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隔震技术在核电领域应用前景分析 　　【摘要】目前，隔震技术在民用领域应用广泛，技术也较为成熟，尤其在汶川地震以后，国家更加重视抗震和隔震技术的在新建建筑物中的应用，大量隔震房屋出现，新型隔震材料也不断推出，加速了隔震技术的发展。但基础隔震在核电领域应用寥寥无几，仅有的几座核岛隔震在国外应用，国内仅有楼层隔震和设备隔震在核电领域应用，这一方面受限于高的安全标准，同时也受限于特殊的结构体系和使用环境。本文主要分为两部分，第一部分对隔震技术在民用领域的发展和应用；第二部分对隔震技术在核电领域的发展现状和应用前景。旨在分析隔震技术在核电领域将何去何从。最后，提出隔震技术在核电领域的应用还需要解决哪些问题，为后续深入研究提供参考。 　　【关键词】核电；基础；隔震；橡胶 　　1、民用领域隔震技术的发展应用 　　随着建筑行业的技术不断发展，建筑物结构形式由早期的木结构和砌体结构，逐步转为钢筋混凝土结构、钢结构和复合结构等为主，建筑物的质量和高度由最初的单层和多层结构也不断发展为高层和超高层。现代建筑结构材料的性能基本能够满足建筑工程需求，在正常使用工况下不会发生涉及生命财产安全的结构破坏，除超高层结构外，风荷载对典型建筑结构不会造成主要破坏。而地震荷载具有突发性和不确定性，地震荷载首先由地表传至建筑物基础，基础随着地表震动，带动上部建筑物整体震动，由此产生很强大的破坏力。 　　对于地震荷载，除了利用建筑结构自身强度抵御外，还可利用隔震技术降低地震荷载传到上部结构的内力。隔震技术也由来已久，早在一百多年前，已提出基础隔震的概念，并陆续在一些建筑中加以尝试应用。 　　随着地震工程理论的逐步建立以及实际地震对结构工程的进一步考验，特别是近二三十年来，由于采用大量的强震记录仪对地震进行观测，使人们较快地积累了有关隔震及非隔震结构工作性能的定量化经验，从而对早期提出的一些隔震方法进行了淘汰与升华。其中叠层橡胶垫基础隔震体系被认为是隔震技术迈向实用化最卓有成效的体系。 　　上世纪60年代以来，新西兰、日本、美国等多发地震的国家对隔震系统投入大量的人力物力，开展了深入系统的理论、试验研究，取得了卓有成效的成果。70年代起，新西兰学者W.H.Robinson通过大量实验，首次提出铅芯橡胶支座元件，铅芯橡胶支座水平刚度大、阻尼大、竖向承载力可靠和具备竖向拉力等特性，同时具有良好的经济性，因此，铅芯橡胶支座的提出奠定了基础隔震技术在工程中的推广应用。此后的1984年，四层建筑新西兰WmiamClayton政府办公大楼通过近10年的试验，比对各类隔震消能装置，最终选择铅芯橡胶支座为建筑物隔震消能元件加以应用。在美国、日本、新西兰、发过、意大利等国家，橡胶隔震支座大量应用在桥梁和建筑中，法国和南非等国家也将橡胶隔震支座推广应用至核电主要建筑物中。到目前为止，世界上应用隔震支座的建筑物已有上万栋，其中，80%以上采用的是叠层橡胶隔震系统。 　　传统抗震设计思路为“小震不坏、中震可修、大震不倒”，是“硬功夫”。导致上部结构承受巨大的地震力，而使得结构自身负担较大，为地震付出的“保险费”太大。改用隔震的思路“软功夫”可以超前实现抗震规范要求的“小震不妨、设防烈度可修、大震不倒”。我国在建筑物建设过程中，已慢慢改变传统抗震设计观念，优先考虑隔震设计来降低地震对上部结构的影响，不仅确保了建筑物的安全性，在经济上也取得了良好效果。 　　我国主要研究和应用的隔震体系以经济性较好的橡胶隔震体系为主，通过一系列研究、试验和工程建设，在材料选择、理论分析、模型建立和工程建造等方面取得了一定的成果。 　　橡胶隔震体系通过设置隔震层，将结构分为上部结构、隔震层和下部结构三部分，地震时的地震能量经由下部结构传到隔震层，由隔震层的隔震装置吸收并消耗主要地震能量后，传至上部结构的地震能量很少，同时，通过计算设置特定的橡胶隔震层阻尼，使上部结构的周期进行改变，降低地震加速度，即上部结构的地震内力降低了，基本能够确保地震发生时上部结构整体“移动”，产生较小的层间位移，使得上部结构处在弹性变形阶段，确保结构体系的安全可靠。 　　2、隔震技术在核电领域的发展 　　目前，全球共有六座投入运营的压水堆核电站采用了隔震技术，其中法国Cruas核电厂有四座，南非Koeberg核电厂有两座，技术全部来自法国，均采用橡胶支座和金属滑动支座的组合体，安全停堆地震动加速度峰值分别为0.2g和0.3g，而欧洲、美国、日本和韩国即将在新型小型堆中应用。六座压水堆的隔震支座寿命达三十年以上，但已暴漏隔震垫耐久性达不到预期效果，刚度硬化增加超过预期值（预期值为30%），机械性能也发生了不同程度的变化，尤其是南非KOEBERG核电站的隔震垫。法国的Cruas压水堆核电站采取了1800个500mm