基于場地危險性和目標譜的核電安全殼概率地震風險分析
發(fā)布時間:2020-06-05 12:45
【摘要】:2011年日本福島核事故后,核電廠抗震安全性受到高度重視?拐鸢踩u估主要包括兩種方法:概率地震風險評估和抗震裕量評估,其中,概率地震風險評估是基于全概率角度的評估方法。為了應對日本福島核事故的影響,我國核安全部門要求對國內核電廠進行抗震安全評估,但概率地震風險評估方法研究在我國才剛剛起步,相關研究工作亟需開展;谏鲜鲅芯勘尘,本文以核電安全殼為研究對象,以我國華南地區(qū)某核電廠廠址為目標場地,進行概率地震風險評估方法研究。本文的主要研究內容如下:(1)基于中國地震活動性特點,開發(fā)了基于蒙特卡洛模擬的中國概率地震危險性分析和中國地震危險性分解程序,運用開發(fā)的程序,對我國華南地區(qū)某核電廠廠址進行了概率地震危險性分析和地震危險性分解。結果表明:本文程序在400次50000年數據分析條件下收斂性和精確性較好。(2)基于中國地震活動性特點和向量型概率地震危險性分析理論,開發(fā)了基于蒙特卡洛模擬的中國向量型概率地震危險性分析和中國向量型地震危險性分解程序;陂_發(fā)的程序,對我國華南地區(qū)某核電廠廠址進行了向量型概率地震危險性分析和向量型地震危險性分解?偨Y了中國條件型概率地震危險性分析方法理論,開發(fā)了基于蒙特卡洛模擬的中國條件型概率地震危險性分析程序。基于開發(fā)的程序,對我國華南地區(qū)某核電廠廠址進行了條件型概率地震危險性分析。結果表明:向量型概率地震危險性分析結果由于考慮了強度參數間相關性,減少了標量型地震危險性曲線的保守性。條件型概率地震危險性分析,能夠在主要強度參數條件下,預測次要強度參數大小。(3)總結了單變量地震重現期概念,并對我國華南地區(qū)某核電廠廠址進行了單變量地震重現期分析。在地震工程領域單變量地震重現期概念基礎上,首次提出了雙變量地震重現期和條件地震重現期概念,并分析了三個地震重現期概念間關系,最后對我國華南地區(qū)某核電廠廠址進行了雙變量地震重現期和條件地震重現期分析。結果表明:雙變量地震重現期大于或等于兩個單變量地震重現期中較大值,條件地震重現期是雙變量地震重現期和單變量地震重現期之比。(4)基于標量型概率地震危險性分析和分解結果,生成了一致危險譜、條件均值譜、條件譜和一致風險譜等標量型場地相關反應譜;基于向量型概率地震危險性分析和分解結果,生成了簡化廣義條件均值譜-I和簡化廣義條件譜-I,并生成了具有指定向量危險性的簡化廣義條件均值譜-II和簡化廣義條件譜-II;基于條件概率地震危險性分析結果,生成了條件一致危險譜;谏鲜鰣龅叵嚓P條件譜和廣義條件譜,運用貪心優(yōu)化算法,以NGA-West2為備選地震動數據庫,選取了地震動記錄。結果表明:一致危險譜較保守,一般情況下,考慮譜型相關系數的場地相關譜更為合理;诎踩珰さ诙絼又芷跒闂l件周期的條件譜選取的地震動記錄,安全殼地震響應分析結果離散性最大。(5)總結了考慮知識不確定性的地震易損性模型理論基礎,首次從“易損性的不確定性”角度對具有置信度的易損性模型進行了推導,分析了兩類高置信度低失效概率值關系,最后運用安全系數法,基于解析易損性數據和經驗易損性數據,生成了安全殼地震易損性曲線和高置信度低失效概率值。結果表明:基于UHS和URS計算的HCLPF值小于CMS;對于第一周期敏感結構,GCMS-I和CUHS與UHS相比,可能得到更保守結果;基于增量動力分析計算的標準差大于安全系數法,二者生成的中位值較接近;基于策略II計算的HCLPF值要小于策略I計算的HCLPF值,即策略I方法較策略II方法保守。(6)總結了考慮知識不確定性兩類地震風險解析模型公式,推導了平均值地震風險模型的置信度函數。分析了不同地震危險性廠址條件下,平均值地震風險模型的置信度水平。最后基于考慮知識不確定性的地震風險解析模型公式,綜合目標場地地震危險性和某安全殼地震易損性分析結果,分析了安全殼的地震風險水平。結果表明:平均值地震風險模型置信度水平不高。以Sa(0.07s)為強度參數計算的風險結果小于Sa(0.24s)為強度參數計算的風險結果,即對于安全殼的地震風險,選用非第一階模態(tài)周期的Sa做為強度參數,會低估地震風險結果;跅l件均值譜計算的地震風險結果小于基于UHS、URS、CUHS、GCMS-I和GCMS-II計算結果,即基于條件均值譜計算的風險結果可能會偏于不保守;谡裥头纸夥磻V計算得到的地震風險要小于基于增量動力分析得到的地震風險。本文生成的所有場地相關譜作用下安全殼結構地震風險水平都較低。
【圖文】:
- 17 -圖 1-2 本文技術路線圖Fig.1-2 Technical roadmap of this dissertation基于解析函數的安全殼地震風險分析
地震動評估地震動超越概率圖 2-1 PSHA 方法流程圖[5]Fig. 2-1 Flow chart of the method of PSHA[5]是有上下限的,震級發(fā)生概率可表示為[60] 00 max | d mMmP M m m m m f m m
【學位授予單位】:哈爾濱工業(yè)大學
【學位級別】:博士
【學位授予年份】:2018
【分類號】:TM623
【圖文】:
- 17 -圖 1-2 本文技術路線圖Fig.1-2 Technical roadmap of this dissertation基于解析函數的安全殼地震風險分析
地震動評估地震動超越概率圖 2-1 PSHA 方法流程圖[5]Fig. 2-1 Flow chart of the method of PSHA[5]是有上下限的,震級發(fā)生概率可表示為[60] 00 max | d mMmP M m m m m f m m
【學位授予單位】:哈爾濱工業(yè)大學
【學位級別】:博士
【學位授予年份】:2018
【分類號】:TM623
【參考文獻】
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1 寧超列;;基于概率密度演化理論的地震概率安全評估[J];同濟大學學報(自然科學版);2015年03期
2 黎鵬飛;李忠誠;;CPR1000核島廠房抗震裕量分析和評估[J];工業(yè)建筑;2014年12期
3 王曉磊;呂大剛;;核電站地震易損性分析方法的研究進展[J];地震工程與工程振動;2014年S1期
4 王曉磊;侯鋼領;呂大剛;;某核電站安全殼1:15模型振動臺試驗[J];工程力學;2014年S1期
5 張郁山;趙鳳新;;基于小波函數的地震動反應譜擬合方法[J];土木工程學報;2014年01期
6 付陟瑋;張東輝;張春明;王U,
本文編號:2698075
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