Brevet FR2214158A1 — publié le 19740809

La présente invention a pour objet un système de supportage parasismique. De façon plus précise, la présente invention concerne un système de supportage parasismique du caisson d'un réacteur nucléaire sur un massif ancré dans le sol. On considère en général que les mouvements sismiques du sol sont des translations, caractérisées par des composantes horizontales et verticales, les rotations de balancement ayant peu d'importance. En cas de secousses sismiques,le caisson du réacteur est soumis à des efforts verticaux et transversaux. Ces efforts transversaux portent sur les organes de supportage disposés entre le radier de fondation et le caisson, organes avantageusement déformables pour rendre les fonctions de résistance à la pression et à la température indépendantes de la fondation. Ces organes déformables sont sollicités par les efforts dus aux seismes et leurs caracté ristiques- mécaniques doivent etre telles que le mouvement du caisson ne soit pas amplifié par résonance. Précédement,on utilisait des patins d'appui transmettant sans déformation appréciable les efforts de compression, mais autorisant des déplacements relatifs transversaux. De tels patins peuvent etre constitués par des empilements de couches alternées collées d'élastomère synthétique et d'acier. L'élastomère procure la possibilité de déformation par cisaillement, sa résistance à la compression étant extrêmement augmentée par l'effet de frettage des plaques d'acier. Ces patins sont disposés sur des plans horizontaux d'appui (surface inférieure du caisson du réacteur, surface supérieure du massif d'ancrage). La résistance aux efforts latéraux, sismiques ou de vibration, est procurée par la résistance aux cisaillements de l'élastomère ou par des butées qui peuvent être ajoutées. Les déplacements relatifs en translation horizontale sont importants, particulièrement s'il apparait une résonance avec le mouvement sismique ; il peut en résulter des destructions importantes. La présente invention a précisément pour objet un système de supportage du caisson d'un réacteur nucléaire qui pallie les inconvénients cités ci-dessus, en diminuant le mouvement relatif de translation induit par la composante horizontale du mouvement sismique. Le système de supportage parasismique du caisson d'un réacteur sur un massif, se caractérise en ce que la surface portante du massif a la forme d'une surface de révolution autour d'un axe vertical coïncidant avec l'axe du caisson, ladite surface étant concave, en ce que la face portante inférieure du caisson présente une surface convexe identique à la surface concave, et en ce que les deux surfaces viennent en appui par l'intermédiaire de patins déformables régulièrement répartis sur au moins un cercle de la surface concave, la courbure des deux surfaces étant telle,que dans la zone de contact les normales auxdites surfaces coupent l'axe de symétrie au centre de gravité du caisson, ou au-dessus de celui-ci. Selon une première variante, la surface concave est un cône ; selon une autre variante, la surface concave est un tronc de calotte sphérique. De toutes façons, l'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit d'un mode- de réalisation de l'invention donné à titre d'exemple non limitatif. La description se réfère à la figure unique annexée, sur laquelle on a représenté en coupe verticale un réacteur comportant le dispositif de supportage parasismique. L'exemple plus spécialement décrit concerne un réacteur à eau bouillante. Il va de soi que le dispositif de supportage parasismique peut s' adapter à n'importe quel type de réacteur, et que cette description n'est faite qu'à titre d'exemple. Sur la figure,on a représenté le caisson du réacteur 2 et le massif de supportage 4 ancré dans le sol 6. Le caisson 2 est constitué par an cylindre 8 en béton précontraint d'axe XX'. On a représenté schématiquement les différents éléments contenus dans la cuve 2. On trouve de bats en haut les mécanismes de commande des barres de contrôle 10, les barres de contrôle proprement dites 12 susceptibles d'être introduites dans le coeur du réacteur 14. Le coeur du réacteur est surmonté par un ensemble 16 constitué par les séparateurs de vapeur et les sécheurs de vapeur. Le caisson 2 est fermé par un bouchon amovible 18, également réalisé en béton précontraint. Le caisson est ouvert à sa partie inférieure pour constituer la cave 20 du réacteur en coopération avec un évidement ménagé dans le massif 4. Une partie des canalisations du réacteur passe par la cave 20 pour aller de l'extérieur vers l'intérieur du réacteur.