核设备设计地震动包络标准PSD的拟合及试验研究
2021-05-21谢皓宇潘飞朱翊洲郑万山仉文岗
谢皓宇,潘飞,朱翊洲,郑万山,仉文岗
(1. 桥梁工程结构动力学国家重点实验室,重庆 400067;2. 招商局重庆交通科研设计院有限公司,重庆 400067;3.重庆大学 土木工程学院,重庆 400045;4. 上海核工程研究设计院有限公司,上海 200233)
地震灾害对核电站造成的破坏会导致非常严重的后果,放射性物质泄漏对于人类和自然环境都是无法承受的。鉴于此,世界各国对于核电厂及核电厂楼面设备的抗震可靠度都给予了高度重视。基于性能的抗震设计理念要求对目标结构的有限元模型进行时程动力分析或符合相似原则的模型振动台试验,因此,设计地震动的选择被认为至关重要[1-2]。对于核电厂设备的设计地震动,中国的《核设备抗震鉴定试验指南》(HAF·J0053)[3]、《核电厂抗震设计标准》(GB 50267—2019)[4]以及美国的NUREG-0800号《标准审查大纲(SRP)》[5-6]、IEEE 344-2013[7]均有相关规定,即输入地震波的频域信息在匹配典型反应谱(Representative Response Spectrum)的同时,还需要在指定的频域范围内(0.3~24 Hz)包络标准功率谱密度(Power Spectral Density)曲线的70%或80%。然而,无论是HAF·J0053或IEEE 344-2013,对于核设备标准PSD的规定都停留在定性的层面而非定量的描述。因此,针对核电厂设备的抗震设计,目标PSD包络的要求通常被列为低于RRS匹配的次要要求,在2014版SRP颁布之前都并未得到足够重视。孙渝刚等[8]讨论了基于2014版SRP推荐的核电厂厂址抗震设计的标准PSD拟合程序,但并未针对核设备的RRS做进一步的优化,赵凤新等[9]、张郁山等[10]则对包络标准PSD的人工波拟合方法做出了基于时域的研究,但他们提出的算法中需要根据具体的谱型调整的参数较多,且也未针对核设备的RRS做出优化。……
