【摘 要】
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2011年,日本东北太平洋地区发生里氏9.0级强震导致福岛第一核电站丧失厂外电源,且地震引发的巨大海啸又使核电站应急供配电系统出现故障,进而导致核反应堆堆芯熔化、辐射泄漏。福岛事故之后,核电站的抗震安全再一次引起全世界的关注和相关领域学者的研究,其中包括核电站地震风险的评价和基础隔震的应用。我国核电站基础隔震尚缺少成熟规范,有关基础隔震和选用不同参考地震对核电站地震风险影响的研究还较少。本文针对福
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2011年,日本东北太平洋地区发生里氏9.0级强震导致福岛第一核电站丧失厂外电源,且地震引发的巨大海啸又使核电站应急供配电系统出现故障,进而导致核反应堆堆芯熔化、辐射泄漏。福岛事故之后,核电站的抗震安全再一次引起全世界的关注和相关领域学者的研究,其中包括核电站地震风险的评价和基础隔震的应用。我国核电站基础隔震尚缺少成熟规范,有关基础隔震和选用不同参考地震对核电站地震风险影响的研究还较少。本文针对福岛核事故暴露出的核电站安全的一个关键环节——应急供配电系统,采用核电工程行业公认的概率地震风险分析方法,对基础隔震对核电站应急供配电系统地震风险的影响进行了研究,并探讨了地震易损度分析参考地震的不同选取。本文的主要工作和结论如下:（1）以某二代加压水堆核电站设计为原型,经合理简化,建立了核电站应急供配电系统主要设备所在厂房的三维有限元模型,设计并模拟了厂房基础隔震层。（2）开展了某核电场址的概率地震危险性分析和分解。根据地震危险性曲线建立了重现期10000年的一致危险性反应谱（UHS）;根据地震危险性分解结果建立了3个不同条件周期点的条件均值反应谱（CMS）。以此分别作为目标谱,进行了地震动选波和反应谱匹配。（3）考虑厂房结构、隔震层和地震动的随机不确定性和认知不确定性,对隔震前和隔震后的厂房结构案例分别开展概率随机地震反应分析。针对每个分析案例,采用拉丁超立方抽样生成反映结构刚度变异性、结构阻尼比变异性、地震动时程随机性等的30组结构—地震动复合随机样本,采用快速非线性分析方法进行厂房结构地震反应分析。（4）对应急供配电系统的七个关键设备进行地震易损度分析。针对不同设备的特点和可用信息,分别采用了基于测试的易损度分析方法、基于地震经验数据的易损度分析方法和基于力学分析的易损度分析方法。设备易损度分析结果表明:隔震前,以UHS和以CMS为参考地震的易损度基本一致;隔震后,基于CMS分析得到的中值能力相比UHS分析得到的中值能力有成倍的提高;隔震后,结构竖向楼层反应谱和设备易损度都有增大;隔震可降低易损度的变异性。（5）基于系统分析方法,建立了核电站应急供配电系统的事故树模型,将单个设备的易损度集成为系统的易损度。进而,由系统的易损度与地震危险性曲线卷积运算获得应急供配电系统的地震风险。
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