理论教育 核电厂地震输入分析-核电厂设施抗震分析及应用

核电厂地震输入分析-核电厂设施抗震分析及应用

时间:2023-09-20 理论教育 版权反馈
【摘要】:1)地震输入的要求对于核电厂首要要求是根据厂址特性确定合适的地震输入,具体要求为:确定厂址的设计基准地震SL-2,SL-1。设计基准地面运动特性的确定,根据厂址地震①地质特性所确定地面运动反应特征来建立特定的加速度反应谱,也可根据多个厂址区域地震地质特性建立标准地面反应谱。对应标准设计SSE取ZPA=0.3g时对应的水平和垂直方向地面加速度设计反应谱如图6.3.1所示,相应的人工地震加速度、速度和位移时程如图6.3.2所示。

核电厂地震输入分析-核电厂设施抗震分析及应用

1)地震输入的要求

对于核电厂首要要求是根据厂址特性确定合适的地震输入,具体要求为:

(1)确定厂址的设计基准地震SL-2(SSE),SL-1(OBE)。

(2)厂址地表处断裂可能性准则

(3)永久性地面变形现象和地震所引起洪水的问题。

(4)地质水文资料和调查勘察区域内地震地质构造模型的建立,以确定设计基准地震运动规律。

2)确定设计基准地面运动的步骤

(1)步骤1。按区域范围(半径150 km以上)、近区域范围(半径50 km)、厂址附件区域(半径5 km)、厂址区域范围(1 km2)进行地质和土工、水文地质等资料的调查及测量或试验。

(2)步骤2。区域地震构造模型的建立,估计一个最大潜在的地震震级。

(3)步骤3。设计基准地面运动的确定,可按确定论方法和概率论方法同时建立的地震构造模型中确定SL2(SSE)峰值。

(4)步骤4。设计基准地面运动特性的确定,根据厂址地震①地质特性所确定地面运动反应特征来建立特定的加速度反应谱,也可根据多个厂址区域地震地质特性建立标准地面反应谱。如美国核管会发布的RG.1.60和ASME BPVC,第Ⅲ卷,附录N-1200规定的以岩石为基础的标准地面设计反应谱(见图3.3.12、表3.3.1和表3.3.2)。②地面运动的设计时程曲线确定,包括水平和垂直方向的加速度、速度和位移的设计时程,需满足标准审查大纲(SRP)3.7.1中验收准则要求,包络标准设计反应谱及目标功率谱密度函数[见式(3.5.1)或图3.5.2(b)]。

3)其他要求

(1)厂区是否存在潜在的地质断裂层或断裂带的调查。

(2)地震引起波浪,包括海啸、湖涌等使厂址洪水淹没的可能。

(3)地质有关的潜在永久性地面变形,包括土壤液化、斜坡不稳定、沉降和塌陷现象的调查,是否由于地震或地面运动突然失去抗剪强度和刚度

4)举例

某核电厂采用标准地震输入,厂址基岩上的SL-2(SSE)最大水平和垂直加速度峰值均为0.3g,抗震设计SL-1(OBE)为1/3 SL-2(SSE),按规定可以取消OBE,对0.1g称为低水平地震(LLE),按两次SL-2(SSE),每次最大应力峰值为10个循环,并按附录C,C.3节下“低水平地震(LLE)”中的折算方法,在寿期内最大应力折算为315次循环,作为系统和部件的疲劳分析输入。

表6.3.1列出了水平和垂直方向的地面设计加速度反应谱的频率控制点,其中A点(33 Hz)取1g。对应标准设计SSE取ZPA=0.3g时对应的水平和垂直方向地面加速度设计反应谱如图6.3.1所示,相应的人工地震加速度、速度和位移时程如图6.3.2所示。(www.daowen.com)

表6.3.1 水平和垂直方向的地面设计反应谱

地面运动加速度时程按第3章所述的方法得到的反应谱可以包络图6.3.1的标准设计反应谱(见图6.3.3),同时得到的功率谱密度函数(PSD)可包络目标功率谱密度函数(见图6.3.4)。

图6.3.1 标准设计SSE=0.3g的加速度设计反应谱

(a)水平方向;(b)垂直方向

图6.3.2 标准设计SSE=0.3g的加速度、速度和位移时程曲线

(a)水平方向;(b)垂直方向

图6.3.3 地面加速度时程标准的反应谱包络标准设计反应谱

(a)水平方向;(b)垂直方向

图6.3.4 地面加速度时程计算的PSD包络目标PSD

(a)水平方向;(b)垂直方向

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