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AP1000屏蔽厂房结构顶部有个可以满足核电厂72小时供水的重力水箱,该重力水箱为体积大约2800立方米的环形大容器,在AP1000核电厂遭遇地震动时,重力水箱内水体会产生强烈振荡,对屏蔽厂房结构的响应有一定的影响,因此需要考虑水和水箱壁之间流固耦合作用。本文以AP1000屏蔽厂房为研究对象,采用大型通用有限元ANSYS 18.1软件对在安全停堆地震作用下考虑流固耦合效应的AP1000屏蔽厂房结构展开动力响应研究,分析0m、5.1m、6.8m、7.7m、8.6m、9.7m和10.7m水位屏蔽厂房结构动力特性,揭示不同地震输入、水位高度对屏蔽厂房结构动力响应的影响规律,探寻地震作用下最合适的减震水位。本文主要研究工作如下:(1)采用SOLID65实体单元和FLUID30流体单元建立考虑流固耦合效应的AP1000屏蔽厂房结构有限元模型,并对不同水位高度屏蔽厂房结构进行模态分析,研究不同水位时水和水箱壁之间的流固耦合作用对屏蔽厂房结构动力特性的影响。结果表明,水位变化对屏蔽厂房前四阶自振频率有较大影响,而对第五阶、第六阶自振频率几乎没有影响。(2)基于建立的7种不同水位屏蔽厂房结构有限元模型,选取7组与RG1.60设计反应谱相一致的地震波,分别在双向和三向安全停堆地震作用下分析考虑流固耦合效应的屏蔽厂房结构的加速度响应、位移响应、楼层反应谱和底部剪力,以研究重力水箱内水位变化时水和水箱之间的流固耦合作用对屏蔽厂房结构地震响应的影响。随着水位高度的增加,屏蔽厂房结构的加速度和位移呈现先增大、再减小、后增大的变化趋势,水位高度处于8.6m时,使得屏蔽厂房加速度和位移均最小。(3)针对屏蔽厂房隔震结构,采用高阻尼橡胶支座模拟隔震支座,分析安全停堆地震作用下隔震屏蔽厂房在不同水位时的地震响应,探寻水和水箱壁的流固耦合作用对隔震后屏蔽厂房结构地震响应的影响。屏蔽厂房隔震结构水平加速度和位移随着水位高度的增加呈现先略有减小、再增大、后减小、最后增大的趋势。