عنوان پایان‌نامه
بررسی روش های مدلسازی تحلیل لرزه ای ساختمانهای ایمنی نیروگاه های هسته ای و ارزیابی پارامترهای موثر بر آن ها
- رشته تحصیلی
- مهندسی عمران - سازه
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه پردیس یک فنی شماره ثبت: 1853;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 60099
- تاریخ دفاع
- ۱۳ شهریور ۱۳۹۲
- دانشجو
- سارا احمدلو
- استاد راهنما
- ایرج محمودزاده کنی
- چکیده
- ساختمانهای نیروگاه‌های اتمی از بسیاری لحاظ منحصربفرد هستند و برای تامین ایمنی و مقاومت کافی در آنها باید ملاحظات ویژه‌ای را در نظر گرفت. به دلیل پیچیدگی و تعداد زیاد درجات آزادی مدلسازی این سازه‌ها می‌تواند با دشواری‌های زیادی همراه باشد. از طرفی جرم و صلبیت زیاد این ساختمان‌ها سبب می‌شود اثر اندرکنش با خاک نیز در پاسخ لرزه‌ای بسیار تعیین‌کننده شود. اندرکنش باعث تغییر در فرکانس، برش پایه، تغییرمکان نسبی و طیف پاسخ شتاب طبقات می‌گردد و نمی‌توان آن را نادیده گرفت. همه این موارد باعث پیچیده‌تر شدن مدل ساختمان می‌گردد، طوری‌که ممکن است مدلسازی دقیق به روش اجزا محدود با امکانات موجود، ممکن یا اقتصادی نباشد. در این میان استفاده از مدل‌های تیر و جرم متمرکز در تحلیل و طراحی ساختمانهای مختلف نیروگاه‌های اتمی بسیار رایج است. این مدل‌ها علاوه بر در اختیار گذاشتن اطلاعات لازم برای مراحل بعدی طراحی، امکان بررسی و شناخت رفتار لرزه‌ای سازه را به خوبی فراهم می‌کنند. اگرچه این نوع مدل اطلاعات خوبی درباره رفتار دینامیکی ساختمان در اختیار می‌گذارد ولی به تنهایی برای محاسبه نیروها و تنش‌های ایجاد شده در سازه کافی نیست. در روش مورد بررسی در این تحقیق، با ساخت مدل اجزا محدود هر طبقه، نیروهای داخلی قسمت‌های مختلف ساختمان با اعمال استاتیکی تغییرمکان‌های نسبی، که از تحلیل دینامیکی مدل تیر و جرم متمرکز ساختمان راکتور فرضی بدست می‌آیند، محاسبه شده است. هم‌چنین با ساخت یک مدل اجزا محدود و دقیق از کل ساختمان و تحلیل دینامیکی آن، نتایج دو شیوه مدلسازی با هم مقایسه گردیده است. نتایج نشان داده‌اند که با اعمال استاتیکی تغییرمکان‌های نسبی دورانی و انتقالی می‌توان به مقادیری نزدیک به مقادیر بدست آمده از تحلیل دینامیکی مدل دقیق اجزا محدود سازه دست پیدا کرد.
- Abstract
- Nuclear power plant structures are unique in many ways and especial consideration must be taken to ensure their safety and strength. Due to their complexity and large number of degrees of freedom, detailed modeling of these structures can be very difficult. In addition, these structures are considerably massive and rigid which makes the soil structure interaction effects on seismic response very significant. SSI interaction can cause drastic changes in frequency, base shear, relative displacements and acceleration response of stories and cannot be neglected. All of these make the seismic modeling of these structures very complex to the point that detailed FEM modeling may not be feasible or economical. Meanwhile, lumped mass models are widely used for analysis or design purposes. These models provide the necessary information for future detailed analysis and also are very helpful in representing the seismic behavior of the structures. Although these models are very useful in determining the seismic response and its governing parameters, they cannot be directly used to calculate stresses and forces caused by earthquake in different elements of the structure. In this research, internal forces of different parts of the structure are calculated by separate FEM modeling of each story and performing static analysis under relative displacements which are obtained by dynamic analysis of the lumped mass model of the hypothetical reactor. A second dynamic analysis is also performed on a detailed FEM model of the whole structure. Results of these two techniques are compared. Results show that internal forces which are calculated by using relative displacements and rotations obtained by dynamic analysis of the lumped mass model are similar to the internal forces obtained by dynamic analysis of the detailed model of the whole structure.
