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Título : ANÁLISIS DE RESPUESTA SÍSMICA DE LA CONTENCIÓN PRIMARIA DE UN REACTOR NUCLEAR TIPO BWR
Autor : DR. HERNÁNDEZ GÓMEZ, LUIS HÉCTOR
ING. SANTOYO LÓPEZ, FABIAN LEONOV
Palabras clave : RESPUESTA SÍSMICA
REACTOR NUCLEAR
BWR
Fecha de publicación : 14-jun-2010
Resumen : In this work a methodology has been developed to evaluate the dynamic structural behavior on the primary contention of a nuclear power reactor (BWR) subjected to seismic loads, using the method of the finite element. The analysis, it is focused specifically to the mark II reinforced concrete structure. The building of the primary containment is constituted of walls of concrete of 1.5 meters of thickness. Besides, it is reinforced with steel liner which is 9.525 mm thick. The main function of the wall is to prevent radiation leak from the inner reactor. A fundamental aspect is to make a study of the mechanical integrity of the containment of the reactor to satisfy the requirements with security levels. Therefore, the problem consists on evaluating the conditions more critics to certain values of acceleration of the base of the containment, thus simulating the action of an earthquake. In the study it will be considered, geometry, forces, and other conditions to which the containment of the reactor will be subject. The structure it was excited to different accelerations in its base and also natural frequencies it will be calculated. The obtained results it will describe the zones more critics in the containment building, in the first case obtain the maximum displacements of the structure of the natural frequencies; in the second case, an analysis of spectrum response using modal‐spectral method, for obtain the maximum normal stresses with external loads.
Descripción : En este trabajo se ha desarrollado una metodología para hacer la evaluación del comportamiento dinámico‐estructural de la contención primaria de un reactor nuclear del tipo BWR‐5 (Boiling Water Reactor) sujeto a la acción de un sismo, utilizando el método del elemento finito, Este estudio está enfocado a considerar los sitios más críticos de la estructura bajo estas solicitaciones dinámicas. La contención está constituida de paredes de concreto de 1.5 metros de espesor, y en el interior está cubierta por placas de acero firmemente soldadas entre sí de 9.525 mm de espesor, asimismo la función primordial de la contención del reactor es la de prevenir que las radiaciones escapen del interior del reactor. Un aspecto fundamental es realizar un estudio de la integridad mecánica de la contención del reactor para satisfacer los requerimientos de niveles de seguridad. Por lo tanto, el problema consiste en evaluar las condiciones más críticas a ciertos valores de aceleración de la base de la contención para asi simular la acción de un sismo y determinar si en algún m omento dado se tendrán problemas estructurales de la misma. Se deja en claro que el problema en cuestión es un análisis estructural del tipo dinámico, se hará énfasis en las ecuaciones de movimiento que determinan este caso de estudio, donde se involucra la segunda ley de Newton para trabajar las fuerzas de inercia que se generan por esta excitación externa de la base (sismo), cuestiones de amortiguamiento, rigidez, la masa y propiamente la forma de la estructura. En el estudio se considerará, la geometría, fuerzas, y demás condiciones a las que estará sujeta la contención del reactor. Asi mismo se excitara la estructura a distintas aceleraciones en su base y también se hará el cálculo de las frecuencia naturales del dominio de estudio. Los resultados obtenidos se presentan en el último capítulo de esta tesis, en la cual describiremos las zonas más críticas del contenedor, en el primer caso se obtienen los máximos desplazamientos de la estructura a las frecuencias naturales, esto con un análisis de valores y vectores propios, para el segundo caso se hace un análisis de espectros y los resultados obtenidos son los esfuerzos máximos principales a los que se sujetara la estructura, Haciendo uso de imágenes de resultados de las corridas generadas en nuestro trabajo numérico, esto a su vez nos da otro aspecto que posiblemente se estudie en un futuro, que son la detección de grietas debido a estos movimientos de la estructura y delimitando esas zonas a causa de los resultados obtenidos en este trabajo como causa de concentradores de esfuerzos.
URI : http://www.repositoriodigital.ipn.mx/handle/123456789/8183
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