核能作为清洁能源的重要组成部分,以其高能、废料少的优点,受到世界各国广泛青睐,也是现在和未来清洁能源发展的方向。保证核安全是发展核能首要关注的问题。安全壳结构作为防止放射性物质泄漏的最后一道屏障,对保证核安全至关重要。历史上发生的核事故给人类带来了惨痛的教训,自此以后安全壳结构的重要性得到进一步认识,要求设计中除了考虑其设计基准工况下的性能外,还要关注其超设计基准工况下的性能。由于安全壳结构在超设计工况下的力学行为复杂且具有很大的不确定性,国际上常采用概率方法（特别是蒙特卡洛方法）对安全壳结构在超设计基准工况下的性能进行评估,即易损性分析（FA）和概率安全评估（PSA）。我国目前在运营和在建的核电厂大都采用预应力混凝土安全壳,由于预应力混凝土安全壳结构有限元计算成本高,采用蒙特卡洛方法进行模拟得到的样本容量小,易损性分析和概率安全评估中存在统计不确定性现象,因此考虑统计不确定性的预应力混凝土安全壳结构的易损性分析和概率安全评估是安全壳结构性能概率评估的一个重要研究方向,但目前相关研究很少,本文对此进行了研究。本文主要研究内容和结论如下:（1）梳理了预应力混凝土安全壳结构易损性分析和概率安全评估中存在的不确定性。分析了安全壳结构概率分析中存在的三种不确定性,重点讨论了统计不确定性;以桑迪亚实验室组织的国际知名核研究和设计单位,对1:4预应力混凝土安全壳模型的有限元模拟结果为基础,分析了影响安全壳结构有限元分析中的模型不确定性的因素及其对安全壳有限元分析结果的影响。（2）提出了考虑统计不确定性的安全壳结构在超设计基准内压和超设计基准地震下的易损性分析方法和概率安全评估方法。针对预应力混凝土安全壳易损性分析中有限元计算耗时、蒙特卡洛模拟次数有限,模拟结果存在明显的统计不确定性现象,提出了考虑统计不确定性的安全壳在超设计基准内压、超设计基准地震动下易损性曲线区间估计方法和非区间估计方法,在此基础上提出了考虑统计不确定性的安全壳结构概率安全评估方法。（3）建立了某核电厂预应力混凝土安全壳有限元模型,分析了不同内压水平下安全壳性能的变化;采用第三章提出的超设计基准内压下考虑统计不确定性的安全壳内压易损性分析方法,给出了安全壳易损性曲线的单侧置信区间和双侧置信区间,在此基础上,建立了安全壳在超设计基准内压下易损性分析结果的置信水平与模拟次数之间关系的表达式,该表达式可用于确定安全壳内压易损性分析达到指定精度需要的最少有限元模拟次数;最后评估了安全壳结构在超设计基准内压下的概率安全性能。（4）建立了某核电厂预应力混凝土安全壳有限元模型,分析了不同峰值地面加速度下安全壳结构顶点位移角、受拉损伤和开裂状态的演化;采用第三章中提出的超设计基准地震下考虑统计不确定性的安全壳地震易损性分析方法,给出了安全壳地震易损性曲线的单侧置信区间和双侧置信区间,在此基础上提出了安全壳结构在超设计基准地震下易损性分析结果的置信水平与地震动记录样本容量之间关系的表达式;该表达式可用于确定安全壳地震易损性分析达到指定精度需要的最小地震动记录样本容量。结合厂址地震危险性曲线,评估了安全壳结构不同性能水准下的地震风险。