GB∕T 13625-2018
基本信息
标准号： GB∕T 13625-2018
中文名称：核电厂安全级电气设备抗震鉴定
标准类别：国家标准(GB)
标准状态：现行
出版语种：简体中文
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标准分类号
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出版信息
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标准简介
GB∕T 13625-2018 核电厂安全级电气设备抗震鉴定
GB∕T13625-2018
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标准内容
ICS27.120.10
中华人民共和国国家标准
GB/T13625—2018
代替GB/T13625—1992
核电厂安全级电气设备抗震鉴定Seismic qualification of safety class electrical equipment for nuclear power plants2018-05-14发布
国家市场监督管理总局
中国国家标准化管理委员会
2018-12-01实施
GB/T13625—2018
规范性引用文件
术语和定义
地震环境和设备反应概论
抗震鉴定方法
试验·
分析和试验相结合
附录A（资料性附录）
附录B（资料性附录）
附录C（资料性附录）
附录D（资料性附录）
附录E（资料性附录）
附录F（资料性附录）
附录G（资料性附录）
抗震分析中典型电气设备阻尼比推荐值统计上独立的运动
试验持续时间和循环次数
易损度试验
零周期加速度的测量
频率成分和稳定性
参考经验数据进行抗震鉴定的方法24
本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。GB/T13625—2018
本标准代替GB/T13625—1992《核电厂安全系统电气设备抗震鉴定》，与GB/T13625—1992相比，主要技术变化如下：
增加了阻尼相关内容（见第6章和附录A）；修改了TRS低频段的要求，使试验装置低频位移不会过大（见8.6.3.2）一增加了功率谱密度包络的相关内容（见8.6.3.2.1）；增加了分析和试验相结合的抗震鉴定方法（见第9章）；增加了通过参考设备抗震经验数据进行抗震鉴定的导则（见附录G）本标准由中国核工业集团公司提出。本标准由全国核仪器仪表标准化技术委员会（SAC/TC30）归口。本标准起草单位：上海核工程研究设计院。本标准主要起草人：马渊睿、刘刚、谢永诚、杨仁安、毕道伟，本标准所代替标准的历次版本发布情况为：GB/T13625—1992。
1范围
核电厂安全级电气设备抗震鉴定GB/T13625—2018
本标准规定了为验证安全级电气设备在发生地震期间和（或）地震后能执行其安全功能而进行的抗震鉴定的实施方法及其文件要求。本标准适用手核电厂安全级电气设备的抗震鉴定，包括其故障会对安全系统的性能产生有害影响的任何接口部件或设备。
规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T12727核电厂安全级电气设备鉴定术语和定义
下列术语和定义适用于本文件
宽频带反应谱broadbandresponsespectrum描述在宽频范围内产生放大反应运动的反应谱。3.2
coherencefunction
相干函数
表征两个时程在频域上的相互关系。相干函数给出了两个运动统计上的相关程度，为频率的函数。其数值范围从0～十1.0，其中完全不相关运动为0，完全相关运动为十1.0。3.3
相关系数函数correlation coefficient function表征两个时程在时域上的相互关系。相关系数函数给出两个运动统计上的相关程度，是以时间延迟为自变量的函数。其数值范围从0～十1.0，其中完全不相关运动为0，完全相关运动为十1.0。3.4
关键抗震特性
critical seismiccharacteristics能够确保设备在地震载荷作用下执行要求功能的设计、材料和性能特性。3.5
截止频率
cutoff frequency
反应谱中零周期加速度渐近线开始处的频率。单自由度振子的频率在超过该频率后将不再放大输人运动，这是所分析波形的频率上限。3.6
damping
一种在共振区域中减少放大量和拓宽振动反应的能量耗散机理。阻尼通常以临界阻尼的百分数来表示。临界阻尼定义为单自由度系统在初始扰动后未经振荡回复到其原来位置的最小黏性阻尼值。1
GB/T13625—2018
地震经验谱earthquakeexperiencespectrum，EEs根据地震经验数据来确定表征参考设备抗震能力的反应谱。3.8
柔性设备flexibleequipment
最低共振频率小于反应谱截止频率的设备，构筑物和部件。3.9
范围规则
inclusionrules
根据经验数据已证明为耐震设备的物理特性，动态特性和功能的可接受范围来确定参考设备组的规则。
独立物项independentitems
具有不同的物理特性或经受不同的地震运动特性例如，不同的地震，不同的厂址，不同的构筑物，或同一构筑物的不同方向和（或）位置的部件和设备。3.11
narrowband response spectrum窄频带反应谱
