论文部分内容阅读
顺应我国核电事业快速发展的形势,鉴于核电厂结构的特殊性,积极开展核电厂建筑结构的抗震研究已非常重要。本研究课题就是在近年来核电工程实践的基础上,以某百万千瓦级核反应堆厂房的楼层谱计算为主要目的,考虑SSI,开展了相关不同场地计算模型、时程分析方法等研究;并针对模型参数不确定性所带来的影响,在ASCE规范框架内,对反应堆厂房(RX)楼层谱进行蒙特卡罗概率统计分析,为楼层谱的确定性计算结果的评价提供了对比参考。具体内容概要如下:(1)提出了一种基于谐响应的核电厂地基动阻抗数值求解方法,并基于比例边界有限元(SBFEM)-连分式算法将频域动刚度转换到时域分析中,开展了核电厂房地基动阻抗计算的具体分析。对比分析显示,与传统规范方法和多参数集总场地模型相比较,本算法适于三维问题分析,而且在求解分层以及开挖场地的动阻抗方面具有独特的优势,并能够反映出动阻抗随激励频率变化的特性,且满足工程要求的精度。(2)在规范建议的反应堆厂房的集中质量简化模型的基础上,开展了多种时程分析方法的对比研究,其中包括直接法和阻抗子结构法。并在此基础上,以算例的形式,针对半无限均质场地上的核电厂上部厂房结构,进行SSI分析,开展了多场地模型的对比研究,并将得到的楼层加速度反应谱与粘弹边界场地模型结果进行了对比,验证了本文推荐场地动力模型的保守性。(3)为反映模型参数不确定性的影响,ASCE等规范以拓峰和峰降的形式只对确定性方法获得的楼层谱进行了定性的不确定性处理,同时规范也指出在2%小阻尼条件下,对确定性分析获得的楼层反应谱进行峰降15%偏于保守,只要满足90%保证率的条件,峰降幅度可不受15%的限制。为了定量评价模型参数不确定性对楼层谱计算值的影响,为拓峰和峰降提供技术依据,在输入地震动水平确定的前提下,单纯考虑模型参数不确定性的影响,采用蒙特卡罗概率统计法,进行了反应堆厂房楼层谱的概率统计分析。结果表明,概率统计分析方法的采用,使确定性分析方法获得的楼层谱的峰值趋于平滑化,且更为有效地降低确定性楼层谱的峰值强度。