调谐质量惯容阻尼器对核安全壳的减震性能研究

摘要

通过减震措施降低核安全壳地震加速度响应，确保强震作用下核电设备的安全，对提高核安全壳抗震韧性具有现实意义。调谐质量阻尼器（tuned mass damper, TMD）能有效地降低风振响应，用于控制地震响应，存在频带窄、减震效率低等不足。文中将TMD与惯容结合，提出采用调谐质量惯容阻尼器（tuned mass damper inerter, TMDI）降低核安全壳地震加速度。基于性能需求设计思想与H_∞优化准则建立了TMDI最优参数设计方法。在此基础上，使用子结构思想联合ABAQUS与Matlab开发了数值模拟方法，实现了TMDI控制下核安全壳地震响应有限元模拟。通过对某核安全壳有限元模型进行TMDI地震控制算例分析，验证了理论分析的有效性。结果表明，采用TMDI时核安全壳顶部峰值加速度减震率为46.1%,且TMDI达到相同减震指标时所需调谐质量减少了28.2%。

关键词

核安全壳 / 地震响应 / 惯容 / 调谐质量惯容阻尼器 / 轻量化设计