描述一个有限（窄带）频率范围内产生放大反应运动的反应谱。3.12
自振频率
natural frequency
物体在特定的方向上受到变形然后释放时，由于其自身的物理特性（质量和刚度）使物体发生振动的频率。
operating basis earthquake;OBE运行基准地震
结合地区和当地的地质和地震情况以及当地地层材料的具体特性，在电厂正常运行寿期内可合理预期在厂址会发生的地震。
注：对于该地震产生的地震动，那些需继续运行而不对公众的健康与安全产生过度风险的核电厂设施可以保持其功能。
功率谱密度powerspectraldensity：PSD*个波形每单位频率的均方幅值，用g/Hz与频率的关系表示。3.15
禁止特征prohibited features
在规定抗震能力的地震或试验激励下，会导致设备发生结构完整性及功能失效或异常的详细设计、材料、结构特征或安装特性。
鉴定寿命qualified life
证明设备在设计基准事件(DBE)之前对于规定的使用工况能满足设计要求的时间期限。3.17
参考设备reference equipment
用于建立参考设备组的设备。
参考设备组reference equipment class由范围规则和禁止特征确定的一组具有相同属性的设备。2
reference site
参考厂址
具有确定参考设备组设备或物项的厂址。要求反应谱
required response spectrum,RRsGB/T13625—2018
由用户或其委托人在鉴定技术要求文件中规定的反应谱，或人工生成能够覆盖将来应用的反应谱。共振频率
resonant frequency
受到强迫振动的系统中出现反应峰值处的频率。该频率下，反应相对于激励有相位差。response spectrum
反应谱
一组单自由度（SDOF)有阻尼振子在受相同基础激励情况下最大反应与振子频率的关系曲线。frigidequipment
刚性设备
最低共振频率大于反应谱截止频率的设备、构筑物和部件。 safe shutdown earthquake,SSE安全停堆地震
结合地区和当地的地质和地震情况以及当地地层材料的具体特性，对可能的最大地震作出评估后确定的一个地震。
注：在该地震产生的最大地震动下一些特定的构筑物、系统和部件需保持其功能。这些构筑物、系统和部件对保证下列要求是必需的：
反应堆冷却剂压力边界的完整性：使反应堆停堆并维持反应堆在安全停堆状态的能力；b）
防止或减轻厂外辐照事故后果的能力。3.25
seismic capacity
抗震能力
经过验证的设备所能经受的最大地震水平。3.26
正弦拍波
sine beats
幅值受较低频率正弦波调制的某一频率的连续正弦波。3.27
稳定性
stationarity
波形是稳定时，其幅值分布、频率成分和其他特征参数不随时间而变化。3.28
test experience spectraTES
试验经验谱
确定参考设备组抗震能力的、基于试验的反应谱。3.29
试验反应谱
test response spectrum;TRS
由地震台面运动的实际时程得到的反应谱。3.30
传递函数
transferfunction
一个用来确定常系数线性系统动态特性的复频响应函数注：对于一个理想系统，传递函数为输出与给定输人的傅里叶变换之比。GB/T13625—2018
零周期加速度zeroperiodacceleration;ZPA反应谱高频、未被放大部分的加速度水平。注：该加速度相当于用来推导反应谱的时程的最大峰值加速度。4地震环境和设备反应概论
4.1地震环境
地震产生的三维随机地面运动可用同时发生且统计上相互独立的水平和垂直分量来表征。虽然整个地震事件可能持续较长的时间，但其强震持续时间可能仅10S15S。地面运动是典型的宽频带随机运动，在1Hz至反应谱截止频率的频率范围内可能产生破坏作用。2基础上的设备
对安装在基础上的设备，地面运动（水平和垂直）的振动特性可能被放大或衰减。对于任何给定的地面运动，放大或衰减取决于系统（土壤，基础和设备）的自振频率和阻尼耗散机理。地面运动大都采用宽带反应谱进行描述，说明多频激励起了主导作用。4.3结构上的设备
地面运动（水平和垂直）可因相关结构的滤波作用而在结构中产生放大或衰减的窄带运动。结构上设备的动态反应加速度则会得到进一步的放大或衰减，可达最大地面加速度的数倍或若干分之一，具体取决于设备的阻尼和自振频率。通常来用频带反应谱来措述构筑物的楼面运动，表明对设备部件的单频激励起主导作用。构筑物运动中的类似滤波作用在柔性管道系统中也会发生。对于不在支承上安装的部件，最终的运动可能是以管系共振频率（或其附近）为主的单频。这种共振条件会对安装在管线上的部件产生最苛刻的地震载荷。4.4
模拟地震
4.4.1概述
地震模拟的目的是用可行的方式复现假定的地震环境。采用分析或试验方法鉴定设备时所用的模拟地震运动，可由下列任何一种形式给出：a）反应谱；
b）时程；
c）功率谱密度（PSD)。
可为基础、构筑物楼面或安装设备的子结构生成模拟地震运动。这些模拟地震运动通常由用户或其委托人在设备规格书中规定。由于地震运动的方向性以及构筑物和设备结构滤波后输出运动的方向性，运动的方向分量及其对设备的作用应加以规定，或以其他适当的方式进行说明。4.4.2反应谱
反应谱给出了单自由度振子在给定输人运动下的最大反应信息，它是振子频率和阻尼的函数。反应谱能给出输人运动的频率成分和运动峰值（即零周期加速度）。4
