EPR三代核电常规岛结构设计难点及解决方案_王真(2)

2010年8月第8期王真等：EPR三代核电常规岛结构设计难点及解决方案AUG2010No．8

筑，其温度应力和混凝土收缩也是一大难题。传统的后浇带施工预留时间过长，建筑垃圾的清理很难，同时需采取防水措施，增加支模及保护工作量，而且新老混凝土的粘接施工工序及养护繁琐，容易引起漏水隐患。对此，确定了更为合理适用的跳仓施工方案，即将筏板基础“切豆腐”般地分成几大块，然后对每块进行分段分层浇筑，同时提出对接缝位置的施工要求以保证受力连续及防水措施。

框架柱采用刚接形式，从而减小柱截面，优化主厂房设计，以往屋盖结构与框架柱刚接时，屋盖结构多采用实腹式钢梁，美观、简洁、效果好。但采用实腹式钢梁屋盖结构的主厂房跨度不能太大，因此不适用于这种横向跨度太大的屋盖；③由于MSR的吊装要求，需要在屋架上安装1台40t吊车，这对大跨度轻型屋面结构也是一个极大的考验。

结合EPR汽机房屋面结构的特点，设计时做了

2.2挡土墙设计———来自拱坝的启示

挡土墙结构选型的灵感源于水工结构中的拱4个方案，分别为平面桁架、带托架平面桁架、空间

桁架和网架，并进行了比较。经过采用SAP2000和MSTCAD对各方案分别建模计算和反复优化，并综

合考虑设计、施工、工期以及业主需求等多因素条件，最终确定屋架采用平面桁架结构（如图3），结构简洁、传力清晰、受力合理，并与工艺专业配合，将屋顶吊车移至屋架间距最小的区域，以做到最合理的设计，可以工地拼装、整体吊装、施工快捷。

坝，利用弧形墙体自身曲线形成拱作用，充分利用混凝土受压特性，达到尽可能地降低配筋量，控制裂缝，降低造价的目的。挡土墙中的立柱相当于拱坝的拱座，以承受拱作用的支座推力，弧形墙体相当于拱坝的拱圈，承受土水压力。弧形挡墙与立柱相辅相成又类似于工程中常用扶壁式挡土墙结构（如图2），这种兼具拱坝和扶壁式挡土墙受力特点的结构型式能够根据工艺需要而灵活布置，既能满足工艺布置，又能最大限度地以合理的受力来降低造价。这种新型式挡土墙以其布置灵活性适用于工业建筑，是将来地下厂房值得参考的一种结构型式。

750750

2000

2000

750750

1975

19752000750750

2000

750750

图3平面桁架屋面结构

R3538

2.4

R2600R3600

混凝土耐久性设计

R2538

R2600

4000

EPR三代核电工程设计使用寿命从二代加核

电技术的40年延长到了60年，相应的厂房结构设计也必须采取必要的技术措施，就混凝土结构的耐久性而言，要使厂区混凝土满足耐久性要求，就必须在设计、施工和维护上采取相应的措施。

混凝土耐久性的问题基本归纳到4个基本点上：①原材料的选用；②结构概念设计与构造措施；

R3600

立柱

弧形挡土墙

图2挡土墙外形图

首先，采用悬臂式挡土墙，巧妙地克服了重力式挡土墙抗滑移和抗倾覆难以满足要求的难题；其次，又将墙板由平板改为弧板，将墙板的受力状况由承受弯矩改善成为承受压力，进一步解决了混凝土和钢筋用量大，裂缝控制困难的问题。同时与国内著名高校展开联合科研工作，进行缩尺模型试验，以期从实证的角度论证挡土墙与土之间的相互作用；通过模型试验和有限元计算分析精确地模拟用于挡土墙设计的荷载分布情况以及挡土墙结构的破坏模式。此研究成果将成为三代核电常规岛设计关键技术的一个重要组成部分。

③施工工艺与养护手段；④使用期间的监测与维护。

它们囊括了混凝土耐久性设计的各个方面，只要有针对性地解决这些问题，混凝土的耐久性是可以得到保障的。在此基础上，我们最终从环境作用的判定、配制混凝土的原材料选择、配合比设计参数、外加剂、附加防腐蚀措施、最低强度等级、钢筋保护层厚度、表面裂缝限值、施工养护措施、使用期维护等方面提出了四大类十几小类的措施，在设计过程中贯彻实施，以期有针对性地解决混凝土耐久性的问题。

2.3大跨度屋盖结构

该工程EPR汽机房屋面结构属大跨度屋面结

2.5常规岛“心脏”基础的“解剖研究”

对于核电站常规岛而言，汽轮发电机的的重要

构，主要有以下几个特点：①横向跨度大；②屋架与性堪比心脏在人体中的地位，（下转第

14页）