核電樓層譜參數(shù)不確定性及敏感性分析.pdf

1、隨著環(huán)境問題的日益嚴(yán)峻，核能作為清潔能源越來(lái)越受到重視，我國(guó)核電的發(fā)展也即將邁入黃金時(shí)期。保證結(jié)構(gòu)的安全性是發(fā)展核電的首要前提，對(duì)核電廠進(jìn)行合理的地震動(dòng)響應(yīng)分析，得到可靠的抗震安全性評(píng)價(jià)結(jié)果十分必要。在核電結(jié)構(gòu)的動(dòng)力分析中有兩方面的內(nèi)容十分關(guān)鍵，一是如何考慮結(jié)構(gòu)地基的相互作用，對(duì)于集總質(zhì)量模型規(guī)范給出了便捷的彈簧阻尼器法，但對(duì)三維模型的有限元分析則需要施加更為復(fù)雜的人工邊界，不利于工程應(yīng)用;二是由于結(jié)構(gòu)地基材料屬性的隨機(jī)性以及模型簡(jiǎn)化的

2、假定，導(dǎo)致性能參數(shù)存在一定的不確定性，需要對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行參數(shù)不確定性分析，得到具有統(tǒng)計(jì)意義的樓層反應(yīng)譜，分析參數(shù)不確定性對(duì)樓層反應(yīng)譜的影響規(guī)律。基于以上內(nèi)容，本文主要從以下幾個(gè)方面進(jìn)行了研究:
　　(1)對(duì)核電結(jié)構(gòu)進(jìn)行三維有限元分析時(shí)，擬借鑒集總質(zhì)量彈簧阻尼器模型施加方法，通過(guò)力矩等效，實(shí)現(xiàn)核電三維土-結(jié)構(gòu)彈簧阻尼器模型的建立，簡(jiǎn)便易行，便于工程應(yīng)用。進(jìn)而通過(guò)算例驗(yàn)證該方法的正確性，將三維彈簧阻尼器模型與集總質(zhì)量模型進(jìn)行頻率和模態(tài)質(zhì)量

3、的對(duì)比，兩者結(jié)果相吻合。
　　(2)基于蒙特卡洛原理，利用MATLAB和ANSYS軟件能夠?qū)崿F(xiàn)核電結(jié)構(gòu)參數(shù)不確定性分析，探究核電結(jié)構(gòu)和地基參數(shù)不確定性對(duì)樓層反應(yīng)譜的影響，通過(guò)算例論證，90％保證率的樓層譜相比確定性分析結(jié)果，存在與規(guī)范描述一致的“峰降”與“峰拓”變化。但為節(jié)省計(jì)算時(shí)間，一般取小樣本循環(huán)，計(jì)算精度得不到保證。為解決這一問題，利用計(jì)算機(jī)和軟件多處理器工作原理實(shí)現(xiàn)MATLAB并行運(yùn)算;提出并行建模、統(tǒng)一運(yùn)算的方式實(shí)現(xiàn)AN

4、SYS軟件并行循環(huán)。數(shù)值算例表明，經(jīng)過(guò)這兩種算法改進(jìn)，能夠?qū)崿F(xiàn)蒙特卡洛大樣本分析，保證樓層反應(yīng)譜統(tǒng)計(jì)結(jié)果的計(jì)算精度，并極大提高了運(yùn)算效率;同時(shí)兩種軟件程序的正確性也已經(jīng)得到論證。
　　(3)通過(guò)核電結(jié)構(gòu)的參數(shù)不確定性分析可以有效把握整體隨機(jī)規(guī)律，無(wú)法深入探究具體參數(shù)的隨機(jī)理論。本文在整體分析的基礎(chǔ)上，探究每種隨機(jī)參數(shù)對(duì)樓層反應(yīng)譜的影響規(guī)律，并從解析的角度分析地基剪切模量變化對(duì)樓層反應(yīng)譜的影響，進(jìn)而深入探索樓層譜對(duì)每種性能參數(shù)的敏感