核能产业具有高效、低碳、环保等一系列优势。由于其诸多优点,近年来核电能源占中国乃至世界电能的比重逐渐升高,据统计2019年中国核电总发电量为3481.31亿千瓦时,约占全国所有发电量的4.88%。在2011年3月11日的日本福岛核泄漏事故后,人们对核电安全有了新的认识。此后,核电行业的安全问题也受到了更为广泛的关注。核电厂抗震设计和安全鉴定等一系列工作都需要对核电厂的重要结构和设备进行分析。目前已有的研究工作中多数未考虑核电厂设备和结构之间的耦合作用,地震作用下核电设备对厂房动力响应影响的研究成果还很匮乏。为了明确核电厂设备对于厂房动力响应的影响程度,本文以现在广泛应用的第三代核电厂结构和设备为分析对象,针对核电厂设备和厂房之间的耦合作用开展研究,采用大型通用有限元软件ABAQUS作为分析工具,对核电厂安全壳和部分设备进行了精细化建模,系统地分析了重要设备对于核电厂厂房结构动力响应的影响,探究地震作用下设备和结构相互作用机理,为核电行业的抗震设计和安全鉴定提供依据。首先,根据《核电厂抗震设计规范》(GB50267-97)和美国标准审查大纲《Standard Review Plan》中规定,明确了核电厂内需要考虑耦合作用的设备选取依据。根据筛选结果,确定需要考虑耦合作用的设备为PCS重力水箱和核电厂环形吊车。根据公开资料,利用ABAQUS有限元软件建立了考虑设备—结构动力耦合作用的精细化有限元模型。对整体有限元模型开展模态分析。以美国RG1.60谱作为目标谱生成人工地震动,时程分析时地震动输入按两个水平方向和竖直方向1:1:2/3的比值输入,时程分析结果得到结构和设备的加速度、位移、应力等分析结果。基于所建立的有限元模型,分别研究环形吊车所停放的位置、吊车载重对于安全壳地震动力响应的影响。分析结果表明,一定的载重范围内,吊车的载重将会减轻安全壳结构的峰值动力响应。吊车的载重越大,对安全壳结构的峰值加速度和位移的减少作用越明显。吊车位置的改变对安全壳动力响应影响较小。以PCS重力水箱和安全壳作为分析对象,采用流固耦合分析方法,以水箱的七种不同水位作为分析参数,按照美国RG1.60谱作为目标谱生成人工地震动作为输入,进行水箱和安全壳地震动力响应分析。分析结果表明,安全壳重力水箱对安全壳的地震响应有明显的影响。通过以上分析,基本明确了PCS重力水箱和环形吊车对于安全壳厂房动力响应的影响程度,本文的研究可为实际工程中的核电厂结构和设备抗震提供合理建议。