核级铅酸蓄电池组的抗震性能分析

魏圣坤 赵 斌

（同济大学土木工程防灾国家重点实验室，上海200092）

0 引 言

核能发电具有对环境污染小、消耗资源较少等优点，已逐渐成为各国电力行业的主要发展对象。但核能发电在地震中的安全问题也不容忽视，2011年福岛核电站受地震影响，放射性物质泄漏到外部，造成的损失无法计量［1］。而蓄电池系统是核电站发生事故时的备用电源，在地震时要确保供电，其在地震作用下的完整性对核电站的意义不言而喻。但蓄电池的质量远大于支架的质量，并且蓄电池是单个的散体，与支架之间没有牢固的连接，所以对蓄电池系统进行抗震分析具有一定难度［2］，而在此之前对蓄电池系统的抗震性能研究较少，尚未给出较为适宜的简化建模方法，因此本文基于同济大学振动台实验室对核级蓄电池组及支架样品进行的抗震试验研究结果，并使用ABAQUS采用固体单元和壳体-弹簧单元模拟蓄电池两种建模方式进行谱分析法计算支架地震响应，对比试验结果后得出较为蓄电池的合理简化建模方法。

1 试验设计

1.1 试验模型

本次试验模型由核级铅酸蓄电池、支架柱、支架横梁、支架柱底板、蓄电池底部槽钢、底部方钢管、垫木、过渡钢板组成。蓄电池选用9个GFH-3000蓄电池，支架柱尺寸为1 776 mm×140 mm×570 mm，支架梁长为1 025 mm，支架柱底板尺寸为1 916 mm×250 mm，厚度为10 mm，蓄电池底部槽钢长为885 mm及735 mm，蓄电池底部方钢管尺寸为1 776 mm×90 mm×50 mm，厚度为5 mm。支架柱底部垫木尺寸为1 916 mm×250 mm×35 mm，支架结构采用胶垫厚度为2 mm～12 mm不等。锚地螺栓采用M20、M12、M10高强螺栓，支架间连接采用M10高强螺栓。……