序列型地震动下AP1000核岛结构易损性分析

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AP1000核电站是我国重点引进的核电堆型,具有安全性高、操作简洁等优点,并且我国ACP1000核电站正是借鉴了AP1000先进性的设计理念所研发的。AP1000核岛结构整体复杂,模型体量大,单用整体结构的最大损伤值不能准确反映核电站结构各处的损伤情况,而目前AP1000核岛结构在强主余震序列型地震动下核岛结构损伤研究文献较少,因此本文以AP1000核岛结构为研究对象,首先分析其在强主余震序列型地震动和单一主震下的动力响应;随后为了研究核岛结构各局部区域的损伤发展,采用分区方法对核岛结构进行精细划分,对比分析各区域的损伤平均值和损伤最大值,以此得出各区域合理的损伤表示方式;最后对核岛各区域开展损伤易损性分析,量化结构在强主余震序列型地震动和单一主震下的破坏概率。主要研究工作与取得的结论如下:1、建立增设闸门洞口的AP1000核岛结构结构模型,主要对比了有无闸门洞口两种核岛模型的顶点加速度峰值、顶点位移峰值和累积塑性应变。结果表明:增设闸门洞口的核岛结构的顶点加速度峰值、顶点位移峰值和累积塑性应变均大于未增设闸门洞口的核岛结构模型,闸门洞口加剧了核岛结构的动力响应和损伤破坏程度。2、研究了AP1000核岛结构在强主余震序列型地震动和单一主震下的动力响应,主要对比了节点残余位移、最大等效应力和等效塑性应变。结果表明:主余震序列型地震动下节点残余位移和等效塑性应变均大于单一主震下的核岛结构,余震加剧了屏蔽厂房破坏程度,安全壳则在强震下一直处于安全的弹性阶段。3、基于结构分区的理念,对比了各区域的损伤平均值和损伤最大值,精细划分核岛结构,研究了核岛结构局部区域的损伤发展情况。结果表明:核岛结构最底部的RS区损伤程度较小,采用损伤最大值反映损伤情况;RC区域沿环向采用损伤平均值能很好反映损伤情况,但在存在应力集中的闸门洞口处采用更为精细的沿环向0.3m内的损伤平均值。4、基于增量动力分析法(IDA)进行各区域的易损性分析,对比分析AP1000核岛结构各区域在强主余震序列型地震和单一主震下各局部区域损伤程度的破坏概率。结果表明:底部RS区域的各状态损伤破坏概率均小于RC区域的损伤破坏概率,闸门洞口处的RC-2和RC-4的区域的损伤破坏概率最大;主余震下各区域的损伤破坏概率均大于单一主震下各区域的损伤破坏概率,余震的作用加剧了结构破坏的超越概率。
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