核电站环行起重机(简称核环吊)是一种位于核岛反应堆厂房内部环形轨道上的特殊桥式起重机,主要用于吊运反应堆内核电设备,并服务于核电站的建造、运行直至退役整个周期。核环吊能否安全运转,关系到整个核电厂安全和生产效率,地震是限制核环吊安全的重要影响因素之一,为此核环吊的抗震性能需满足相关抗震设计规范要求。但是随着核电技术的不断突破与创新,给传统的核环吊设计方法带来了严峻的挑战,采用减震装置减少地震对核环吊结构的作用载荷是应对这一问题切实可行的方法之一。目前针对核环吊采用减震装置提高抗震性能的研究相对较少,特别是竖直方向的减震装置几乎没有,因此根据核环吊结构的设计特点,在不影响核环吊正常功能的前提下,设计减震装置用以提高核环吊的抗震性能对核环吊的设计具有重要参考意义。本文以某200t三代核环吊为研究对象,主要采用有限元仿真分析的方法进行研究。首先建立了核环吊的有限元模型并进行抗震分析,得到了核环吊在地震作用下的结构响应;随后根据抗震计算结果,结合核环吊的结构特点,设计了两种针对竖直方向地震波的减震装置;最后将减震装置加入到核环吊原设计模型中进行抗震计算,通过对比前后计算结果,分析了减震装置的减震效果,计算出减震装置设计过程中刚度的取值范围。本文主要研究内容如下:(1)对核环吊原设计模型进行简化,完成有限元模型的建立和边界条件的设定;(2)根据抗震标准要求,选取最不利的工况组合,完成对核环吊模型的静力分析、模态分析、谱分析;(3)选取核环吊结构响应危险点,对比不同工况计算结果,找到对核环吊抗震性能最不利的工况;(4)设计减震装置,保证在不影响核环吊正常工作性能的前提下,缓解地震波对核环吊的作用;(5)建立带有减震装置的核环吊有限元模型并进行抗震分析,与原型的抗震计算结果对比,分析减震装置的减震效果;(6)综合分析两种减震装置对核环吊整体抗震性能的影响,归纳出适合每种减震装置设计过程中刚度的取值范围。本文的研究内容对基于减震技术的核环吊结构设计提供了参考与借鉴。