需要指出的是反应谱不能提供下列信息：a）产生反应谱的激励波形或时程；b）运动持续时间（这应在相应的鉴定技术要求文件中规定）；c）任何特定设备的动态反应。
4.4.3时程
GB/T13625—2018
地震引起的运动（通常为加速度）随时间变化的函数即为时程。抗震鉴定试验时所模拟的运动来自实际或人工产生的地震记录。对任一楼面，所生成的时程包括了构筑物和其他中间支承结构的动态滤波和放大效应。
4.4.4功率谱密度函数
功率谱密度表征某一运动参数单位频率内振动幅值的均方值，它是频率的函数注：尽管反应谱和功率谱密度函数不能确定确切的激励波形或持续时间，它们依然是有用的工具，能从一根曲线上得到运动的重要题率特性。功率谱密度直接给出了关于激励的信息，但并未像反应谱那样考虑激励对一组单自由度振子的作用。因此，利用线性系统的传递函数理论，可以根据功率谱密度确定激励和反应之间的关系。4.5支承结构和相互作用
设备抗震鉴定需考虑安装特性，如：a）支承结构（支承组件、结构、锚固件、楼面、墙或基础）抗震适用性；b）有害的地震相互作用可能性（如上部部件的跌落、邻近的撞击、不同的位移、喷淋、水淹或火灾）。
5抗震鉴定方法
5.1概述
设备的抗震鉴定应证明在承受由一个安全停堆地震产生的作用力期间和（或）之后设备执行其安全功能的能力。另外，在承受安全停堆地震之前，设备应承受若干运行基准地震的作用。5.2抗震鉴定技术条件
抗震鉴定需明确规定被鉴定设备的技术条件，具体详见第11章应明确规定抗震要求的技术条件至少包括：持续时间、频率范围和加速度值。提供这些数据信息的可以是：
以功率谱密度（频率的函数)表示的振动运动；a)
b）地震强震部分的持续时间：
c）设备安装点上的要求反应谱，要求反应谱必需包括主水平轴和垂直轴的数据，以及不同阻尼比（如2%、5%和7%）的数据：
设备安装点（楼板或构筑物）上的最大加速度与重要频率的关系曲线或时程曲线。d)
对于运行基准地震（OBE）和安全停堆地震（SSE），其反应谱的形状和幅值均可能不同。故为了对试验件进行鉴定，应知道这些地震水平所相应的加速度谱。技术条件应说明所用反应谱的合理性。GB/T13625—2018
5.3常用抗震鉴定方法
常用的抗震鉴定方法通常有四种：a）通过分析来预测设备性能；
在模拟地震条件下对设备进行试验：c）采用试验和分析相结合的方法来鉴定设备：d）通过使用经验数据来鉴定设备。上述每一种方法，或其他证明合理的方法均适用于验证设备的抗震性能。选择适用的鉴定方法至少需考虑以下因素：
a）设备结构的类型，尺寸，形状和复杂程度是通过（设备)可操作性，还是仅仅通过结构完整性验证安全功能；b）
c）结论的可靠性。
被鉴定的设备应能够证明在地震期间和（或）之后能执行其安全功能。要求的安全功能不仅取决于设备本身，还取决手设备在系统和电厂中的作用。地震期间的安全功能可能与地震之后所要求的安全功能相同，也可能不同。例如，可能要求某一电气设备在地震期间不误动作，或在地震期间和之后都能执行能动功能，或可能要求它在地震期间保持完好而在地震之后要求执行能动功能，或是上面这些要求的任意组合。而对另一设备，可能只要求在地震期间和之后保持结构完整性。这些给定要求应是明确的，并且对安全功能的定义应作为设备鉴定技术要求文件的一部分给出。验证所选用的鉴定方法符合要求是用户和（或）委托方的职责。当设备安全功能要求证实设备在地震期间的可运行性时，应在鉴定模拟的强震运动持续部分进行。作为总的鉴定大纲的一部分，抗震试验应按GB/T12727或其他适用标准指明的顺序进行，并注意按相关标准中所讨论的试验裕度来确定和考惠显著的老化机理。在这些导则中，应证明设备在其整个鉴定寿期中能执行其安全功能，包括在鉴定寿期末发生安全停堆地震期间和（或）之后的功能可运行性。6阻尼
6.1概述
阻尼是系统中多种能量耗散机理的统称。实际上，阻尼取决于许多参数，如结构系统、振型、应变、法向力，速度，材料，连接方式和滑动量。按线性振动理论，简化假设为阻尼是纯黏性的，或与运动部件的相对速度成正比。因此，当涉及一个实际系统的阻尼值时，通常假定它是等效于黏性或是线性的。通常这是采用线性分析理论方法来描述具有某种程度非线性的实际硬件性能的一种简化方法。对于由许多部件组成的设备，阻尼常常不是单一值，阻尼与设备的每一个部件都有关系，从螺栓连接或焊接结构到材料性质。在确定设备阻尼值时，通常给出典型值的范围。由于在多数情况下，设备，构筑物、部件各振型的阻尼值是不同的，因此在分析中常常在所研究的频率范围内采用一个综合的阻尼值。
6.2阻尼测量
6.2.1概述
线性振动理论表明有许多测量阻尼的方法。应特别注意实际系统与理论模型之间的对应关系。例如，儿乎不可能找出设备中与模型集中质量单元严格一致的精确位置。一些计算模态阻尼的方法，如Q值法，完全依赖于单自由度的假设GB/T13625—2018
注：Q值是单自由度振子传递函数幅值的峰值，与阻尼比存在如下关系：Q=0.5-1。通过测量半功率带宽可确定Q=f./4f，其中.为共振频率，4为半功率带宽由于设备中各点的反应通常由振型向量和每个振型的参与因子确定，所以直接由在设备中任何点上测得的最大共振反应峰值和正弦扫描输入激励幅值计算阻尼通常是不可接受的。为估计阻尼，常用下列方法，但也可采用其他证明是合理的方法。这些方法假设在设备中能激励起单一振型，且运动传感器安装在非零运动位置上。任何情况下都应仔细考虑，针对不同的反应幅值是否存在明显的阻尼非线性。
6.2.2通过测量衰减来确定阻尼
