專利名稱：一種核電站聯(lián)合泵房混凝土蝸殼泵的設計方法
技術領域：
本發(fā)明屬于核電站設計技術，具體涉及一種核電站聯(lián)合泵房混凝土蝸殼泵的設計方法。
背景技術：
蝸殼泵位于聯(lián)合泵房之中，其作用是向常規(guī)島廠房提供足夠的冷卻水，以確保核電廠的正常運行以及事故時安全停堆，在核電站中的地位十分重要。而蝸殼泵又是由電機、變速箱(齒輪箱)、葉輪、泵體、進水道及出水道組成，造成其受力的復雜性。又因泵體是由混凝土結構構成，形似蝸牛，造成其形狀的復雜性。由于蝸殼形狀奇特且荷載工況復雜，因此要找出一種簡化模型，使結構計算易于完成，又能滿足各種工況組合的合理的配筋結果，是蝸殼泵計算的目的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有實際問題的復雜性，提供一種核電站聯(lián)合泵房混凝土蝸殼泵的設計方法。采用本發(fā)明的方法可以較準確模擬混凝土蝸殼泵結構的受力情況，給出合理的配筋結果。本發(fā)明的技術方案如下一種核電站聯(lián)合泵房混凝土蝸殼泵的設計方法，包括如下步驟(I)建立蝸殼泵的簡化模型，模型中蝸殼泵由蝸殼上部、蝸殼側壁、蝸殼下部三個部分的鋼筋混凝土構件連接在一起構成，三個鋼筋混凝土構件來承受蝸殼泵內(nèi)水的徑向壓力；(2)確定蝸殼內(nèi)的水壓力作用荷載,水壓力包括正常運行時的最大水壓力、最大瞬態(tài)水壓力、試驗水壓力；(3)選取蝸殼泵中心軸線上的四個截面作為典型截面，針對典型截面進行內(nèi)力計算；( 4 )根據(jù)內(nèi)力計算的結果，進行等效配筋計算。進一步，如上所述的核電站聯(lián)合泵房混凝土蝸殼泵的設計方法，在步驟(I)建立的蝸殼泵簡化模型中，作用在蝸殼上、下部的豎向力T由與蝸殼通道形狀一樣的鋼筋混凝土來承受；施加在蝸殼側壁上的水平力Rh通過沿循環(huán)泵上環(huán)和下環(huán)水平切線配置徑向鋼筋來抵制；豎向力T和水平力Rh所產(chǎn)生的彎矩，則分別由泵上環(huán)和下環(huán)水平切線配置的徑向鋼筋及蝸殼壁的豎向鋼筋來抵制。進一步，如上所述的核電站聯(lián)合泵房混凝土蝸殼泵的設計方法，步驟(3)中所述的內(nèi)力計算是針對步驟(2)中確定的最大水壓力對所選取的典型截面進行的計算，包括徑向截面的彎矩計算
B1Mr = —(P-gd)x —
2
蝸殼邊緣的剪力或者腹部的拉力計算T= (P-gd) X B由水平壓力產(chǎn)生的彎矩計算
權利要求
1.一種核電站聯(lián)合泵房混凝土蝸殼泵的設計方法，包括如下步驟 (1)建立蝸殼泵的簡化模型，模型中蝸殼泵由蝸殼上部、蝸殼側壁、蝸殼下部三個部分的鋼筋混凝土構件連接在一起構成，三個鋼筋混凝土構件來承受蝸殼泵內(nèi)水的徑向壓力； (2)確定蝸殼內(nèi)的水壓力作用荷載，水壓力包括正常運行時的最大水壓力、最大瞬態(tài)水壓力、試驗水壓力； (3)選取蝸殼泵中心軸線上的四個截面作為典型截面，針對典型截面進行內(nèi)力計算； (4)根據(jù)內(nèi)力計算的結果，進行等效配筋計算。
2.如權利要求I所述的核電站聯(lián)合泵房混凝土蝸殼泵的設計方法，其特征在于在步驟(I)建立的蝸殼泵簡化模型中，作用在蝸殼上、下部的豎向力T由與蝸殼通道形狀一樣的鋼筋混凝土來承受；施加在蝸殼側壁上的水平力Rh通過沿循環(huán)泵上環(huán)和下環(huán)水平切線配置徑向鋼筋來抵制；豎向力T和水平力Rh所產(chǎn)生的彎矩，則分別由泵上環(huán)和下環(huán)水平切線配置的徑向鋼筋及蝸殼壁的豎向鋼筋來抵制。
3.如權利要求I或2所述的核電站聯(lián)合泵房混凝土蝸殼泵的設計方法，其特征在于步驟(3)中所述的內(nèi)力計算是針對步驟(2)中確定的最大水壓力對所選取的典型截面進行的計算，包括 徑向截面的彎矩計算
4.如權利要求3所述的核電站聯(lián)合泵房混凝土蝸殼泵的設計方法，其特征在于步驟(4)中所述的等效配筋計算包括 蝸殼徑向上部和下部所需鋼筋的計算
5.如權利要求I所述的核電站聯(lián)合泵房混凝土蝸殼泵的設計方法，其特征在于還包括在不同的工況組合下利用ANSYS 5. 2軟件對簡化模型的計算結果進行比較分析的步驟，不同的工況組合包括a)施工階段的荷載；b)水壓試驗工況與施工工況；c)運行工況、施工工況、溫度變化工況。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種核電站聯(lián)合泵房混凝土蝸殼泵的設計方法，該方法建立蝸殼泵的簡化模型，模型中蝸殼泵由蝸殼上部、蝸殼側壁、蝸殼下部三個部分的鋼筋混凝土構件連接在一起構成，三個鋼筋混凝土構件來承受蝸殼泵內(nèi)水的徑向壓力；確定蝸殼內(nèi)的水壓力作用荷載；選取蝸殼泵的典型截面，針對典型截面進行內(nèi)力計算；根據(jù)內(nèi)力計算的結果，進行等效配筋計算。采用本發(fā)明的方法可以較準確模擬混凝土蝸殼泵結構的受力情況，使整個結構計算易于完成，并給出合理的配筋結果。
文檔編號G06F17/50GK102799727SQ20121024077
公開日2012年11月28日 申請日期2012年7月11日 優(yōu)先權日2012年7月11日
發(fā)明者趙迪, 王曉東, 李玉民 申請人:中國核電工程有限公司