層狀土場地條件下核電廠抗震數(shù)值分析模型及應(yīng)用研究.pdf

1、隨著國家重提“加快核電發(fā)展”的能源戰(zhàn)略，核電在我國調(diào)整能源結(jié)構(gòu)、實(shí)施節(jié)能減排中的重要作用日益顯現(xiàn)。鑒于核電巖基等優(yōu)質(zhì)的場地條件日益稀缺以及內(nèi)陸核電發(fā)展的需要，積極開展非巖性地基條件下核電廠房的地震適應(yīng)性分析有著重要的工程意義。本文以某核電工程在200米深覆蓋土地基條件下興建CPR1000百萬千瓦級核電站的適應(yīng)性為背景，開展土基條件下核反應(yīng)廠房的抗震數(shù)值分析模型的研究，其中考慮土體動力非線性特性，改進(jìn)了實(shí)現(xiàn)方式，并基于大型通用軟件ANSY

2、S的二次開發(fā)平臺，開展了非巖性成層天然場地的非線性動力分析，并建立土-結(jié)構(gòu)相互作用模型的阻抗子結(jié)構(gòu)法進(jìn)行了樓層反應(yīng)譜的動力響應(yīng)分析。具體內(nèi)容如下:
　　(1)依據(jù)鄧肯-張(Duncan-Chang)非線性彈性地基模型，基于ANSYS的APDL二次開發(fā)，編制了計(jì)算機(jī)仿真分析程序?？紤]了施工逐級加載的過程，能動態(tài)修改巖土特性參數(shù)，進(jìn)行巖土地基的非線性計(jì)算，并討論了在非線性有限元分析時(shí)存在的問題和修正的方法，通過實(shí)驗(yàn)?zāi)M對比分析驗(yàn)證了該

3、模型的正確性，為非巖性地基的地震工況分析提供了初始土體參數(shù)和初始靜力場。
　　(2)總結(jié)了國內(nèi)外土層地基地震響應(yīng)分析方法的研究現(xiàn)狀，簡要介紹了工程上廣泛應(yīng)用的等價(jià)線性法的基本原理，分析了其優(yōu)、缺點(diǎn)，簡述了其最新進(jìn)展。通過結(jié)合一維剪切諧波傳播和等價(jià)線性法理論，基于編制了水平成層覆蓋土場地地震響應(yīng)分析的頻域計(jì)算程序。通過與國內(nèi)外普遍采用了SHAKE91程序的對比，證明了該程序的正確性，加深了對等價(jià)線性法的理解。
　　(3)簡要介

4、紹了現(xiàn)行國內(nèi)外等價(jià)線性法分析軟件的發(fā)展現(xiàn)狀，綜合考慮各分析軟件的優(yōu)勢和不足，基于ANSYS通用軟件提出了一種更適于地震荷載特點(diǎn)的改進(jìn)的等價(jià)線性法時(shí)域計(jì)算模型。這一模型中，解決了材料阻尼定義模糊的問題，以地震的起震、強(qiáng)震、衰減三段區(qū)分考慮了地基參數(shù)在地震歷程中的變化，研究了其對精度的影響。通過shake91、GEODYNA和ANSYS的多模型對比分析，驗(yàn)證了該等價(jià)線性法模型的正確性。基于ANSYS的重疊單元、生死單元和重啟動技術(shù)考慮了地震