[發(fā)明專利]管線上設(shè)備的地震加速度響應(yīng)放大系數(shù)的確定方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011057067.0
• 申請日: 2020-09-30
• 公開（公告）號: CN112257235B
• 公開（公告）日: 2023-05-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 譚曉惠;徐萬年;張攀;蘇衛(wèi)崗;高泉源;那福利;周擁輝;孫開寶
• 申請（專利權(quán)）人: 蘇州熱工研究院有限公司;中國廣核集團(tuán)有限公司;中國廣核電力股份有限公司
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F17/11;G01M7/02
• 代理公司: 蘇州創(chuàng)元專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 32103
• 代理人: 俞春雷

1.一種管線上設(shè)備的地震加速度響應(yīng)放大系數(shù)的確定方法，其特征在于，包括如下步驟：

將管線及安裝于管線的設(shè)備簡化為具有兩個自由度的彈簧-質(zhì)量系統(tǒng)，計算所述設(shè)備的加速度響應(yīng)a₁；

將直接安裝于地面的設(shè)備簡化為單自由度彈簧-質(zhì)量系統(tǒng)，得到所述的加速度響應(yīng)S_a；

計算管線對所述設(shè)備的加速度響應(yīng)的影響系數(shù)R_a，R_a＝a₁/S_a；

計算管線對所述設(shè)備的加速度響應(yīng)的放大系數(shù)γ，γ＝max(R_a,1)，所述放大系數(shù)γ能夠包絡(luò)管線對設(shè)備加速度響應(yīng)的放大效應(yīng)；

所述加速度響應(yīng)a₁的計算步驟如下：

具有兩個自由度的彈簧-質(zhì)量系統(tǒng)的水平方向的運動方程為

其中，m₁、k₁、x₁分別為設(shè)備的質(zhì)量、剛度和相對于地面的位移，m₂、k₂、x₂分別為管線的質(zhì)量、剛度和相對于地面的位移，x_g為地震作用下地面的位移，為x對時間的二階導(dǎo)數(shù)，為x_g對時間的二階導(dǎo)數(shù)；

求解公式(1)的特征方程，令得到該系統(tǒng)的固有頻率ω_s，

令ω_s1和ω_s2為公式(2)的兩個解，即設(shè)備-管線系統(tǒng)的兩個固有頻率；

則質(zhì)點m₁，即設(shè)備的加速度響應(yīng)為

其中，S_a1、S_a2分別為與ω_s1和ω_s2對應(yīng)的加速度響應(yīng)譜值。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的確定方法，其特征在于，單自由度彈簧-質(zhì)量系統(tǒng)中的加速度響應(yīng)S_a為與設(shè)備固有頻率ω₁對應(yīng)的地震加速度響應(yīng)譜值。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的確定方法，其特征在于，所述影響系數(shù)R_a的計算步驟如下

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的確定方法，其特征在于，

令公式(4)中

r_a1、r_a2均為n₁、n₃的函數(shù)，表述為r_a1(n₁,n₃)、r_a2(n₁,n₃)；式(4)可改寫為

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的確定方法，其特征在于，

在n₃≤0.1的范圍內(nèi)，r_a110^-4，r_a2≈1，公式(7)改寫為

其中，為設(shè)備-管線系統(tǒng)的基階頻率對應(yīng)的加速度反應(yīng)的譜值。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的確定方法，其特征在于，設(shè)定所述設(shè)備的基頻高于地震截止頻率，S_a＝ZPA，ZPA為地震反應(yīng)譜零周期加速度，公式(8)改寫為

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的確定方法，公式γ＝max(R_a,1)可改寫為下式

其中，a_peak為加速度反應(yīng)譜的峰值。