Devonport皇家船坞的核安全分析

FEA有限公司的咨询服务部正与Babtie Group合作，对各种主要结构进行非线性动力分析。Devonport皇家船坞的核潜艇改装设施是一个几百万英镑的现代化项目，地震条件分析被要求作为该项目的一部分。

使用LUSAS Civil & Structural的非线性动力分析，正进行预测在一个强烈地震条件下，在9，10，14和15号船坞的空心钢筋混凝土沉箱的稳定性以及结构完整性。多网格重力式结构被用来打开的干船坞的尾端封闭起来。每个沉箱被漂浮到船坞入口处，用水来压舱使之在排水前沉入指定的位置。

在15号船坞的沉箱上，使用指定的地震数据对沉箱响应进行初步分析，得出采用一个全宽0.3m的深剪力栓和阻块，来限制沉箱的运动。使用更加详细的LUSAS模型对9号船坞的沉箱进行分析，给出沉箱运动以及内部力和力矩作用下，摩擦系数、地基刚度和地面加速度的影响的初步评估。*后，为了进一步的灵敏度分析，LUSAS模型被转换成Babtie。

在LUSAS Civil & Structural中，沉箱被理想化，采用4节点薄壳单元建模格墙，而且采用4节点厚壳单元建模沉箱底部。非线性接触连接单元用来模拟在基础、阻块以及剪力栓界面上的提升以及摩擦滑移。在墙和地基各自的界面上，附加连接单元被用来代表水质量和阻尼行为。

来自BNFL工程有限公司的地面加速度时程，提供了时间步长为0.005秒的地震输入。静水压力以及自重作为初始静态荷载被施加。密封在沉箱的小房间里的水的压力，通过在每个墙的每个节点上定位连接单元以及分配由Westergaard模型计算的方向质量被模拟。加速度时程施加到基础上，以推动随后进行的动力分析。在3%的接触界面的摩擦阻尼、5%的结构阻尼以及2%的界面阻尼的值，来模拟基础和船坞地板间移动的影响，它被使用在LUSAS的分析中。

运行分析后，全面使用LUSAS广泛的结果处理功能。时程图被获得，它表明了沉箱底板上总的反应以及阻块和剪力栓的反应。对所有分析中的每个沉箱墙和底板，**和*小剪力和弯矩的包络图也被获得。为了帮助钢筋的设计，所有墙的Clark-Neilson力的包络图也要得到。对于沉箱所有8个角落节点的位移、速度和加速度时程曲线，也要被得到。从这些提案中也要获得供设备设计师使用的二次反应谱。创建每个仿真的动画，完整的观察地震条件下沉箱的响应。

使用从LUSAS Civil & Structural获得的综合结果，Babtie Group能够证明沉箱的安全状况。分析结果清晰地证明了，沉箱具有足够的结构能力来抵抗地震事件，并可以容纳预期的位移。独立的技术评估和审查由英国**的核工程顾问公司进行，他们已经接受在核工业中这些先进的分析采用LUSAS有限元分析。