后续 地震动有可能迅即达到乃至超过极限安全地震动，故发布报警信 号后宜自动启动停堆操作程序；不采取自动停堆措施可能影响地 震应急反应的效能。目前，日本、韩国等的核电厂已采用自动停堆 技术。

附录 A地基与结构的相互作用分析

A.1地基的集中参数分析模型 A.1.1、A。1.2在采用集中参数分析模型进行地基与结构相互作 用体系分析时，本节规定的地基弹簧刚度和阻尼的计算方法有非 频率相关方法和频率相关方法两种。前者与美国结构工程师协会 标准ASCE4一98一致，后者则引自法国《压水堆核岛机械设备设 计制造规则》RCC一G(86）。 在采用频率相关方法时，若需考虑基础理置效应，可就基础底 面以上的地基介质经试算确定附加的弹簧、阻尼参数。

A.2地基的有限元分析模型

.2.1、A.2.2本节有关相互作用体系中地基有限元计算域、边 单条件和单元尺寸的规定，综合考虑了美国结构工程师协会标准 SCE4一98的规定和我国地基和地下工程分析设计的经验。

A.3相互作用体系的子结构分析方法

A.3.1子结构法是结构与地基相互作用体系分析常用的方法之 一，适用于频域分析和时域分析。应用中采用频域方法较多，原因 有以下两点：其一，可以方便地考虑与频率相关的地基阻抗函数 其二，有限元分析或波动分析中的透射边界一般都是频率的函数 但当考虑相互作用体系的非线性特性时，原则上应采用时域方法

附录 B地震作用最大值的组合

B.1.1结构某一方向的总地震作用是该方向各振型地震作用的 叠加，结构各振型地震作用存在耦联，可采用完全二次方根法组合 各振型地震作用最大值。 振型叠加反应谱分析中，一般建筑物可仅考虑对结构反应起 控制作用的前若干阶振型，但是，核电厂设备往往存在大量密集的 不可忽略的高频振型，必须予以适当考虑。低频模态振动分量是 周期性的，高频模态振动既有周期性分量亦有刚性分量（分别对应 自由振动和强迫振动），在地震作用组合中应分别考虑。 考虑上述复杂影响因素的地震作用组合方法有多种，本条提 供的计算方法仅为其中较简单、且计算结果较为保守者。例如，振 型相关系数的计算采用了DerKiureghian的方法，可不涉及地震 动持续时间的取值，计算结果与采用Rosenblueth方法、且持续时 间很长时的结果一致。高频模态中周期性分量的计算采用了 Lindley一Yow方法，与Gupta方法相比更较简单，且可与计算剩 余刚性反应的静力ZPA方法相结合。 本标准并不排斥采用美国核管会NRC导则RG1.92中有关 地震作用组合的其他计算方法，也不排斥采用美国土木工程师协 会技术标准ASCE4一98中的方法，CQC方法中的计算参数可参 考美国NUREG/CR一6645采用。

本条提供的各分量组合系数（1.0，0.4，0.4）得出的结果是较为保 守的。

附录 D设计楼层反应谱的调整

D.0.1、D.0.2有关楼层反应谱的调整采用了美国核管会NRC 导则RG1.122和美国土木工程师协会标准ASCE4建议的方法 考虑楼层反应谱的生成涉及主结构地震反应的诸多不确定因素 故应拓宽确定性楼层反应谱的狭窄的尖峰；为避免设计过分保守 可适当削减楼层反应谱的峰值。 D.0.4考虑生成的楼层反应谱具有诸多不确定性和保守性，且 支承结构的振动一般只能激起相应被支承结构的某一个自振频率 的共振效应，故在应用分析时可采用本条方法对楼层反应谱再做 修正。这种修正虽然具有任意性，但已广泛用于美国的核电厂抗 震设计，并纳入美国机械工程师协会ASME技术标准的附录中

附录E基于性能的抗震安全概率评估参考方活

E.0.1本附录内容独立于本标准其他章节，并非进行核电厂抗 震设计的一般规定，仅供评估核电厂物项抗震能力参考。 E.0.3本条引用了美国土木工程师协会标准《核设施结构、系统 和部件的抗震设计准则》ASCE/SEI43一05的规定，其中抗震分 类1类和2类不建议用于核设施。应当注意的是，本附录中的物 项抗震分类与本标准其他章节的物项抗震分类是有区别的，不应 无分析地混用

