強震下核島廠房地震反應(yīng)及易損性分析.pdf

1、核電站鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)是保障核電工程安全的重要基礎(chǔ)設(shè)施，其運行服役期間的安全性是核電建設(shè)和發(fā)展的關(guān)鍵問題。核電站可能由于地震動作用的隨機性而遭受超設(shè)計基準(zhǔn)地震動，導(dǎo)致核電結(jié)構(gòu)破壞，引發(fā)核事故。并且相關(guān)實驗和研究表明地震作用下水箱的流固耦合作用對核島廠房的地震反應(yīng)影響不可忽視。因此對核電工程的抗震安全進(jìn)行數(shù)值分析，來了解不同強度地震下及不同水位下核電站的地震反應(yīng)及破壞概率，這在評估核電站抗震性能、保障核電站正常運行中起到舉足輕重的作用。本文

2、從核島廠房在強震下流固耦合作用對結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)的影響、重力水箱減震問題、水箱不同設(shè)計優(yōu)化方案、不同水箱水位下結(jié)構(gòu)易損性以及在遠(yuǎn)場和近場地震動下核島廠房的易損性方面做了深入研究。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴基于ALE流固耦合算法，分析在滿足RG1.60譜的核電地震波和EI-Centro波下改進(jìn)優(yōu)化的屏蔽廠房的地震反應(yīng)。研究改進(jìn)優(yōu)化的屏蔽廠房不同測點的地震反應(yīng)與水位高度、水位高度比以及質(zhì)量比之間的關(guān)系，揭示它們之間的變化規(guī)律，得到最優(yōu)的

3、減震水位。在標(biāo)準(zhǔn)水位工況下提出兩種擋板優(yōu)化方案，得到在強震下最優(yōu)的減震設(shè)計方案，對水箱的內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化。⑵基于ALE流固耦合算法，運用回歸分析法、矩估計法和截斷的最大似然估計法對傳統(tǒng)屏蔽廠房進(jìn)行地震易損性分析，三種方法相互驗證了結(jié)論的可靠性。在易損性分析中，結(jié)構(gòu)屈服準(zhǔn)則選擇第一強度理論，基于核島只能處于線彈性狀態(tài)的要求，對不同水位工況進(jìn)行了易損性分析，得到最優(yōu)減震水位工況。在標(biāo)準(zhǔn)水位的前提下，制定四種擋板優(yōu)化方案，對比研究不同位置的擋

4、板下結(jié)構(gòu)的破壞概率，得到最優(yōu)的設(shè)計方案。⑶建立了AP1000非隔震與隔震核島廠房有限元精細(xì)模型與無限元土體模型，考慮土體與結(jié)構(gòu)的相互作用，劃分核島廠房的性能水準(zhǔn)，以鋼筋拉應(yīng)變和混凝土壓應(yīng)變作為損傷指標(biāo)，給出各個破壞狀態(tài)的量化指標(biāo)限值，從而判斷核島廠房進(jìn)入彈塑性階段時的損傷狀態(tài)。選取ATC-63建議的15組遠(yuǎn)場地震動記錄，運用IDA和MSA方法對其進(jìn)行易損性分析，得到遠(yuǎn)場地震動下的易損性曲線，并將兩種方法進(jìn)行對比分析，兩種方法得到的結(jié)果基