-C'est en particulier le cas des canalisations telles que 22 d'amenée de l'eau de refroidissement du réacteur. A sa partie inférieure, le caisson 2 comporte une surface de supportage 24, qui sur la figure est un tronc de cône d'axe XX'. A sa partie supérieure le massif 4 comporte une surface 26 de supportage ayant également la forme d'un tronc de cône de meme angle au sommet que le premier clone. On place entre le massif 4 et le- caisson 2 des patins déformables tels que 28 et 30 régulièrement r-épartis sur un cercle des surfaces coniques. Ces patins sont solidarisés, par exemple par collage ou par ancrage d'une part sur la surface 24 et d'autre part sur la surface 26. Ces patins peuvent avantageusement être réalisés par empilement de couches successives et alternées d'élastomère, tel que du néoprène, et d'acier.On a représenté une seule couronne de patins, mai il va de soi que si l'on choisit des surfaces de supportage plus importanteson pourrait avoir plusieurs couronnes de patins. L'angle au sommet des surfaces coniques est choisi de telle façon que les normales aux centres des surfaces coniques dans la zone de supportage coupent l'axe XX' en un point P situé au-dessus du centre de gravité G de l'ensemble du caisson 2. On pourrait remplacer les surfaces coniques 24 et 26 par une surface constituée par un tronc de calotte sphérique. De façon plus générale, pour les surfaces 24 et 2f,on peut utiliser des surfaces concaves pour 24 et convexes pour 26 telles que les normales aux centres des patins dans la zone de supportage coupent l'axe XX' en un point P situé au-dessus du centre de gravité G du caisson 2. On voit que grâce à cette disposition,le mouvement relatif du caisson2 par rapport au massif 4 n'est plus une translation, comme dans le cas où les patins étaient placés sur une surface plane,-mais une rotation autour du point P, ou autour d'un axe passant par le point P. Cette rotation est provoquée essentiellement par la composante horizontale des mouvements sismiques. Les dilatations différentielles du caisson et du massif dues aux différences de température sont autorisées sans rotation par le cisaillement de la partie en élastomère des patins 28. Lorsque le centre de gravité du caisson se trouve au voisinage du centre de rotation P de l'axe de rotation, les efforts de balan çement dus aux impulsions latérales sont très faibles et peuvent facilement être amortis par l'élastomère lui-même. On a ainsi un montage astatique. Pour la facilité de la construction, on peut préférer utiliser des patins moins inclinés, le centre de rotation P étant alors nettement au-dessus du centre de gravité. Un certain mouvement de rotation peut alors être induit par les sollicitations sismiques. Cette disposition peut se trouver avantageuse lorsqu'on désire minimiser les mouvements relatifs dans un plan donné (celui par exemple des grosses canalisations de liaison), même si le mouvement du sol contient une composante de rotation, vis-à-vis de laquelle le présent système de supportage n'est pas rigide. REVENDICATIONS 1. Système de supportage parasismique du caisson d'un réacteur sur un massif, caractérisé en ce que la surface portante dudit massif a la forme d'une surface de révolution autour d'un axe vertical coincidant avec l'axe du caisson, ladite surface étant concave, en ce que la surface portante inférieure du caisson présente une surface convexe identique à ia surface concave, et en ce que les deux surfaces viennent en appui par l'intermédiaire de patins déformables régulièrement répartis sur au moins un cercle de la surfaceconcave, la courbure des deux surfaces étant telle que dans les centres des zones de contact les normales auxdites surfaces coupent l'axe de symétrie en des points situés au centre de gravité dudit caisson, ou au-dessus. 2. Système de supportage selon la revendication 1, caractérisé en ce que la surface concave est une calotte sphérique. 3. Système de supportage selon la revendication 1, caractérisé en ce que la surface concave est un tronc de cône. 4. Système de supportage selon la revendication 1, caractérisé en ce que la surface concave comporte des facettes planes. 5. Système de supportage selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que chaque patin déformable est constitué par un empilement alterné de couches d'élastomère synthétique et d'acier.