地基不同深度处的地震动时程和地震动参数的生成方法与 标准第4章的规定方法原则上是一致的，竖向地震动的确定应 合美国土木工程师协会标准ASCE4的要求。

梁结构；反应谱法和线性时程分析法适用于任何结构，分析中应 虑显著的P一△效应；非线性分析方法用于某些构件具有明显 线性的结构和具有明显不规则性的结构

虑显著的P一△效应；非线性分析方法用于某些构件具有明显非 线性的结构和具有明显不规则性的结构。 E。0.7本附录地震反应分析中采用的临界阻尼比、强度衰减因 子、材料强度、非弹性耗能因子等均应符合美国土木工程师协会标 准《核设施结构、系统和部件的抗震设计准则》ASCE/SEI43一05 的规定

E.0.8美国土木工程师协会标准《核设施结构、系统和部件的

震设计准则》ASCE/SEI43一05采用了简化的基于性能的概率 计方法，对荷载组合、许用强度、许用变形、许用转角等都给出了

定性的规定。 E.0.9~E.0.12这几条给出了直接采用极限状态概率方法进行 抗震能力评估时应满足的基本要求。

F.0.1、F.0.2本附录提供的标准设计反应谱系美国核管会导则 RG1.60反应谱，其中，加速度、速度、位移三者的反应谱均以对数 坐标标示于同一幅图中。该反应谱对应的地震动加速度峰值为 1.0g，位移峰值为91.44cm；使用时应按具体，址的设计基准地 震动加速度峰值依比例调整。 本标准并不排斥使用其他适用的核电厂抗震设计标准反 应谱。

值均大于要求反应谱RRS的谱值的1.1倍是难以实现的，此

K.2激振装置及外围设备

K.2.2如果条件不允许，抗震试验时可不加温加压，但应布置足 够的测点，将地震作用下得到的试验结果提交业主做进一步评定。 可采用计算方法将温度、压力等荷载按规定的组合方法叠加，评定 计算结果是否在规定的应力限值或变形限值范围内。

K.3.1本条是对试验试件的要

1模型在尽量不影响设备动态特性和试验目的的前提下，可 对原件在结构上做适当简化或采用适当代用件，但应论证其合理 性；当配置人工质量时，应使试件的质量与质量分布与原件相同或 相近，当结构简化对试验结果有明显影响时，应对结果进行修正。 2某些设备、特别是电气设备的器件（如继电器），其共振频 率与组件的共振频率不同，各器件在地震中的共振现象（如继电器 的高频颤振）不能在组件的单频拍波试验中得到反映。此时，可根 据组件试验得到器件安装部位的振动反应，再以此振动反应作为 输入，进行器件试验。注意器件安装条件必须与实际相符，试验频 率上限可超过33Hz（可能达到100Hz）。 K.3.2本条是对试件的安装方式的要求。 1～4包括安装支承处的输入荷载和加载方式在内的试验安 装、固定及加载条件应模拟真实情况，若不能模拟真实情况或当设 备支承在多个支座上且各支承点运动有很大差别时，应经论证选 取起主导作用的支承部件，使其支承安装条件和输入与实际相同； 其他支承点宜尽可能模拟支承安装条件和输入的实际情况。如有 可能，宜采用多点激振、输入对应各支承点的反应谱。 5设备的单向试验方法适用于以下任何一种情况： 一设备的三向运动中，每两向运动间无耦合、或耦合很小； 一受试验条件或设备及安装条件限制、设备只能在一个方 向运动； 一一设备某一方向的输入相对其他方向大很多。 单向加载试验可就设备运动的三个方向逐次进行，但要考虑 不同方向运动间的耦合影响。单向输人入可采用不同方式，包括正 弦驻波（一般为正弦三波）、正弦拍波和正弦扫描波等，试件对不同 输入波的反应不同。每拍5周的正弦拍波与正弦三波的试验结果 比较接近，但正弦扫描波的反应要比正弦拍波大，故采用正弦扫描 波时应乘以波形因子入。 考虑设备各向空间运动间的耦合，单向试验的输人加速度峰

