地震波斜入射条件下核安全壳的地震响应分析

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1、国内图书分类号：TU398.9学校代码：10213国际图书分类号：624密级：公开工程硕士学位论文地震波斜入射条件下核安全壳的地震响应分析硕士研究生：孙建超导师：翟长海教授申请学位：工学硕士学科：防灾减灾工程及防护工程所在单位：土木工程学院答辩日期：2015年7月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:TU398.9U.D.C.:624DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringSEISMICRESPONSEANALYSISOFNUCLEARCONTAINMENTUNDERTHECOND

2、ITIONOFOBLIQUEINCIDENCEOFSEISMICWAVECandidate：SunJianchaoSupervisor：Prof.ZhaiChanghaiAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringDisasterPreventionandReductionSpeciality：EngineeringAffiliation：SchoolofCivilEngineeringDateofDefence：July,2015Degree-Conferring-Institution：HarbinI

3、nstituteofTechnologyI哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要人类对于资源大幅度的需求对核能源的快速发展起到推动作用。核能源作为污染低、能量高效的能量资源受到了国内外广泛青睐。然而，近几年核事故带给人类社会的伤害也不容忽视，探究核事故的诱因，地震灾害是一个重要的因素。尽管地震偶然发生，但是悉数近几年我国发生的大震，灾后的景象依然触目惊心。目前国内外很多学者针对核电站的地震作用下的动力响应和抗震性能的评估已做出很多相关研究，但是在考虑土-结构相互作用下的建筑结构的地震响应分析时，一般假定输入的地震波是垂直作用在建筑模型底部的剪切地震波或

4、者是压缩地震波。然而由研究可知只有当地震波源距离结构场地非常远时，地震波经过不断折射，垂直入射的假定才是能够接受的。因此当震源距离结构场地比较近时，不能假定它的入射方向是垂直的，而是以某个入射角度传播到场地结构上的，此时的地震动就表现出了空间变化的特性。由于地震波斜入射情况产生的地表运动的非一致性变化，会对核电站、水坝、桥隧以及地铁站等大型建筑物的地震动力响应造成很大的影响,因此当近场发生较大地震时，为了保证这些大型建筑结构在地震作用下的安全性，必须在抗震结构设计中考虑地震波的入射角度问题。本文主要研究内容如下：1、建立了土体模型，并且在土体黏弹性

5、边界的基础上运用波场分解原理实现地震动到黏弹性边界上等效地震荷载作用力的转化，通过数值算例验证了波场分解输入方法的正确性。2、基于大型通用有限元软件ABAQUS建立精细化核电站安全壳结构的数值模型，在考虑土-结构相互作用下完成核安全壳的SSI模型建立。3、基于建立的核安全壳的SSI模型，选取P波和SV波两种类型的地震波以不同的入射角度输入来对核安全壳结构进行地震动力响应分析，研究得出一些重要结论：在地震波斜入射条件下核安全壳的动力响应与地震波垂直入射下对比，核安全壳的地震动动力反应有明显区别，斜入射条件下对结构更不利。因此当对核安全壳进行安全评估以

6、及结构设计时，有必要去考虑地震波斜入射带来的影响。关键词：核电站，安全壳，土-结构相互作用，地震，地震响应，斜入射I哈尔滨工业大学工学硕士学位论文AbstractTheunlimiteddesireforenergypromotesthedevelopmentofnuclearenergy.Nuclearenergyhasreceivedconsiderableattentionduetoitslowpollutionandhighefficiency.However,thedisastercausedbynuclearaccidentinrece

7、ntyearscannotbeignored.Byinvestigatingthoroughlytheinducingfactorsofthenuclearaccident,theearthquakedisasterisoneofthemajorreasons.Thoughtheearthquakeoccurredbyaccident,ourcountrysufferedgreatdamagefromearthquakesinrecentyears.Atpresent,alargenumberofresearchersatdomesticandab

8、roadfocusedontheseismicresponseandperformanceofthenuclearisla