Оптимизация параметров двойной сейсмоизоляции фундаментов турбоагрегатов

DOI: 10.37153/2618-9283-2025-1-122-133

Авторы:

Бабский Александр Евгеньевич
главный специалист по динамике сооружений, строительный отдел – турбинный остров, Санкт-Петербургский филиал АО «Атомэнергопроект» – «Санкт-Петербургский проектный институт»;

ORCID: https://orcid.org/0000-0002-8297-1630

Зынак Артем Александрович
инженер-проектировщик, строительный отдел – турбинный остров, Санкт-Петербургский филиал АО «Атомэнергопроект» – «Санкт-Петербургский проектный институт»; аспирант Санкт-Петербургского государственного архитектурно-строительного университета, ORCID iD: https://orcid.org/0009-0002-8194-585X. Санкт-Петербург, Российская Федерация

Тарасов Владимир Александрович
инженер-проектировщик, строительный отдел – турбинный остров, Санкт-Петербургский филиал АО «Атомэнергопроект» – «Санкт-Петербургский проектный институт»; аспирант Высшей школы промышленно-гражданского и дорожного строительства, Инженерно-строительный институт; Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого

ORCID: https://orcid.org/0000-0002-1030-8370

Рубрики: Основания и фундаменты, подземные сооружения
Ключевые слова: двойная система сейсмоизоляции, виброизолированный фундамент турбоагрегата, сейсмостойкость, землетрясение, сейсмоизоляция, сейсмический расчет, частотно-зависимые вязкие демпферы
Аннотация:

Статья посвящена повышению уровня сейсмостойкости энергетических объектов при их строительстве в районах с высокой сейсмичностью. Объектом исследования является система двойной сейсмоизоляции фундамента турбоагрегата, предметом исследования – оптимизация параметров нижнего сейсмоизолирующего слоя за счёт варьирования количества вязких демпферов. Целью исследования явилось определение и расчетное обоснование оптимального числа вязких демпферов, обеспечивающих наибольшее снижение максимальных сейсмических осевых ускорений на отметке установки турбоагрегата при высокочастотных и низкочастотных сейсмических воздействиях. Основной метод исследования – проведение вычислительных экспериментов: динамические расчеты проводятся в программном комплексе Nastran методом прямого интегрирования уравнений движения с применением метода конечных элементов. Основным исследуемым критерием сейсмостойкости виброизолированного ФТА приняты величины максимальных сейсмических осевых ускорений на отметке установки турбоагрегата. В результате вычислительных экспериментов получено, что наибольшее снижение максимальных осевых ускорений при низкочастотном сейсмическом воздействии достигается при установке 160 демпферов (относительном затухании 40 % от критического). При высокочастотном сейсмическом воздействии требуется 60 демпферов (относительное затухание 15 % от критического). Окончательное число демпферов в слое сейсмоизоляции здания турбины для каждого проекта должно определяться из серии вариантных расчётов, учитывающих, множество факторов. Результаты исследования возможно применять для проектирования и расчетных обоснований систем сейсмоизоляции перспективных энергетических объектов таких как ТЭС и АЭС.

Используемая литература:

1. НП-031-01 Нормы проектирования сейсмостойких атомных станций, 2001.

2. Бабский А.Е.,Тарасов В.А. Сейсмостойкость виброизолированных фундаментов турбоагрегатов // Сейсмостойкое строительство. Безопасность сооружений. 2021. № 5. С. 3–49.

3. Tarasov V.A. Double Seismic Insulation System of Turbine Unit Foundation. Сonstruction of unique buildings and structures. 2020, vol. 91, p. 9101.

4. Научно-исследовательская инженерная фирма ООО «ЦКТИ-ВИБРОСЕЙСМ»: официальный сайт. Санкт-Петербург. – URL: https://cvs.spb.su/ru (дата обращения: 14.01.2025).

5. Бабский А.Е., Лалин В.В., Тарасов В.А. Выбор параметров пружинно-демпферной изоляции здания турбины с виброизолированным фундаментом турбоагрегата в составе // Сейсмостойкое строительство. Безопасность сооружений. 2022. № 6. С. 55–70. DOI 10.37153/2618-9283-2022-6-55-70

6. NX NASTRAN для конструктора-машиностроителя. Siemens PLM Software. Москва: ДМК Пресс. 2010. 504 с.

7. ASCE 4-16 Seismic Analysis of Safety-Related Nuclear Structures, 2016.

8. Kostarev V.V. Application of mathematical model for high viscous damper to dynamic analysis of NPP piping / V.V. Kostarev, A.M. Bercovsky, O.B. Kireev, P.S. Vasiliev. Proc. of 10th ECEE. Vienna, Austria. 1994.

Возврат к списку