影响核电厂结构地震响应的地震动控制性参数研究

The uncertainty of ground motion input may induce significant change on the response of structures, and this will bring bias on the results of aseismic analysis. Therefore, on the aseimic analysis for critical structures, the key characteristics of ground motion need to be controlled to reduce the uncertainty. Recently, ground motion input is mainly focused on the spectral matching to the design spectra. Although the response spectra of ground motion are important parameters to its engineering characteristics, some other important characteristics could hardly be reflected from the response spectra, such as the non-stationarity in time-frequency. Thus, the relation between response of structures and parameters of key characteristics needs to be explored. . This project will start from investigating the relation between a variety of ground motion parameters and the responses of nuclear power plant structures, and study the method to represent the key ground motion characteristics(time envelope function，phase difference spectra, non-stationarity, velocity pulse) and their relations. Critical control parameters for ground motion to influence the response of nuclear power plant structures will also be found out, and ground motion will be generated based on optimization algorithms to match multiple ground motion control parameters. The outcome of this study could guide the seismic fortification of critical engineering projects, especially nuclear power plants.

输入地震动的不确定性引起工程结构响应显著变化，将导致结构抗震性能分析偏差。因此在对重大结构物进行抗震分析时需要寻找关键特性得到控制的地震动以减少不确定性影响。目前对地震动时程的输入主要集中在与设计地震加速度反应谱的匹配，尽管地震动反应谱是描述地震动工程特性的重要参数，但反应谱很难反映出其他某些关键地震动特性的影响，如时频非平稳等。这就需寻找影响结构反应的地震动关键特性参数及它们之间的关联性。. 本项目从探讨不同地震动参数对核电厂结构反应的影响特征和规律着手，以对核电厂地震反应影响为控制目标，深入研究表征地震动关键特性（时间包络函数、相位差谱、非平稳特性、速度脉冲）的参数及其关联性，提出适合核电结构抗震分析的地震动控制性参数，并基于优化算法合成匹配地震动控制性参数的人工地震动时程。本研究结果可为重大工程尤其核电厂的抗震设防提供依据。

输入地震动的不确定性引起工程结构响应显著变化，将导致结构抗震性能分析偏差。因此在对重大结构物进行抗震分析时需要寻找关键特性得到控制的地震动以减少不确定性影响。目前对地震动时程的输入主要集中在与设计地震加速度反应谱的匹配，尽管地震动反应谱是描述地震动工程特性的重要参数，但反应谱很难反映出地震动的一些关键特性影响，如时频非平稳等。这就需寻找影响结构反应的地震动关键特性参数及它们之间的关联性。.本项目从探讨不同地震动参数对核电厂结构反应的影响特征和规律着手，以对核电厂地震反应影响为控制目标，深入研究表征地震动关键特性（时间包络函数、相位差谱、非平稳特性、速度脉冲）的参数及其关联性，提出适合核电结构抗震分析的地震动控制性参数，这些参数包括峰值速度、峰值位移、拟合反应谱阻尼比个数及地震动持时等参数，并基于优化算法提出了一种新的小波方法拟合匹配地震动控制性参数的人工地震动时程。本研究结果可为重大工程尤其核电厂的抗震设防提供参考引用。