第二届上海大学十大学术进展候选项目简介

（申报编号：XSJZ-202218)

一、学术进展名称及负责人：

核电厂闭锁隔震技术研发及项目应用

刘文光（上海大学力工学院土木系教授）

二、项目背景：

发展核能是我国重要的能源国策，大力发展清洁能源，安全稳妥发展先进核电，根据我国能源的中长期发展战略研究报告预测，到2050年我国核电总量有望达到4亿千瓦以上。核能进一步发展的关键问题在于选址，目前的核电设计理念是选取场地条件优良的基岩厂址，控制厂址的设计基准地震强度，通过这样的合理选址来避免或降低发生强震的概率，但是采用传统抗震措施效率低下，成本高昂。随着我国的核电发展，在沿海或内陆高烈度区建核电厂以满足能源需求，以及一带一路沿线国家出口核电装备技术，采用标准化隔震设计是应对核电选址和提高经济性的最佳途径。应用核电厂闭锁隔震技术可以隔离地震动对上部结构的地震作用，使上部核电厂结构保持较小的地震反应，是实现核电标准化设计的有效手段，扩大核电厂选址范围。

核电结构闭锁隔震技术研发的目的是保护核电厂常规管线不在运行基准地震OBE工况下发生断裂，在厂址的地震峰值加速度小于运行基准地震时，核岛基础下的隔震支座一直被锁闭，但一旦厂址地震峰值加速度超越设计值以后，闭锁系统自动打开，从而发挥隔震效果，使整个核岛结构能在设计基准地震及超设计基准地震一倍的强地震作用时处于安全状态。

三、学术进展及创新点：

本项目以第三代AP1000/CAP1400 核电厂全系统包括结构、管线和内部设备的抗震安全为目标，完成核岛结构闭锁隔震分级控制研究，实现了从运行基准地震、安全停堆地震到超设计水准地震下核电厂结构抗震安全和核安全级管道随动变形安全的多级动力性态及响应控制效果。有关工作获得2017年国家重大科技专项“大型先进压水堆及高温气冷堆核电站”项目支持。

1. 学术进展

（1）完成AP1000/CAP1400 核电厂闭锁隔震系统支座及闭锁装置的产品设计及开发；

（2）完成AP1000/CAP1400 核电厂闭锁隔震体系的支座及闭锁装置的小试、中试及定型试验验证；

（3）完成AP1000/CAP1400 核电厂闭锁隔震体系大型地震模拟振动台试验验证；

（4）完成国家重大科技专项试点工程即国和一号大堆核电厂项目的应急中心闭锁隔震体系的工程应用；

2.创新点

（1）首次提出闭锁隔震系统成套技术体系；

（2）首次进行多比例尺隔震支座和闭锁隔震体系协调工作试验验证；

（3）首次完成闭锁隔震体系的核电厂应急中心工程应用。

四、研究成果及应用情况、学术及社会影响：

1.代表性成果（论著、专利及获奖）

发表论文6篇；

中国发明专利：一种分离式自动回弹水平剪切锁定装置；

获奖：核电厂结构基底隔震关键技术研究，电力科技创新二等奖，2021 年 12 月。

2.学术及社会影响

本项目服务国家核电重大装备创新及出口战略需求，是国家重大科技专项课题“核电厂结构三维及多级隔震技术研究”的研究成果。针对第三代 AP1000 和 CAP1400 核电机组开展引进吸收及自主化创新研究，首次提出核电厂闭锁隔震关键技术，将核电站的抗震能力翻倍，并应用于核电实际工程项目中，实现“万年一遇”提高到“十万年一遇”的安全标准，扩大了我国核电站选址范围，可保证我国乃至世界范围内高烈度区域安全建造并运营核电站，为我国核电“走出去”的发展战略提供了坚实的高性能抗震减震基础。 该项技术于2022年6月成功应用于国家电力投资集团国和一号示范工程应急指挥中心项目。