Seismic qualification of the main control board(MCB) for the nuclear power plant Ulchin 5 and 6 has been performed with the guideline of ASME Section III and IEEE 344 code. As the size and weight of the MCB are too large and heavy to excite using the excitation table, finite element analysis is used in order to investigate the dynamic behaviors and structural integrity of the MCB. As the fundamental frequencies of the equipment are found to be less than 33 Hz, which is the upper frequency limit for the dynamic analysis, response spectrum analysis using ANSYS is performed in order to combine the modal stresses within the frequency limit. In order to confirm the electrical stability of the major components of the MCB. modal analysis theory has been adopted to derive the required response spectra at the component locations. As the all combined stresses obtained from the above procedures are less than the allowable stresses and no mechanical or electrical failures are found from the seismic testing, the authors can confirm the safety of the nuclear equipment MCB under the given seismic loading conditions.
Responses of the cabinet of the reactor safety system under seismic leadings are analyzed, its dynamic characteristics and structural reliability being evaluated. Analyzed natural frequencies are compared with those measured from a resonance test. Structural safety of the cabinet is evaluated in consideration of the required response spectrums of the operation-base and safe-shutdown earthquakes. Transient responses of the cabinet are analyzed with input ground acceleration measured during the seismic test, accelerations being extracted at the locations of the main internal parts. The transient responses are compared with those from the seismic test, favorable results being shown.
This paper's purpose is to improve determining of the critical response of curved bridge to multi-component seismic motion. There are several methods to combine responses by multi-component excitation response, 30%, 40% rules and square-root-of-sum (SRSS). These combination rules determine same value of critical response in straight bridges. However, each method has critical response value of different magnitude in curved bridges. Thus a study about critical response of curved bridges is required. This paper presents comparison critical responses value as each combination rule, 30%, 40% rules and SRSS on curved bridges with the different radiuses of curvature. This study was carried out by response spectrum analysis of OO IC steel box girder bridge using SAP2000. It is concluded as follows: 1) In curved bridges, 30% and 40% rules tend to underestimate the critical response relatively to SRSS. 2) When bridges have smaller radiuses than 100m, difference between SRSS and 30% or 40% rules let run errors up as radiuses of curvature decreased.
Boukri, Mehdi;Farsi, Mohammed Naboussi;Mebarki, Ahmed;Belazougui, Mohamed
Structural Engineering and Mechanics
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제47권4호
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pp.471-493
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2013
This paper presents a framework for seismic damage evaluation for Algerian buildings adapted from HAZUS approach (Hazard-United States). Capacity and fragility curves were adapted to fit the Algerian building typologies (Reinforced Concrete structures, Confined or Non-Confined Masonry, etc). For prediction purposes, it aims to estimate the damages and potential losses that may be generated by a given earthquake in a prone area or country. Its efficiency is validated by comparing the estimated and observed damages in Boumerd$\grave{e}$s city, in the aftermath of Boumerd$\grave{e}$s earthquake (Algeria: May $21^{st}$ 2003; $M_w$ = 6.8). For this purpose, observed damages reported for almost 3,700 buildings are compared to the theoretical predictions obtained under two distinct modelling of the seismic hazard. In one hand, the site response spectrum is built according to real accelerometric records obtained during the main shock. In the other hand, the effective Algerian seismic code response spectrum (RPA 99) in use by the time of the earthquake is considered; it required the prior fitting of Boumerd$\grave{e}$s site PGA (Peak Ground Acceleration) provided by Ambraseys' attenuation relationship.
In SMART, the flow mixing header assembly (FMHA) is used to mix the coolant flowing into the reactor core to maintain a uniform temperature. The FMHA is designed to have enough stiffness so the resonance with reactor internal structures does not occurs during the pipe break and the seismic accidents. Since the gap between the FMHA and the core support barrel assembly is very narrow compared with the diameter of FMHA, the hydrodynamic mass effect acting on the FMHA is not negligible. Therefore the hydrodynamic mass characteristics on the FMHA are investigated to consider the fluid and structure interaction effects. The result of modal analysis for the dry and underwater conditions, the natural frequency of primary vibration mode for the horizontal direction is reduced from 136.67 Hz to 43.76 Hz. Also the result of frequency response spectrum seismic analysis for the dry and underwater conditions, the maximum equivalent stress are increased from 13.89 MPa to 40.23 MPa. Therefore, reactor internal structures located in underwater condition shall consider carefully the hydrodynamic mass effects even though they have sufficient stiffness required for performing its functions under the dry condition.
본 연구는 인공지진파 및 기록 지진파를 이용하여, KBC2009 규준으로 설계된 강구조 건물의 거대 건물에 대한 내력 여유도를 평가하는 것을 목표로 하고 있다. 이 논문에서는 검정에 있어서 콘크리트 슬래브로 층강성이 고정되어 있는 2-D 프레임을 고려하였고, 각각의 프레임을 구성하고 있는 보와 기둥 부재는 각 부재단에 소성힌지를 적용하였다. 검정에 사용한 해석법은 응답 스펙트럼을 이용한 모드 해석과 기록 및 인공지진파를 이용한 시간이력해석을 선택하여 모델의 거동을 조사하였으며 해석에서는 P-delta 효과를 고려한다.
