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考虑土—结构相互作用效应的核电厂地震响应分析

作　者: 李忠诚
导　师: 李忠献
学　校: 天津大学
专　业: 结构工程
关键词: 核电厂 CPR1000 反应堆厂房抗震系统分析 SSI效应边界子结构地基土参数阻抗函数散射函数设计地震反应谱
分类号: TU435
类　型: 博士论文
年　份: 2006年
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内容摘要

本文通过引入边界子结构法,深入研究了中国百万千瓦级压水堆核电厂(CPR1000)标准抗震设计对不同地基土条件的适应性,并分析探讨了高刚度地基条件下的SSI效应及岩土参数敏感性对核电厂结构地震响应的影响,并且针对CPR1000堆型同SSI效应相关的一系列工程问题,进行了系统性的分析研究。主要研究工作和创新成果如下:(1)引入边界元法,系统性地分析不同地基土条件下的阻抗函数,在此基础上研究CPR1000型核电厂标准抗震设计对地基土条件的适应范围,并给出了具体的CPR1000厂址包络参数。此项工作在我国尚属首次。(2)针对广东滨海厂址岩性地基条件,分析了地基阻抗问题及岩土参数敏感性对地震响应的影响,探讨了美国标准ASCE 4-86中不考虑SSI效应的剪切波速限值条件。首次提出了在该类地基条件下岩土参数敏感性分析评估的原则和建议考虑的限值和范围。(3)采用边界子结构法,系统性地分析了CPR1000堆型SSI相关的工程技术问题。在役核电厂地震响应再评估和波动管布置改进对地震响应的影响分析等内容,为在役核电厂地震安全评估及CPR1000的工程推广提供重要参考。(4)以阳江核电厂址为例,进行了核电厂设计地震目标反应谱的选择研究,研究表明,针对具体厂址,可以通过将CPR1000型核电厂标准设计反应谱(RG1.60谱)同厂址相关反应谱进行比较,同时结合相应时程分析结果的比较,对CPR1000在不同地震背景厂址的适应性进行评价。对于厂址谱不能包络RG1.60标准谱的厂址,提出了可以考虑形成基于我国核安全导则所推荐的HAD101/01标准谱具有更广包络范围的设计序列的思路。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-8
第一章概述  8-22
  1.1 核电厂抗震分析的特点和基本内容  8-12
  1.2 课题的背景和主要问题  12-14
  1.3 SSI分析研究概述  14-19
  1.4 本文主要工作  19-22
第二章基于边界子结构的SSI分析方法研究  22-52
  2.1 SSI 分析的基本内容  22-32
  2.2 边界元法的原理及基本方程  32-43
  2.3 计算精度的对比分析  43-50
  2.4 小结  50-52
第三章不同地基土条件下的阻抗函数分析研究  52-71
  3.1 概述  52-53
  3.2 地基土条件及其分类  53
  3.3 不同地基土条件下的阻抗函数分析  53-70
  3.4 小结  70-71
第四章 CPR1000 型核电厂对不同地基条件的适应性分析  71-117
  4.1 概述  71-72
  4.2 CPR1000 反应堆厂房  72-79
  4.3 地震动时程输入  79-81
  4.4 不同地基土条件下的地震响应分析  81-103
  4.5 CPR1000 对地基参数的适应范围  103-112
  4.6 1100m/s 剪切波速条件和固定端条件地震响应分析  112-115
  4.7 小结  115-117
第五章 CPR1000 型核电厂相关工程问题研究  117-142
  5.1 概述  117
  5.2 在役核电厂地震响应分析评估  117-130
  5.3 “翻版”工程的抗震设计适应性分析  130-135
  5.4 稳压器波动管布置改进对地震响应的影响分析  135-140
  5.5 小结  140-142
第六章设计地震目标反应谱的选择研究  142-171
  6.1 概述  142-146
  6.2 阳江厂址谱的特征  146-148
  6.3 基于不同反应谱的时程拟合  148-157
  6.4 基于不同目标谱的地震响应分析  157-167
  6.5 设计地震目标反应谱选择的初步结论  167-171
第七章主要结论及展望  171-173
参考文献  173-184
作者在攻读博士学位期间发表论文  184
作者在攻读博士学位期间参加科研项目  184-186
致谢  186

考虑土—结构相互作用效应的核电厂地震响应分析

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