等效黏性阻尼可通过记录特定振型的衰减率进行计算。这个方法通常称作对数衰减法。6.2.3通过测量半功率带宽确定阻尼以慢速正弦扫描激励设备，测量设备中任意要求位置的反应并绘制成频率函数的曲线。从这些反应曲线上，与每个振型有关的阻尼可通过测量其半功率点处相应共振峰的宽度进行计算。这个方法常称为半功率带宽法。
6.2.4通过曲线拟合法确定阻尼
用正弦扫描，随机或瞬态激励对设备进行激振，并通过反应获得相应的传递函数。利用数学模型对实际频率反应数据（传递函数）进行拟合，即能得到各阶频率下的模态阻尼。这种曲线拟合通过平滑处理能去除噪声或小的实验误差。6.3阻尼的应用
6.3.1分析中阻尼的应用
分析中，为预计设备对地震运动的反应建立设备的数学模型，该模型中所用的阻尼值需对应于设备中实际的能量耗散，以使能精确地预估反应。另一个方法是用一个保守的线性阻尼值来得到保守的反应。在任何情况下，都需要知道具体设备的阻尼范围和非线性的性质及它们对反应的影响。合适的阻尼值可从试验或其他经证明是合理的来源获得。实际阻尼本质上是非线性的。在大多数设备中，由于如材料内摩擦或部件之间连接处的内摩擦，或库仑型滑动摩擦等因素，实际阻尼是反应幅值的函数。对分析而言，可采用线性阻尼进行近似，但需注意阻尼实际上是随反应增加而变化的。一般来说，对结构系统的主要处理方法是假定阻尼是黏性的。然而，某些机柜或壳体可能表现出非黏性阻尼的特征，分析中对此需加以关注。除非另有规定，分析中典型的电气设备阻尼比推荐值可参见附录A6.3.2试验中阻尼的应用
试验中，可使设备经受由要求反应谱（RRS）所确定的人工模拟地震运动时程来鉴定设备。反应谱通过一组单自由度有阻尼振子的峰值反应来确定地震运动。由于振子是假设的，在用于试验的要求反应谱中可采用任何可行的阻尼值，例如5%，并且不需要与设备的实际阻尼相一致（注意与分析中使用的要求反应谱的区别，分析时采用的阻尼值应与实际设备相对应）。在8.6.1中给出了在选择可接受的GB/T13625—2018
试验运动中要求反应谱（RRS）和试验反应谱（TRS）的应用。对于反应谱中的阻尼值，有下列关系：a）在比较要求反应谱和试验反应谱时，两个反应谱的阻尼应相同；b）在不同阻尼下比较要求反应谱和试验反应谱时，则需考虑以下情况：1）当试验反应谱的阻尼大于要求反应谱且满足8.6.1中的准则时，这种情况是保守的，鉴定结果可以接受：
当试验反应谱的阻尼小于要求反应谱的阻尼时，则应进行进一步的评估。一种可能性是2
对试验运动进行重新分析以产生一个可接受阻尼值的试验反应谱，并应用a)或b)的1）中给出的准则。
7分析\
7.1概述
本章中介绍的方法可用于通过对多个运行基准地震后发生安全停堆地震进行分析来对设备进行抗震鉴定。这里描述两种抗震分析方法，一种方法是基于动态分析，另一种则基于静态系数分析。这两种方法是最常用的，但也可使用其他能证明是合理的方法。图1是推荐的分析过程的流程图。一般分析过程是：
确定设备的动态特性；
b）用7.2～7.7描述的方法确定反应，如应力和位移；c）将计算的反应和设计要求的反应进行比较应考虑设备的复杂性和分析方法的适用性，并明确哪种方法能最准确地表明地震工况下设备的性能，以正确预计在受地震激励时设备的安全功能。应根据预计的设备强度的裕度，在动态分析法（见7.2）和静力系数法（见7.3）之间进行选择，这是因为虽然静力系数法实现起来更容易和快捷，但总的来说更为保守，
动态分析或试验可表明设备是刚性或柔性的。刚性设备可用静态方法和与安装位置有关的地震加速度进行分析。柔性设备可用静力系数法（见7.3），或采用从反应谱、时程或其他分析方法得到的动态反应来进行分析。
用于分析的数学模型可依据计算得到的结构参数或试验确定的结构参数，或两者结合的方法建立。若所建立的数学模型很复杂且完全依赖于计算得到的结构参数，则推荐使用验证性试验对其进行验证（见第9章）。分析中采用的阻尼应有参考依据，即此值应在安全分析报告或技术规格书中规定，或经试验确定。当阻尼值没有规定时，无论采用何种方法确定，均需在鉴定报告中论证其合理性。可用计算得出的动态反应（应力和应变）对设备机械强度进行评定，在可能的情况下也可对设备功能进行评定。为检查结构间有无相互干扰，应计算部件安装后的最大位移。地震应力应与设备运行应力进行组合，以确定设备的强度是否满足要求。1）对不能建模预估其反应的复杂设备，不推荐使用本章描述的分析方法。如果仅仅依靠结构完整性就能保证达到预期设计功能，则可以采用分析的方法。8
能通过分析确定故障和异常的设备建立静态模型
通过试验证明设备是刚性的
定性地研究设备以评估其动态特性建立动态模型
计算共报频率
刚性设备
通过静力系数确定动态反应
从零周期加速度确定动态反应
为器件的试验确定
保守的安装位置运动
计算正常运行应力
用试验法鉴定
（柔性设备
GB/T13625—2018
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用试验和分析相
组合的方法鉴定
选择模态，时程或其他
方法并计算动态响应
对试验和器材使
用楼面反应谱
用经验鉴定
反应确定
为器件的试验计算仪表安装位置的要求反应谱、时程或其他输入条件计算惯性力
计算最大地震应力
应力分析
计算组合应力
通过结构适用性评价设备
（设备通不过监定
选择另一种证明是合理的分析方法和重新或考虑试验重新设计或选择不同的设备
图1抗震分析流程图
7.2动态分析
根据器件试验评价设备
（设备通过鉴定）
形成文件
