文档介绍：摘要
摘要
作为大力倡导的新能源,核电从 2005 年在我国进入建设高潮。在此
关键时刻,日本北部海域 级地震后发生的福岛核电站堆芯熔化、
核放射物质泄露的极端事故提醒我们核电站的安全问题不容忽视。然而与
我国核电建设高潮不相适应的是我国的《核电抗震设计规范》
(GB50267-97)编制于上世纪末。近十多年里,抗震设计理论有了新的
发展,强震观测数据有了极大的丰富。核电厂抗震规范的急需修订完善。
抗震设计谱是核电厂抗震规范的重要内容,是用以确定地震作用的重
要参数,对确定核电厂的主要厂房结构和设备所受地震作用至关重要。因
此,恰当地给出抗震设计谱是修订核电厂抗震规范关键任务之一。本研究
的目的是以现有的强震记录和统计设计谱方法的新理论为基础,对现有核
电厂抗震设计谱作出评价,并通过对比、研究和分析为我国核电厂抗震设
计规范的修订提供参考依据。
本文首先介绍了核电厂抗震设计谱的研究现状,对不同统计拟合设计
谱的方法做出评价;然后计算、统计和分析了地震动峰值参数,并研究了
震级、震中距、地震动方向以及 PGA 取值水平对峰值参数比值(AD/V2
和 V/A)的影响,对于竖向和水平向 PGA 比值也做了研究;接着在考虑
PGA 取值水平影响的同时利用不同方法统计拟合地震动反应谱,并对已
有的统计方法做了改进;最后确定了新的设计谱标定方法,并将本文得到
的设计谱与各规范中的设计谱以及第三代核电厂 AP1000 设计谱做对比。
文中对不同设计谱间的差别及其可能的影响做了解释和说明。
本研究以 1814 条来自汶川地震、集集地震、唐山余震、海城地震、
云南新疆甘肃等地地震的强震记录为数据基础,通过计算、分析和对比得
到如下结论和意见:
(1)地震动的 AD/V2 和 V/A 离散性很大,且受震级、距离、场地类
型、地震动方向以及 PGA 水平等多种因素影响。因此 AD/V2 和 V/A 取值
除了需要考虑场地类型外,至少还需要考虑地震动方向和 PGA 水平的影
响;
(2)任何统计拟合设计谱的方法都应当考虑地震动反应谱的渐近性,
因此对 Newmark 方法和郭-王方法做了相应改进;
(3)对比不同分组统计拟合结果,发现考虑 PGA 取值水平对设计谱
的影响是必要的;
(4)与 Newmark 方法和 Malhotra 方法相比,郭-王方法所得结果在
速度敏感段和位移敏感段偏大,因此建议规范采用 Newmark 方法或
Malhotra 方法给出设计谱更有效;
(5)与本文统计拟合所得设计谱相比,GB50267-97 设计谱在 T> s
I
中国地震局工程力学研究所硕士学位论文
的周期段取值偏小,R 设计谱和 AP1000 设计谱低估了竖向地震动
作用;
关键词:核电厂抗震设计谱; AD/V2 和 V/A;PGA 取值水平;R G
设计谱;AP1000 抗震设计谱
II
ABSTRACT
ABSTRACT
As the strongly advocated new energy, nuclear power plants (NPPs)
moved into a rapid development phase in 2005. In this critical time, the
Fukushima Nuclear Accident after the magnitude earthquake off the coast
of Japan on March 11th 2011 cautioned the whole world that the safety of
NPPs should not be neglected whatsoever. Uncongenial to the NPPs’ rapid
development is that the seismic design code of NPPs (GB50267-97) is
compiled in 1990s. In the past decades, new theory of seismic design
developed rapidly, and recordings of strong ground motion increased
substantially. Thus, the revision of design spectra for NPPs is necessary and
urgent.
Seismic desig