원전 구조물의 내진해석에서 사용하는 시간이력 함수는 적절한 하중을 보장하기 위하여 설계응답스펙트럼에 부합할 뿐만 아니라 최소 PSD함수 이상의 PSD함수를 갖도록 함으로서 각각의 진동수에서 일정 크기 이상의 에너지를 갖고 있어야 한다. 도로교 구조물에서도 구조물의 대형화와 정교화로 인한 구조물의 공공 기능의 안전성이 더욱 강조되어, 설계 목적의 PSD함수의 규정이 필요하지만 적절한 절차가 개발이 되지 않아 현실적으로 적용하기 어려운 실정이다. 본 연구에서는 다수의 인공지진을 이용하여 표준 PSD함수를 계산하는 절차를 제시하고 현재의 도로교 내진설계 스펙트럼에 부합하는 표준 PSD 함수를 제안하였다.
For improving the seismic performance of the nuclear power plant (NPP) piping system, attempts have been made to apply a dynamic absorber (DA). However, the current piping DA design method is limited because it cannot provide the globally optimum values for the target design seismic loading. Therefore, this study proposes a seismic time history analysis-based DA optimal design method for piping. To this end, the Kriging approach is introduced to reduce the numerical cost required for seismic time history analyses. The appropriate design of the experiment method is used to increase the efficiency in securing response data. A gradient-based method is used to efficiently deal with the multi-dimensional unconstrained optimization problem of the DA optimal design. As a result, the proposed method showed an excellent response reduction effect in several responses compared to other optimal design methods. The proposed method showed that the average response reduction rate was about 9% less at the maximum acceleration, about 5% less at the maximum value of the response spectrum, about 9% less at the maximum relative displacement, and about 4% less at the maximum combined stress compared to existing optimal design methods. Therefore, the proposed method enables an effective optimal DA design method for mitigating seismic response in NPP piping in the future.
원자력발전소 일차 냉각계통 주요 설비의 외부면에 열차폐를 위해 설치되는 반사형 금속단열재의 내진 성능을 확인하기 위한 연구가 수행되었다. 추후 실제 내진 시험 수행을 대비하기 위해서 국내 내진시험 시설에서 시험이 가능한 시편의 크기와 무게의 한도를 고려하여 원전 원자로압력용기의 실제 동특성과 근접한 진동 특성을 가지는 축소모델을 설계하였다. 또한 축소모델의 외곽에 금속단열재를 설치한 유한요소해석 모델을 작성하였으며, 등가정적해석법 및 응답스펙트럼해석법을 통해서 국내 원전의 안전정지지진 층 응답스펙트럼을 적용하여 내진해석을 수행하였다. 보수성을 확보하기 위하여 일차 냉각계통 주요 기기들의 층 응답스펙트럼들을 포괄하는 포괄 응답스펙트럼을 작성하여 가진 데이터로서 사용하였다. 해석 결과 최대응력이 금속단열재 재질의 항복응력보다 충분히 작게 나오는 것을 확인하였고, 따라서 국산화 개발 중인 반사형 금속단열재가 안전정지지진이 발생할 경우에도 구조적 건전성을 유지할 수 있음을 해석을 통해 확인하였다. 본 연구 결과는 추후 수행할 예정으로 있는 내진시험 결과와 비교할 예정이며 이를 통하여 국산화된 금속단열재의 내진 성능을 확보할 수 있고 내진해석과 내진시험을 비교 분석하여 내진검증방법을 체계적으로 구축할 수 있을 것이다.
연구목적: 본 연구에서는 기존 소방 시설에 사용되고 있는 흔들림방지버팀대에 비하여 설치 면적을 효율적으로 감소시키고, 안정성과 내진 성능이 우수한 4방향 흔들림방지버팀대를 개발하였다. 개발된 4방향 흔들림방지버팀대의 성능 및 신뢰성을 인장 및 압축 시험과 내진 시험을 통하여 검증하였다. 연구방법: KFI 인증 기준에 따라 정적시험으로서 수평 및 수직 배관에 4방향 흔들림방지버팀태을 설치하여 인장 및 압축 시험을 수행하였으며, 정격 하중에 최대 움직임을 측정하였다. 또한 동적시험으로서 물이 채워진 배관에 4방향 흔들림방지버팀태를 설치하고 가속도센서를 통하여 입력 가진파에 대한 시험응답스펙트럼을 측정하였다. 또한 내진 시험 후 배관 및 흔들림방지버팀대의 이탈, 파손 및 국부변형을 관찰하였다. 연구결과: 인장 및 압축 실험을 수행한 결과, 인장 및 압축 시에 배관의 최대 움직임은 규정 기준 대비 50%~70% 이하로서 4방향 흔들림방지버팀태의 성능이 매우 우수함을 알 수 있었다. 4방향 흔들림방지버팀태의 내진 시험결과, 시험응답스펙트럼이 요구응답스펙트럼을 포괄하고 있음을 알 수 있었다. 시험 종료 후에 배관 및 흔들림방지버팀대의 이탈이나 파손 및 국부변형 등은 발생하지 않았으며, 시설물의 구조적 안정성이 유지됨을 확인할 수 있었다. 결론: 본 연구에서는 정적 실험 및 동적 실험을 통하여, 개발된 4방향 흔들림방지버팀대가 KFI 인중 기준을 만족하고 있음을 알 수 있었고, 기존 흔들림방지버팀대에 비하여 효율성과 경제성 및 안정성과 내진 성능이 우수함을 확인할 수 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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