设备及其二次结构支承应通过建模以正确地反映其质量分布和刚度特性。对该模型进行模态（特征值)分析以确定设备是刚性还是柔性的。当模型在要求反应谱截止频率以下无共振时，可认为此设备是刚性的，可采用静态方法进行分析。静态分析时作用在每个设备部件上的地震力通过分布质量乘以合适的楼面零周期加速度（ZPA）进行9
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中华人民共和国国家标准
GB/T13625—2018
代替GB/T13625—1992
核电厂安全级电气设备抗震鉴定Seismic qualification of safety class electrical equipment for nuclear power plants2018-05-14发布
国家市场监督管理总局
中国国家标准化管理委员会
2018-12-01实施
GB/T13625—2018
规范性引用文件
术语和定义
地震环境和设备反应概论
抗震鉴定方法
试验·
分析和试验相结合
附录A（资料性附录）
附录B（资料性附录）
附录C（资料性附录）
附录D（资料性附录）
附录E（资料性附录）
附录F（资料性附录）
附录G（资料性附录）
抗震分析中典型电气设备阻尼比推荐值统计上独立的运动
试验持续时间和循环次数
易损度试验
零周期加速度的测量
频率成分和稳定性
参考经验数据进行抗震鉴定的方法24
本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。GB/T13625—2018
本标准代替GB/T13625—1992《核电厂安全系统电气设备抗震鉴定》，与GB/T13625—1992相比，主要技术变化如下：
增加了阻尼相关内容（见第6章和附录A）；修改了TRS低频段的要求，使试验装置低频位移不会过大（见8.6.3.2）一增加了功率谱密度包络的相关内容（见8.6.3.2.1）；增加了分析和试验相结合的抗震鉴定方法（见第9章）；增加了通过参考设备抗震经验数据进行抗震鉴定的导则（见附录G）本标准由中国核工业集团公司提出。本标准由全国核仪器仪表标准化技术委员会（SAC/TC30）归口。本标准起草单位：上海核工程研究设计院。本标准主要起草人：马渊睿、刘刚、谢永诚、杨仁安、毕道伟，本标准所代替标准的历次版本发布情况为：GB/T13625—1992。
1范围
核电厂安全级电气设备抗震鉴定GB/T13625—2018
本标准规定了为验证安全级电气设备在发生地震期间和（或）地震后能执行其安全功能而进行的抗震鉴定的实施方法及其文件要求。本标准适用手核电厂安全级电气设备的抗震鉴定，包括其故障会对安全系统的性能产生有害影响的任何接口部件或设备。
规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T12727核电厂安全级电气设备鉴定术语和定义
下列术语和定义适用于本文件
宽频带反应谱broadbandresponsespectrum描述在宽频范围内产生放大反应运动的反应谱。3.2
coherencefunction
相干函数
表征两个时程在频域上的相互关系。相干函数给出了两个运动统计上的相关程度，为频率的函数。其数值范围从0～十1.0，其中完全不相关运动为0，完全相关运动为十1.0。3.3
相关系数函数correlation coefficient function表征两个时程在时域上的相互关系。相关系数函数给出两个运动统计上的相关程度，是以时间延迟为自变量的函数。其数值范围从0～十1.0，其中完全不相关运动为0，完全相关运动为十1.0。3.4
关键抗震特性
critical seismiccharacteristics能够确保设备在地震载荷作用下执行要求功能的设计、材料和性能特性。3.5
截止频率
cutoff frequency
反应谱中零周期加速度渐近线开始处的频率。单自由度振子的频率在超过该频率后将不再放大输人运动，这是所分析波形的频率上限。3.6
damping
一种在共振区域中减少放大量和拓宽振动反应的能量耗散机理。阻尼通常以临界阻尼的百分数来表示。临界阻尼定义为单自由度系统在初始扰动后未经振荡回复到其原来位置的最小黏性阻尼值。1
GB/T13625—2018
地震经验谱earthquakeexperiencespectrum，EEs根据地震经验数据来确定表征参考设备抗震能力的反应谱。3.8
柔性设备flexibleequipment
最低共振频率小于反应谱截止频率的设备，构筑物和部件。3.9
范围规则
inclusionrules
根据经验数据已证明为耐震设备的物理特性，动态特性和功能的可接受范围来确定参考设备组的规则。
独立物项independentitems
具有不同的物理特性或经受不同的地震运动特性例如，不同的地震，不同的厂址，不同的构筑物，或同一构筑物的不同方向和（或）位置的部件和设备。3.11
narrowband response spectrum窄频带反应谱
描述一个有限（窄带）频率范围内产生放大反应运动的反应谱。3.12
自振频率
natural frequency
物体在特定的方向上受到变形然后释放时，由于其自身的物理特性（质量和刚度）使物体发生振动的频率。
operating basis earthquake;OBE运行基准地震
结合地区和当地的地质和地震情况以及当地地层材料的具体特性，在电厂正常运行寿期内可合理预期在厂址会发生的地震。
