核电厂设计地震及抗震分析介绍.ppt

核电厂设计地震及抗震分析介绍.ppt

《核电厂设计地震及抗震分析介绍.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《核电厂设计地震及抗震分析介绍.ppt（36页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

核电厂设计地震及抗震分析介绍2007-07-0211主要内容地震与地震作用地震与地震作用核电厂抗震分析与设计的特点核电厂抗震分析与设计的特点核电厂抗震分析的基本逻辑与内容核电厂抗震分析的基本逻辑与内容地基土参数及地基作用模拟地基土参数及地基作用模拟（SSI（SSI效应效应）设计地震动设计地震动结构结构/设备模型化设备模型化22设计地震和抗震设计地震及地震作用设计地震和抗震设计

（1）外部荷载、地震作用结构结构响应结构设计。

（2）输入结构响应、其它输入条件设备设备响应设备设计、实验鉴定。

33核电厂抗震分析的特点1、对于抗震分析和地震安全评估，具有严格的法规、标准和安全导则体系。

-选址：

HAD101/01、RG1.165、NS-G-分析/设计：

HAD102/02、GB50267、RCC-G、ASCE4-86（89）、SRP、NS-G-1.6、JEAG4601-87-其它：

RG1.60、RG1.29、RG1.12244核电厂抗震分析的特点22、针对不同的物项（结构、系统和部件、针对不同的物项（结构、系统和部件-SSCsSSCs）的的安全重要性，进行抗震分类。

安全重要性，进行抗震分类。

-RG1.29-RG1.29定义定义33类类:

-抗震抗震II类类（C-I）:

（C-I）:

安全相关安全相关.保持功能保持功能保证完保证完整性整性-抗震抗震IIII类类（C-II）:

（C-II）:

间接安全相关间接安全相关.无需执行功无需执行功能能保证完整性保证完整性-非抗震类非抗震类（NC）:

（NC）:

不属于上述两类不属于上述两类-RCC-P-RCC-P定义定义22类类:

抗震抗震II类、非抗震类类、非抗震类55核电厂抗震分析的特点2、（续）-物项不同的抗震分类，体现不同要求：

-布置-设防水准-分析方法及精度要求-验收准则66核电厂抗震分析的特点3、针对不同的抗震分类采用不同的设防水准-美国RG1.165、法国RCC-G-安全停堆地震（SSE）：

超越概率10-4-运行基准地震（OBE）：

超越概率10-2-HAD102/02、GB50267-极限安全地震（SL-2）：

超越概率10-4-运行安全地震（SL-1）：

超越概率10-277核电厂抗震分析的特点4、设备的抗震分析与设计问题比土建结构的抗震问题更为突出-地震作用对结构设计不构成主导因素-设备直接同安全直接相关，而且范围极广，抗震设计的厂址适应性分析的核心对象。

88核电厂抗震分析的逻辑99核电厂抗震分析的逻辑1010核电厂抗震分析基本内容围绕下列因素：

地基土参数及作用模拟地基土参数及作用模拟地基土参数及作用模拟地基土参数及作用模拟设计地震动设计地震动结构及设备模型化结构及设备模型化结构响应结构响应设备响应设备响应1111地基土参数及地基作用模拟地基岩土地基岩土（依赖于地质勘探结果依赖于地质勘探结果）地基特性地基特性-层状地基层状地基（分层情况及厚度分层情况及厚度）-均匀地基均匀地基地基土参数地基土参数-动态弹性模量动态弹性模量EEdd-动态剪切模量动态剪切模量GGdd-动态泊松比动态泊松比vvdd-阻尼比阻尼比-密度密度1212地基土参数及地基作用模拟地基（土）作用模拟方法直接法（一步法）-2D有限元法（FLUSH）-3D有限元法（尚不成熟,计算效率低）间接法（子结构法/阻抗函数法）-集中参数法（土-弹簧法）,RCC-G-有限元法（SASSI）-边界元法（CLASSI）1313地基土参数及地基作用模拟基本假定-线性假定（土参数按等效线性化处理）-非线性分析（研究中,难点在于土的非线性本构关系）1414地基土参数及地基作用模拟模型示意图水平弹簧转动弹簧图1-3土-弹簧模型示意RCC-G-优点:

简单快捷,为精确方法提供对照.日本JEAG、法国RCC-G、HAD102/02中列入.-局限性:

不能考虑土的分层效应和埋置效应;不能考虑非竖向入射波及柔性基础.1515地基土参数及地基作用模拟模型模型示意图示意图:

3D3D有限元有限元-优点优点:

概念清晰概念清晰易于编程易于编程;-局限性局限性:

需引入需引入人工透射边界人工透射边界;单元量大单元量大,计算效率较低计算效率较低.-2D-2D程序程序:

LUSHALUSH:

LUSHALUSHFLUSHFLUSH-3D-3D程序程序:

SASSI:

SASSI1616地基土参数及地基作用模拟模型模型示意图示意图:

边界元边界元-适宜于处理无限适宜于处理无限（或半无限或半无限）域问题域问题,属于一种半解析数值方法属于一种半解析数值方法;-优点优点:

单元数量少、未知量少、计算效率高单元数量少、未知量少、计算效率高;自动满足远场边界条件自动满足远场边界条件,无需引入人工边界无需引入人工边界.-CLASSI-CLASSI程序程序1717地基土参数及地基作用模拟其它方法-有限差分法-有限条法-离散元法-有限元-嫁接法-有限线法-无穷元法1818设计地震动地基土参数及作用模拟地基土参数及作用模拟设计地震动设计地震动设计地震动设计地震动结构及设备模型化结构及设备模型化结构响应结构响应设备响应设备响应1919核电厂设计地震设计地震设计地震设防水准（厂址区地震基本烈度、设防水准（厂址区地震基本烈度、OBEOBE、SSESSE）2020核电厂设计地震设计地震动-GroundMotion（如下几项的总称）：

加速度反应谱-ResponseSpectra加速度时程-TimeHistoryinAcceleration-加速度峰值-PeakAcceleration-持时-Duration2121核电厂设计地震设计地震反应谱-法规标准谱：

RG1.60、HAD101/01（GB50267）-标准设计谱：

AP1000、EPR（EUR）、CPR1000-厂址相关谱（Site-specificspectra）2222核电厂设计地震设计地震反应谱的确定设计地震反应谱厂址特定反应谱（Site-specific）标准反应谱（法规标准）标准设计反应谱（已获许可的标准设计）确定论反应谱相似谱经验谱厂址特定反应谱（包络、平滑化）RG1.60标准谱HAD101/01标准谱频谱特征对比分析（包络）堆型选择概率论反应谱统称标准谱安全性要求2323核电厂设计地震RG1.165对设计地震反应谱的规定控制地震谱法规标准谱加速度频率/Hz控制地震谱标准设计谱加速度频率/Hz图6-3RG1.165对设计地震反应谱的包络要求控制地震谱厂址谱频率/Hz加速度2424核电厂设计地震设计地震反应谱选择的实践和讨论设计地震反应谱选择的实践和讨论-主要对安全进行规定主要对安全进行规定-对裕量未作任何限制对裕量未作任何限制追求经济性2525核电厂设计地震反应谱（概念）反应谱-谱范围-场地上的物项最大反应值的范围-反应谱是通过场地上物项的反应来间接表达场地地震动特征-反映了场地对地震的放大（或消减）效应2626核电厂设计地震反应谱与时程的对应关系反应谱（频域f-a）时程（时域t-a）其中，数学变换为Nigam-Jennings积分数学变换拟合匹配2727核电厂设计地震秦山秦山I期：

时程期：

时程与反应谱与反应谱的匹配的匹配2828核电厂设计地震CPR1000时程LBNS同RG1.60的匹配2929核电厂设计地震加速度时程-峰值-持时3030核电厂设计地震对输入时程的规定-单组（SRP）、多组（SRP、GB50267）-3方向的统计独立性要求（ASCE4-86）-时程拟合精度（时程谱同目标反应谱对比）-同时拟合阻尼比的个数（2%、5%、7%）3131核电厂结构和设备模型化地基土参数及作用模拟地基土参数及作用模拟设计地震动设计地震动结构及设备模型化结构及设备模型化结构及设备模型化结构及设备模型化结构响应结构响应设备响应设备响应3232核电厂结构和设备模型化结构模型和设备模型集中质量法-集中质量模型（单质点模型）-1D有限元模型（梁单元模型）有限元法-3D有限元模型-2D有限元模型（对称性）3333核电厂结构和设备模型化3434核电厂结构和设备模型化结构和设备耦合分析及解耦准则-SRP解耦准则-GB50267-97准则准则:

（1）

（1）mm0.01;0.01;

（2）0.01

（2）0.01mm0.10,0.10,且且ff0.800.01（0.01（不能解藕不能解藕）3535谢谢!

3636