[發(fā)明專(zhuān)利]適用于環(huán)形危險(xiǎn)截面的構(gòu)筑物易損度的計(jì)算方法及裝置

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210248562.2
• 申請(qǐng)日: 2022-03-14
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN114626126A
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-06-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 隋然;徐曼;劉玉林;孟劍
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)核電工程有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G06F30/13
• 分類(lèi)號(hào): G06F30/13;G06F30/20;G06F119/14
• 代理公司: 北京天昊聯(lián)合知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11112
• 代理人: 羅建民;張萍

本發(fā)明公開(kāi)了一種適用于環(huán)形危險(xiǎn)截面的構(gòu)筑物易損度的計(jì)算方法及裝置，該方法包括以下步驟：根據(jù)構(gòu)筑物的環(huán)形截面的受力特性，確定構(gòu)筑物的環(huán)形危險(xiǎn)截面及其失效模式；根據(jù)環(huán)形危險(xiǎn)截面及其失效模式，確認(rèn)結(jié)構(gòu)承載力因子及其變異性；根據(jù)環(huán)形危險(xiǎn)截面及其失效模式，確認(rèn)結(jié)構(gòu)響應(yīng)因子及其變異性；根據(jù)結(jié)構(gòu)承載力因子及其變異性、結(jié)構(gòu)響應(yīng)因子及其變異性，按照分離變量法，求得構(gòu)筑物的中值地面加速度能力和變異性。該方法及裝置適用于所有危險(xiǎn)截面為環(huán)形的構(gòu)筑物，進(jìn)行核電廠(chǎng)最危險(xiǎn)墻體為筒形墻體、最危險(xiǎn)截面為環(huán)形截面的易損度計(jì)算，并使核電廠(chǎng)地震PSA分析結(jié)果更為精準(zhǔn)，本方法易于操作，其計(jì)算過(guò)程更加貼近實(shí)際廠(chǎng)房，計(jì)算結(jié)果更為精確可靠。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于建筑結(jié)構(gòu)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種適用于環(huán)形危險(xiǎn)截面的構(gòu)筑物易損度的計(jì)算方法及裝置。

背景技術(shù)

核電廠(chǎng)中的核反應(yīng)燃料具有高放射性，一旦由于地震導(dǎo)致其安全性被破壞甚至發(fā)生泄漏事件，將會(huì)引發(fā)嚴(yán)重災(zāi)害，后果不可估量。所以地震是核電廠(chǎng)面臨的主要外部災(zāi)害之一。地震概率安全評(píng)價(jià)(Probabilistic Safety Assessment,PSA)分析，是對(duì)核電廠(chǎng)的地震、災(zāi)害進(jìn)行地震概率分析，通過(guò)評(píng)估在不同強(qiáng)度下核電廠(chǎng)的總體風(fēng)險(xiǎn)，識(shí)別抗震設(shè)計(jì)上可能存在的薄弱環(huán)節(jié)，從而為核電廠(chǎng)提供全面的地震風(fēng)險(xiǎn)見(jiàn)解。其三個(gè)基本組成要素包括地震危險(xiǎn)性分析、地震易損度分析和電廠(chǎng)響應(yīng)分析。地震易損度分析通過(guò)對(duì)地震條件下核電廠(chǎng)的構(gòu)筑物、系統(tǒng)和設(shè)備(Structure System or Component,SSC)的地震反應(yīng)及抗震能力的最佳估計(jì)，評(píng)價(jià)核電廠(chǎng)SSC在給定地震地面運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度條件下的條件失效概率。而構(gòu)筑物地震易損度分析的目的是估計(jì)構(gòu)筑物相對(duì)于地震加速度參數(shù)(如PGA)的能力。

構(gòu)筑物的地震易損度可以表示為最佳估計(jì)的中值地面加速度能力A_m以及兩個(gè)隨機(jī)變量的關(guān)系式。兩個(gè)隨機(jī)變量可以通過(guò)兩個(gè)對(duì)數(shù)標(biāo)準(zhǔn)差：隨機(jī)不確定性β_R以及認(rèn)知不確定性β_U來(lái)表示。地面加速度能力A可以表示為：

A＝A_me_Re_U (1)

其中，e_R和e_U為中值為1.0的隨機(jī)變量，分別表示關(guān)于中值的固有的隨機(jī)性(也稱(chēng)為隨機(jī)不確定性)以及知識(shí)水平的不確定性(也稱(chēng)為認(rèn)知不確定性)。在這個(gè)模型中，e_R和e_U為對(duì)數(shù)正態(tài)分布，分別對(duì)應(yīng)一個(gè)對(duì)數(shù)標(biāo)準(zhǔn)差β_R和β_U。

對(duì)于每一個(gè)地面加速度值a，地震易損度f(wàn)都可由(2)式表達(dá)

式中：Q＝P[f＜f′|a]，表示峰值地面加速度為a時(shí)，條件失效概率f＜f′的主觀(guān)概率(置信度)；Φ^-1[.]為標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)累積分布的反函數(shù)。由(2)式可以得到如下的地震易損度曲線(xiàn)，見(jiàn)圖1。

構(gòu)筑物的地震易損度計(jì)算是核電廠(chǎng)地震PSA分析的較關(guān)鍵環(huán)節(jié)，因此保證能夠準(zhǔn)確的計(jì)算構(gòu)筑物最危險(xiǎn)截面的中位值抗震能力A_m及其變異性標(biāo)準(zhǔn)差β_R和β_U是非常重要的。而其中位值抗震能力可通過(guò)最危險(xiǎn)截面的強(qiáng)度因子乘以地震加速度PGA得到。

導(dǎo)則TR-103959[1]里推薦使用分離變量法進(jìn)行構(gòu)筑物的地震易損度計(jì)算。根據(jù)此導(dǎo)則，構(gòu)筑物的中值地面加速度能力A_m可以表示成兩個(gè)因子和特定廠(chǎng)址PGA的乘積：

A_m＝F_C·F_SR·PGA_ref (3)