注：对于该地震产生的地震动，那些需继续运行而不对公众的健康与安全产生过度风险的核电厂设施可以保持其功能。
功率谱密度powerspectraldensity：PSD*个波形每单位频率的均方幅值，用g/Hz与频率的关系表示。3.15
禁止特征prohibited features
在规定抗震能力的地震或试验激励下，会导致设备发生结构完整性及功能失效或异常的详细设计、材料、结构特征或安装特性。
鉴定寿命qualified life
证明设备在设计基准事件(DBE)之前对于规定的使用工况能满足设计要求的时间期限。3.17
参考设备reference equipment
用于建立参考设备组的设备。
参考设备组reference equipment class由范围规则和禁止特征确定的一组具有相同属性的设备。2
reference site
参考厂址
具有确定参考设备组设备或物项的厂址。要求反应谱
required response spectrum,RRsGB/T13625—2018
由用户或其委托人在鉴定技术要求文件中规定的反应谱，或人工生成能够覆盖将来应用的反应谱。共振频率
resonant frequency
受到强迫振动的系统中出现反应峰值处的频率。该频率下，反应相对于激励有相位差。response spectrum
反应谱
一组单自由度（SDOF)有阻尼振子在受相同基础激励情况下最大反应与振子频率的关系曲线。frigidequipment
刚性设备
最低共振频率大于反应谱截止频率的设备、构筑物和部件。 safe shutdown earthquake,SSE安全停堆地震
结合地区和当地的地质和地震情况以及当地地层材料的具体特性，对可能的最大地震作出评估后确定的一个地震。
注：在该地震产生的最大地震动下一些特定的构筑物、系统和部件需保持其功能。这些构筑物、系统和部件对保证下列要求是必需的：
反应堆冷却剂压力边界的完整性：使反应堆停堆并维持反应堆在安全停堆状态的能力；b）
防止或减轻厂外辐照事故后果的能力。3.25
seismic capacity
抗震能力
经过验证的设备所能经受的最大地震水平。3.26
正弦拍波
sine beats
幅值受较低频率正弦波调制的某一频率的连续正弦波。3.27
稳定性
stationarity
波形是稳定时，其幅值分布、频率成分和其他特征参数不随时间而变化。3.28
test experience spectraTES
试验经验谱
确定参考设备组抗震能力的、基于试验的反应谱。3.29
试验反应谱
test response spectrum;TRS
由地震台面运动的实际时程得到的反应谱。3.30
传递函数
transferfunction
一个用来确定常系数线性系统动态特性的复频响应函数注：对于一个理想系统，传递函数为输出与给定输人的傅里叶变换之比。GB/T13625—2018
零周期加速度zeroperiodacceleration;ZPA反应谱高频、未被放大部分的加速度水平。注：该加速度相当于用来推导反应谱的时程的最大峰值加速度。4地震环境和设备反应概论
4.1地震环境
地震产生的三维随机地面运动可用同时发生且统计上相互独立的水平和垂直分量来表征。虽然整个地震事件可能持续较长的时间，但其强震持续时间可能仅10S15S。地面运动是典型的宽频带随机运动，在1Hz至反应谱截止频率的频率范围内可能产生破坏作用。2基础上的设备
对安装在基础上的设备，地面运动（水平和垂直）的振动特性可能被放大或衰减。对于任何给定的地面运动，放大或衰减取决于系统（土壤，基础和设备）的自振频率和阻尼耗散机理。地面运动大都采用宽带反应谱进行描述，说明多频激励起了主导作用。4.3结构上的设备
地面运动（水平和垂直）可因相关结构的滤波作用而在结构中产生放大或衰减的窄带运动。结构上设备的动态反应加速度则会得到进一步的放大或衰减，可达最大地面加速度的数倍或若干分之一，具体取决于设备的阻尼和自振频率。通常来用频带反应谱来措述构筑物的楼面运动，表明对设备部件的单频激励起主导作用。构筑物运动中的类似滤波作用在柔性管道系统中也会发生。对于不在支承上安装的部件，最终的运动可能是以管系共振频率（或其附近）为主的单频。这种共振条件会对安装在管线上的部件产生最苛刻的地震载荷。4.4
模拟地震
4.4.1概述
地震模拟的目的是用可行的方式复现假定的地震环境。采用分析或试验方法鉴定设备时所用的模拟地震运动，可由下列任何一种形式给出：a）反应谱；
b）时程；
c）功率谱密度（PSD)。
可为基础、构筑物楼面或安装设备的子结构生成模拟地震运动。这些模拟地震运动通常由用户或其委托人在设备规格书中规定。由于地震运动的方向性以及构筑物和设备结构滤波后输出运动的方向性，运动的方向分量及其对设备的作用应加以规定，或以其他适当的方式进行说明。4.4.2反应谱
反应谱给出了单自由度振子在给定输人运动下的最大反应信息，它是振子频率和阻尼的函数。反应谱能给出输人运动的频率成分和运动峰值（即零周期加速度）。4
需要指出的是反应谱不能提供下列信息：a）产生反应谱的激励波形或时程；b）运动持续时间（这应在相应的鉴定技术要求文件中规定）；c）任何特定设备的动态反应。
4.4.3时程
GB/T13625—2018
地震引起的运动（通常为加速度）随时间变化的函数即为时程。抗震鉴定试验时所模拟的运动来自实际或人工产生的地震记录。对任一楼面，所生成的时程包括了构筑物和其他中间支承结构的动态滤波和放大效应。
