核電廠安全殼及某抗震Ⅰ類設(shè)備的抗震裕度評估方法研究.pdf

1、東日本3.11大地震中福島核電事故引起公眾對核電廠在大震中安全性的廣泛關(guān)注。核電廠超設(shè)計(jì)基準(zhǔn)地震動(dòng)作用下的安全裕度研究將給出核電廠高置信低失效(HCLPF)的抗震能力，為我國核電發(fā)展決策部門提供參考，并有助于公眾對核能安全的認(rèn)知。目前，關(guān)于核電廠抗震裕度評估方法的研究主要有NRC-SMA、EPRI-SMA和PSA-based SMA三種。NRC-SMA采用地震易損性方法(SFA)計(jì)算系統(tǒng)、構(gòu)件及組件(SSC)的HCLPF值，后兩種方法則

2、通過保守確定性失效方法(CDFM)進(jìn)行評估。然而，SFA和CDFM均基于彈性分析，即使結(jié)合非彈性耗能因子考慮材料的非線性也難以準(zhǔn)確評估核電廠抗震裕度。本文基于國內(nèi)外核電廠抗震裕度評估方法研究，以安全殼及某抗震Ⅰ類設(shè)備為研究對象開展工作并取得如下研究成果：
　　1．選取國內(nèi)外四種典型核電廠設(shè)計(jì)譜，分別研究了其確定方法及過程，并分別作為審核地震動(dòng)對比分析了我國現(xiàn)有某堆型安全殼抗震裕度評估結(jié)果，發(fā)現(xiàn)按我國規(guī)范反應(yīng)譜進(jìn)行安全殼評估抗震裕度

3、偏低，建議我國核電廠進(jìn)行抗震裕度分析時(shí)應(yīng)選取既有大震強(qiáng)震記錄作為審核地震動(dòng)。同時(shí)，對比分析了SFA和CDFM方法求解安全殼抗震裕度的結(jié)果，揭示了CDFM方法得到的抗震裕度可達(dá)到84％置信度。
　　2．采用點(diǎn)估計(jì)方法，研究了設(shè)備支撐結(jié)構(gòu)參數(shù)不確定性對結(jié)構(gòu)樓層響應(yīng)敏感性的影響，揭示了參數(shù)不確定系數(shù)取值大小與樓層譜敏感性強(qiáng)弱不具有對應(yīng)關(guān)系。建議設(shè)備抗震裕度評估中應(yīng)采用點(diǎn)估計(jì)方法綜合考慮結(jié)構(gòu)參數(shù)不確定性對支承設(shè)備的影響。
　　3．研

4、究了規(guī)范中考慮參數(shù)不確定性的設(shè)備抗震時(shí)程分析方法在核電廠設(shè)備抗震裕度評估中的適用性。加速度反應(yīng)譜比較結(jié)果表明規(guī)范方法在高、低頻區(qū)段保守，在中頻區(qū)段偏于不安全。建議應(yīng)采用具有一定保證率的樓層響應(yīng)參數(shù)對應(yīng)時(shí)程曲線作為輸入進(jìn)行設(shè)備抗震裕度評估。
　　4．設(shè)計(jì)完成了核安全殼的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及屏蔽廠房地震模擬試驗(yàn)，探討了考慮土-結(jié)構(gòu)相互作用、不同地震動(dòng)強(qiáng)度輸入樓層加速度響應(yīng)在時(shí)域和頻域中的差異，給出了設(shè)備IDA分析中設(shè)備輸入增量與計(jì)算基巖頂面增量