深厚覆蓋層條件下核電廠地震響應數值模型研究與應用.pdf

1、日前，我國的霧霾污染日益嚴重并受到廣泛關注，加快“核電能源發展”戰略被重新提上日程。隨著能源需求不斷增長，以核電為代表的清潔能源日益占有重要地位。但隨著巖基等優質場地日益稀缺，在深厚覆蓋層條件下建核電廠的適宜性論證工作迫在眉睫。本文以某180米深的核電非巖性覆蓋層場地和上層反應堆廠房為研究對象，考慮土體在動力荷載下的非線性效應?；诘葍r線性法和一維剪切波傳播理論編制了等價線性法頻域C++程序，并以通用軟件ANSYS為平臺進行二次開發，實

2、現了等價線性法的時域計算模型，分別將自編的時頻域程序與工程上廣泛應用的SHAKE91程序進行了地基自由場結果對比，驗證了所開發程序的合理性。最后，對比巖性地基與深厚覆蓋層場地下的核電廠房樓層反應譜，討論了深厚覆蓋層對核電上部結構地震響應的影響。具體主要包括以下幾個方面:
　　(1)介紹了鄧肯-張（Duncan-Chang）這一工程中常用的地基靜力模型，簡要闡述了鄧肯—張E-v模型和E-B模型的區別和聯系，以鄧肯—張E-v模型為理論

3、基礎，在ANSYS平臺上實現了該模型的計算程序，且考慮了地基上部結構分步逐級加載的實際情況。針對某一核電廠的深厚覆蓋層地基進行了靜力計算，得到了該地基模型靜力場的位移和應力結果。
　　(2)對間接考慮土體動力非線性的等價線性法理論進行了介紹?？偨Y了該方法的優點和不足以及發展現狀，對等價線性法的基本迭代理論進行了詳細介紹。介紹了一維剪切波傳播理論，將該理論與等價線性法相結合，基于C++平臺編制了等價線性法頻域計算程序，并對層狀地基自

4、由場動力分析的影響因素進行了研究，最后與國內外廣泛應用的SHAKE91程序進行了算例對比，驗證了所開發C++程序的準確性，同時為等價線性法時域程序的實現提供了參考。
　　(3)結合等價線性法和時域下的逐步積分動力計算理論，基于ANSYS軟件的二次開發實現了時域下的等價線性法計算。建立場地土體的三維有限元模型，根據不同地震波的輸入模式，確定模型底面及側面邊界的約束情況。網格尺寸根據地基材料特性選定，使地震波的主頻成份得以通過。在時域