The20thConference StructuralMechanicsinReactor主蒸汽閥管系響應特性分析研，，，（蘭州理工大學石油化工學院，蘭州：準確預測主蒸汽閥響應幅頻特性、揭示其響應規律特點，能夠提高主蒸汽隔離閥抗震設計過程的效率和科學性，在保證主蒸汽閥安全性的前提下實現最佳的經濟性。本文利用三角級數疊加法，以“華龍一號”核電機組主蒸汽閥安裝標置樓層加速度反應譜為分別利用反應譜法、時程分析法計算主蒸汽閥管系的響應，分析其響應幅頻特性，評估其抗震性能。結果表明：主蒸汽閥管系的振動頻率集中在管系基頻附近，主蒸汽閥真實感性遠大于對激勵幅值的敏感性。本文采用動力法進行主蒸汽閥管系抗震分析，可為更大口徑主蒸汽閥的設計提供指導。：主蒸汽閥，抗震分析，反應譜法，時程分析法，幅頻特性號： 文章標志碼： 文章編號：ysisonseismicresponsecharacteristicsof isolationvalve:Inordertoimprovetheefficiencyandscientificityoftheseismicdesignprocessofthe isolationvalve,andtoensurethebesteconomyunderthepremiseofensuringitssafety,itisnecessarytoaccuraypredicttheamplitude-frequencycharacteristicsoftheseismicresponseofthe isolationvalve.Inthispaper,thetriangularseriessuperpositionmethodisusedtogeneratethetimehistoryoffloorvibration.Inthisprocess,thefloorresponsespectrumoftheelevationpositionofthemain- isolationvalvewhichisinstalledin〝Hualongone〞istakenasthetarget.Itisfoundthatfloorvibrationisdifferentfromgroundvibration,andthemainvibrationfrequencybandis0~10Hz.Theseismicresponseofthemain- isolationvalvesystemiscalculatedbyusingtheresponsespectrummethodandthetime-history ysismethodrespectively.Theamplitude-frequencycharacteristicoftheresponseis yzedandtheseismicperformanceofthemain isolationvalvesystemisevaluated.Theresultsshowthatthevibrationfrequencyofthemain- isolationvalvesystemisconcentratednearthefundamentalfrequencyofthemain isolationvalvesystem,andtheactualloadofthemain-isolationvalveisclosetothesinglefrequencyexcitation,andthepipelinefiltersthevibrationfrequencycomponentofthefloortoacertainextent.ThesensitivityofpipesystemresponsetofrequencyismuchgreaterthanthatofexcitationInthispaper,theseismicysisofthemain isolatingvalvesystemiscarriedoutbyusingthedynamicmethodwhichcanprovideguidanceforthedesignofthelargerdiametermain : isolationvalve,seismicysis,responsespectrummethod,time- 主蒸汽閥是安全殼最后一道安全

ζS2ln1?aGω=πω ln1?a主蒸汽閥的抗震設計和鑒定過程多利恰恰是在設計過程中提高閥門抗震性能最直接有效的途徑。為準確計算主蒸汽閥的響應，選取主蒸汽閥以及其所處的部分管道為研究對象，稱之為主蒸汽 MSIVS所在樓層振動的幅頻特性；第二節基于模態疊加理論計算了管系幾個關鍵位三節截取3s人工時程波，對管系進行抗震頻特性并分析了管系響應對激勵幅值和頻MSIVS抗震分析的輸入數據一般本文以MSIVS安裝標置2%阻尼樓層選用文獻[2]中基于概率理論推導出的PSD之間的關系式作為數

時間為10s，振動幅度上升階段持續時間為道軸向為xy方向，垂直管道軸向方向為z方向。利用軟件z）和一個豎直方向（y）的PSD曲線、自相關函數和振動時程如圖1.1。（a）x（b）y PSD曲線可33Hz0～10Hz的0.1，故在隨后的分析中1.2m的橫MSIVS有限元計算模型如2.1。

Figure2.1finiteelementmodelof依照GBT33582-2017[4]的要求，利用12階固5y1z方向主振型為第2階。系進行反應譜分析。管系前6階模態均未出使用SRSS法疊加計算管系的最大位移響應，分析過程中選取阻尼比為2%。計算結果表明，x方向最大位移響應為0.00026m，發生在主蒸汽閥支架頂端，y、z方向最大位別為0.0116m、0.0086m。為了方便對比，選擇等效應力這樣一個簡單的單值結果作為（a位置）133219汽閥連接位置（b位置）處130674（d位置）處169928（e位置）173817節點位移響應譜如圖Table2.1NaturalFrequencyof階123456頻率階789頻率 2.2管系等效應力云圖diagramofthesystem

2.3Fig.2.3discementresponsespectraatseveralkeylocations69Mpa、于z向。。

應頻率都完全避開了激勵譜主要攜帶能量的頻率成分，但y方向主振型對應頻率10.5Hzx向主振型對應頻率值偏離激勵主要攜帶能量頻率2.4振型參與系數與激勵譜對比圖Figure2.4ComparativeDiagramofMode

反應譜分析法畢竟是一種擬動力的分時程分析的第一步是選取輸入波，截取上文中人工波6～9s的數據作為時程分析的輸入波，時程波的PSD函數利用PSD曲線如圖3.1。3.1PSDFig.3.1excitationwavePSD觀察圖3.1，人工加速度時程波所包含5Hz以后，x、zPSD值基本yPSD20Hz以后才趨剛度比例系數為0.3636。曲線作為振動波各頻率成分所含能量的一PSD值作為振動幅

圖3.2加速度響應PSD曲線Fig.3.2accelerationresponsePSD

(（d位置）處169928加速響應PSD曲線：(

MSIV支架頂端；y、z方向響應最大位置為安全閥安裝位置，y方向發生了一定程度，響應幅值遠大于x、z的相對運動。綜上，主蒸汽閥管系在樓離閥而言，期間其所受振動激勵經安全y向激勵PSD曲線峰值最小，但對管系響應貢構響應對結構和激勵動態特性的敏感性系錨固約束位置、Ⅱ,安全閥安裝位置、Ⅲ,MSIV進口端閥頸、MSIV出口端閥頸、Ⅴ,3.2給出了這幾個位3.2Fig.3.2equivalentstresstimehistoryMSIVS在受樓層振動激勵時，其用，使得主蒸汽閥期間受載亦接近

在期間，管道約束和管系自身的相對運動是管系產生較高水平應力的文中計算模型與實際安裝情況并不完律可用于指導主蒸汽閥的抗震設計和JiangW,LiB,XieWC,etal.Generatefloorresponsespectra:Part1.Directspectra-to-spectramethod[J].NuclearEngineering&Design,2015,293:525-546.UnruhJF,KanaDD.Anitiveprocedureforthegenerationofconsistent Engi