1模型在尽量不影响设备动态特性和试验目的的前提下，可 对原件在结构上做适当简化或采用适当代用件，但应论证其合理 生；当配置人工质量时，应使试件的质量与质量分布与原件相同或 相近；当结构简化对试验结果有明显影响时，应对结果进行修正。 2某些设备、特别是电气设备的器件（如继电器），其共振频 率与组件的共振频率不同，各器件在地震中的共振现象（如继电器 的高频颤振）不能在组件的单频拍波试验中得到反映。此时，可根 据组件试验得到器件安装部位的振动反应，再以此振动反应作为 输入，进行器件试验。注意器件安装条件必须与实际相符，试验频 率上限可超过33Hz（可能达到100H2）

ar= apXGXA

式中：aE 单向输入的加速度峰值； 要求反应谱的ZPA值（接近零周期的加速度谱幅 值； G一考虑不同方向运动耦合影响的几何因子，一般可取 1. 2~1.3;

以上所述的单频率振动输入，如止弦拍波等，是对具实地震动 （或结构地震反应）的一种近似模拟。实际地震动（或结构地震反应） 本是一种多频的随机运动，现用一个个单频运动逐个发生来模拟，因 此只是一种近似。只有在下列情况采用单频振动才是最合理的： (D要求的反应谱由单一频率控制，如由于结构、管道的过滤放 大作用，支承在管道上的设备即属此类。 ②设备在0～33Hz范围内只有一个主频，对应其他阶自振频率 的响应与之相比均很小；或这些自振频率均在33Hz以上；或在0～ 33Hz范围内有几个自振频率，但它们相隔频段较宽，相互间没有 耦合影响。 因此，单频试验方法一般只适用于管道上安装的电气仪表或 机柜中的元器件。

K.6 抗震性能试验

图8地震动循环次数的确定

K.6.4本条是对抗震性能试验方法的规定

1对于刚性安装在楼层墙体上的设备，一般采用多频反应谱 方法进行试验。试验一般采用三向输入，但也可采用双向输人（即 一个水平方向和竖向及另一个水平方向和竖向）。试验时应根据 设备的要求反应谱RRS，生成包络该反应谱的人工模拟加速度时 程，由该人工时程通过数学变换、计算得到的试验反应谱TRS应 包络相同阻尼比的要求反应谱，再以该人工时程作为振动台的台 面输人。理论上讲，一个确定的反应谱可以生成无数条人工加速 度时程，为满足抗震试验要求，输入的模拟人工加速度时程应满足

应频率范围的目标功率谱密度曲线的80%，使试验中施加给试件 的能量足够大。 目标功率谱可由要求反应谱利用下式计算：

图9阀门及其执行机构的抗震试验通用包络反应谱

电设备和组件抗震试验通用水平包络

设备和组件抗震试验通用竖直方向反

②安装在管道上的设备或安装在机柜（台、盘、柜）中不同标高 处的仪控电元器件或阀门执行机构的元器件（如继电器、开关、接 插件等），可采用适用于器件的通用包络反应谱（见图12和表6， 其中极限安全地震动ZPA加速度为6g）。 采用正弦拍波方法进行5次运行安全地震和1次极限安全地 震模拟试验。正弦拍波试验可就三个相互正交的轴线（OX、OY、 0Z)分别进行。试验应在2Hz～33Hz范围的1/3倍频程处和自 振频率处进行。正弦拍波的每个拍中应含12个～15个周波。各 拍之间的时间间隔至少取2s。每次试验持续时间至少为15s（不 含拍波之间的间歇）。试验中应对设备的功能和特征进行测量，以 了解其可运行性。

图12器件抗震试验的通用包络反应谱，阻尼比5%

器件抗震试验的通用包络反应谱的特

（4）对管道上的电气设备或安装在机柜中的元器件，采用单频 正弦拍波方法用逐个单向试验模拟多向试验、用逐个单频试验的 组合模拟多频的反应，是一种近似方法。图13给出了单个频率下 的单个正弦拍波的响应以及多个正弦拍波（频率间隔为1/3倍频 程）的组合，该组合形成的试验反应谱可以包络要求反应谱。 抗震性能试验中采用单频正弦拍波方法时，试验频率可根据 实测的自振频率和规定的频率间隔（1/3倍频程）在1Hz～33Hz 的范围内选择，输入的幅值为要求反应谱的零周期加速度值

DB11T 1300-2015 湿地恢复与建设技术规程图13正弦拍波的组合包络要求反应谱的示意图

PA的比值（即放天系数）和临界阻尼比值根据图14确定。每个 率处的试验持续时间至少为15s（不含拍波之间的间歇）。

表 7安全一级部件的载荷组合和应

GB／T 31997-2015 风力发电场项目建设工程验收规程表8安全二级和三级泵的荷载组合和应力限值

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