4.4.4功率谱密度函数
功率谱密度表征某一运动参数单位频率内振动幅值的均方值，它是频率的函数注：尽管反应谱和功率谱密度函数不能确定确切的激励波形或持续时间，它们依然是有用的工具，能从一根曲线上得到运动的重要题率特性。功率谱密度直接给出了关于激励的信息，但并未像反应谱那样考虑激励对一组单自由度振子的作用。因此，利用线性系统的传递函数理论，可以根据功率谱密度确定激励和反应之间的关系。4.5支承结构和相互作用
设备抗震鉴定需考虑安装特性，如：a）支承结构（支承组件、结构、锚固件、楼面、墙或基础）抗震适用性；b）有害的地震相互作用可能性（如上部部件的跌落、邻近的撞击、不同的位移、喷淋、水淹或火灾）。
5抗震鉴定方法
5.1概述
设备的抗震鉴定应证明在承受由一个安全停堆地震产生的作用力期间和（或）之后设备执行其安全功能的能力。另外，在承受安全停堆地震之前，设备应承受若干运行基准地震的作用。5.2抗震鉴定技术条件
抗震鉴定需明确规定被鉴定设备的技术条件，具体详见第11章应明确规定抗震要求的技术条件至少包括：持续时间、频率范围和加速度值。提供这些数据信息的可以是：
以功率谱密度（频率的函数)表示的振动运动；a)
b）地震强震部分的持续时间：
c）设备安装点上的要求反应谱，要求反应谱必需包括主水平轴和垂直轴的数据，以及不同阻尼比（如2%、5%和7%）的数据：
设备安装点（楼板或构筑物）上的最大加速度与重要频率的关系曲线或时程曲线。d)
对于运行基准地震（OBE）和安全停堆地震（SSE），其反应谱的形状和幅值均可能不同。故为了对试验件进行鉴定，应知道这些地震水平所相应的加速度谱。技术条件应说明所用反应谱的合理性。GB/T13625—2018
5.3常用抗震鉴定方法
常用的抗震鉴定方法通常有四种：a）通过分析来预测设备性能；
在模拟地震条件下对设备进行试验：c）采用试验和分析相结合的方法来鉴定设备：d）通过使用经验数据来鉴定设备。上述每一种方法，或其他证明合理的方法均适用于验证设备的抗震性能。选择适用的鉴定方法至少需考虑以下因素：
a）设备结构的类型，尺寸，形状和复杂程度是通过（设备)可操作性，还是仅仅通过结构完整性验证安全功能；b）
c）结论的可靠性。
被鉴定的设备应能够证明在地震期间和（或）之后能执行其安全功能。要求的安全功能不仅取决于设备本身，还取决手设备在系统和电厂中的作用。地震期间的安全功能可能与地震之后所要求的安全功能相同，也可能不同。例如，可能要求某一电气设备在地震期间不误动作，或在地震期间和之后都能执行能动功能，或可能要求它在地震期间保持完好而在地震之后要求执行能动功能，或是上面这些要求的任意组合。而对另一设备，可能只要求在地震期间和之后保持结构完整性。这些给定要求应是明确的，并且对安全功能的定义应作为设备鉴定技术要求文件的一部分给出。验证所选用的鉴定方法符合要求是用户和（或）委托方的职责。当设备安全功能要求证实设备在地震期间的可运行性时，应在鉴定模拟的强震运动持续部分进行。作为总的鉴定大纲的一部分，抗震试验应按GB/T12727或其他适用标准指明的顺序进行，并注意按相关标准中所讨论的试验裕度来确定和考惠显著的老化机理。在这些导则中，应证明设备在其整个鉴定寿期中能执行其安全功能，包括在鉴定寿期末发生安全停堆地震期间和（或）之后的功能可运行性。6阻尼
6.1概述
阻尼是系统中多种能量耗散机理的统称。实际上，阻尼取决于许多参数，如结构系统、振型、应变、法向力，速度，材料，连接方式和滑动量。按线性振动理论，简化假设为阻尼是纯黏性的，或与运动部件的相对速度成正比。因此，当涉及一个实际系统的阻尼值时，通常假定它是等效于黏性或是线性的。通常这是采用线性分析理论方法来描述具有某种程度非线性的实际硬件性能的一种简化方法。对于由许多部件组成的设备，阻尼常常不是单一值，阻尼与设备的每一个部件都有关系，从螺栓连接或焊接结构到材料性质。在确定设备阻尼值时，通常给出典型值的范围。由于在多数情况下，设备，构筑物、部件各振型的阻尼值是不同的，因此在分析中常常在所研究的频率范围内采用一个综合的阻尼值。
6.2阻尼测量
6.2.1概述
线性振动理论表明有许多测量阻尼的方法。应特别注意实际系统与理论模型之间的对应关系。例如，儿乎不可能找出设备中与模型集中质量单元严格一致的精确位置。一些计算模态阻尼的方法，如Q值法，完全依赖于单自由度的假设GB/T13625—2018
注：Q值是单自由度振子传递函数幅值的峰值，与阻尼比存在如下关系：Q=0.5-1。通过测量半功率带宽可确定Q=f./4f，其中.为共振频率，4为半功率带宽由于设备中各点的反应通常由振型向量和每个振型的参与因子确定，所以直接由在设备中任何点上测得的最大共振反应峰值和正弦扫描输入激励幅值计算阻尼通常是不可接受的。为估计阻尼，常用下列方法，但也可采用其他证明是合理的方法。这些方法假设在设备中能激励起单一振型，且运动传感器安装在非零运动位置上。任何情况下都应仔细考虑，针对不同的反应幅值是否存在明显的阻尼非线性。
6.2.2通过测量衰减来确定阻尼
等效黏性阻尼可通过记录特定振型的衰减率进行计算。这个方法通常称作对数衰减法。6.2.3通过测量半功率带宽确定阻尼以慢速正弦扫描激励设备，测量设备中任意要求位置的反应并绘制成频率函数的曲线。从这些反应曲线上，与每个振型有关的阻尼可通过测量其半功率点处相应共振峰的宽度进行计算。这个方法常称为半功率带宽法。
6.2.4通过曲线拟合法确定阻尼
