Abstract
The internal pressure capacity of a modular containment structure requires analysis to prevent the release of radioactive material in the case of an accident. To analyze the capacity, FEM models were prepared while considering the tendon arrangements and the contact surfaces between precast concrete modules, and then static analyses were carried out. The changing characteristics in the displacement and stress under step-wise loading were analyzed, along with the effects of selected parameters. For comparison, the capacity of a monolithic containment structure was also analyzed. Parametric analyses were done to suggest ranges of parameters such as the tendon force, tendon spacing, tendon location in concrete thickness direction, friction coefficient, and concrete thickness. The tendon force and frictional force provide a combined effect between contact surfaces of modules. The same level of internal pressure capacity can be secured even in the modular containment structure as in the monolithic containment structure by increasing the tendon force with additional tendons.
격납구조는 사고시 방사능 유출을 막기 위해 내압성능을 확보해야 하므로 소형 원자로용 격납구조에 모듈 방식을 적용하기 위해서는 내압성능의 분석이 필요하다. 따라서 소형 원자로용 모듈화 격납구조의 내압성능 분석을 위해 프리캐스트 콘크리트 모듈과 모듈 사이의 연결부 접촉면과 긴장재 배치를 고려한 FEM모델을 작성하고 정적해석을 수행한다. 이를 통해 모듈화 격납구조의 하중단계별 변위 및 응력의 변화특성을 분석한다. 그리고 변수 분석을 위해 선정된 각 변수가 모듈화 격납구조의 내압성능에 미치는 영향을 분석한다. 비교를 위해 일체화 격납구조의 내압성능도 함께 분석한다. FEM해석을 통한 변수 분석을 통해 긴장력 크기, 긴장재 배치 간격, 콘크리트 두께방향 긴장재 위치, 연결부 접촉면 마찰 계수 크기, 콘크리트 두께 등과 같은 변수 값의 범위가 제시되었다. 모듈화 격납구조의 모듈 간 접촉면에서 합성효과를 발생시켜주는 주요인자는 긴장재에 의한 긴장력과 연결부 접촉면의 마찰력이다. 일체화 격납구조 대비 추가적인 긴장재배치를 통해 긴장력을 증가시키면 모듈화 격납구조에서도 일체화 격납구조와 동등 수준의 내압성능을 확보할 수 있다.
