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越受到重視，我國核電的發(fā)展也即將邁入黃金時期。保證結(jié)構(gòu)的安全性是發(fā)展核電的首要前提，對核電廠進(jìn)行合理的地震動響應(yīng)分析，得到可靠的抗震安全性評價結(jié)果十分必要。在核電結(jié)構(gòu)的動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性以及模型簡化的

2、假定，導(dǎo)致性能參數(shù)存在一定的不確定性，需要對結(jié)構(gòu)進(jìn)行參數(shù)不確定性分析，得到具有統(tǒng)計意義的樓層反應(yīng)譜，分析參數(shù)不確定性對樓層反應(yīng)譜的影響規(guī)律?；谝陨蟽?nèi)容，本文主要從以下幾個方面進(jìn)行了研究:
　　(1)對核電結(jié)構(gòu)進(jìn)行三維有限元分析時，擬借鑒集總質(zhì)量彈簧阻尼器模型施加方法，通過力矩等效，實現(xiàn)核電三維土-結(jié)構(gòu)彈簧阻尼器模型的建立，簡便易行，便于工程應(yīng)用。進(jìn)而通過算例驗證該方法的正確性，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)不確定性對樓層反應(yīng)譜的影響，通過算例論證，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)省計算時間，一般取小樣本循環(huán)，計算精度得不到保證。為解決這一問題，利用計算機和軟件多處理器工作原理實現(xiàn)MATLAB并行運算;提出并行建模、統(tǒng)一運算的方式實現(xiàn)AN

4、SYS軟件并行循環(huán)。數(shù)值算例表明，經(jīng)過這兩種算法改進(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)計結(jié)果的計算精度，并極大提高了運算效率;同時兩種軟件程序的正確性也已經(jīng)得到論證。
　　(3)通過核電結(jié)構(gòu)的參數(shù)不確定性分析可以有效把握整體隨機規(guī)律，無法深入探究具體參數(shù)的隨機理論。本文在整體分析的基礎(chǔ)上，探究每種隨機參數(shù)對樓層反應(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樓層反應(yīng)譜的影響，進(jìn)而深入探索樓層譜對每種性能參數(shù)的敏感