用正弦扫描，随机或瞬态激励对设备进行激振，并通过反应获得相应的传递函数。利用数学模型对实际频率反应数据（传递函数）进行拟合，即能得到各阶频率下的模态阻尼。这种曲线拟合通过平滑处理能去除噪声或小的实验误差。6.3阻尼的应用
6.3.1分析中阻尼的应用
分析中，为预计设备对地震运动的反应建立设备的数学模型，该模型中所用的阻尼值需对应于设备中实际的能量耗散，以使能精确地预估反应。另一个方法是用一个保守的线性阻尼值来得到保守的反应。在任何情况下，都需要知道具体设备的阻尼范围和非线性的性质及它们对反应的影响。合适的阻尼值可从试验或其他经证明是合理的来源获得。实际阻尼本质上是非线性的。在大多数设备中，由于如材料内摩擦或部件之间连接处的内摩擦，或库仑型滑动摩擦等因素，实际阻尼是反应幅值的函数。对分析而言，可采用线性阻尼进行近似，但需注意阻尼实际上是随反应增加而变化的。一般来说，对结构系统的主要处理方法是假定阻尼是黏性的。然而，某些机柜或壳体可能表现出非黏性阻尼的特征，分析中对此需加以关注。除非另有规定，分析中典型的电气设备阻尼比推荐值可参见附录A6.3.2试验中阻尼的应用
试验中，可使设备经受由要求反应谱（RRS）所确定的人工模拟地震运动时程来鉴定设备。反应谱通过一组单自由度有阻尼振子的峰值反应来确定地震运动。由于振子是假设的，在用于试验的要求反应谱中可采用任何可行的阻尼值，例如5%，并且不需要与设备的实际阻尼相一致（注意与分析中使用的要求反应谱的区别，分析时采用的阻尼值应与实际设备相对应）。在8.6.1中给出了在选择可接受的GB/T13625—2018
试验运动中要求反应谱（RRS）和试验反应谱（TRS）的应用。对于反应谱中的阻尼值，有下列关系：a）在比较要求反应谱和试验反应谱时，两个反应谱的阻尼应相同；b）在不同阻尼下比较要求反应谱和试验反应谱时，则需考虑以下情况：1）当试验反应谱的阻尼大于要求反应谱且满足8.6.1中的准则时，这种情况是保守的，鉴定结果可以接受：
当试验反应谱的阻尼小于要求反应谱的阻尼时，则应进行进一步的评估。一种可能性是2
对试验运动进行重新分析以产生一个可接受阻尼值的试验反应谱，并应用a)或b)的1）中给出的准则。
7分析\
7.1概述
本章中介绍的方法可用于通过对多个运行基准地震后发生安全停堆地震进行分析来对设备进行抗震鉴定。这里描述两种抗震分析方法，一种方法是基于动态分析，另一种则基于静态系数分析。这两种方法是最常用的，但也可使用其他能证明是合理的方法。图1是推荐的分析过程的流程图。一般分析过程是：
确定设备的动态特性；
b）用7.2～7.7描述的方法确定反应，如应力和位移；c）将计算的反应和设计要求的反应进行比较应考虑设备的复杂性和分析方法的适用性，并明确哪种方法能最准确地表明地震工况下设备的性能，以正确预计在受地震激励时设备的安全功能。应根据预计的设备强度的裕度，在动态分析法（见7.2）和静力系数法（见7.3）之间进行选择，这是因为虽然静力系数法实现起来更容易和快捷，但总的来说更为保守，
动态分析或试验可表明设备是刚性或柔性的。刚性设备可用静态方法和与安装位置有关的地震加速度进行分析。柔性设备可用静力系数法（见7.3），或采用从反应谱、时程或其他分析方法得到的动态反应来进行分析。
用于分析的数学模型可依据计算得到的结构参数或试验确定的结构参数，或两者结合的方法建立。若所建立的数学模型很复杂且完全依赖于计算得到的结构参数，则推荐使用验证性试验对其进行验证（见第9章）。分析中采用的阻尼应有参考依据，即此值应在安全分析报告或技术规格书中规定，或经试验确定。当阻尼值没有规定时，无论采用何种方法确定，均需在鉴定报告中论证其合理性。可用计算得出的动态反应（应力和应变）对设备机械强度进行评定，在可能的情况下也可对设备功能进行评定。为检查结构间有无相互干扰，应计算部件安装后的最大位移。地震应力应与设备运行应力进行组合，以确定设备的强度是否满足要求。1）对不能建模预估其反应的复杂设备，不推荐使用本章描述的分析方法。如果仅仅依靠结构完整性就能保证达到预期设计功能，则可以采用分析的方法。8
能通过分析确定故障和异常的设备建立静态模型
通过试验证明设备是刚性的
定性地研究设备以评估其动态特性建立动态模型
计算共报频率
刚性设备
通过静力系数确定动态反应
从零周期加速度确定动态反应
为器件的试验确定
保守的安装位置运动
计算正常运行应力
用试验法鉴定
（柔性设备
GB/T13625—2018
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用试验和分析相
组合的方法鉴定
选择模态，时程或其他
方法并计算动态响应
对试验和器材使
用楼面反应谱
用经验鉴定
反应确定
为器件的试验计算仪表安装位置的要求反应谱、时程或其他输入条件计算惯性力
计算最大地震应力
应力分析
计算组合应力
通过结构适用性评价设备
（设备通不过监定
选择另一种证明是合理的分析方法和重新或考虑试验重新设计或选择不同的设备
图1抗震分析流程图
7.2动态分析
根据器件试验评价设备
（设备通过鉴定）
形成文件
设备及其二次结构支承应通过建模以正确地反映其质量分布和刚度特性。对该模型进行模态（特征值)分析以确定设备是刚性还是柔性的。当模型在要求反应谱截止频率以下无共振时，可认为此设备是刚性的，可采用静态方法进行分析。静态分析时作用在每个设备部件上的地震力通过分布质量乘以合适的楼面零周期加速度（ZPA）进行9
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