核电厂厂区防护构筑物设计标准浅析__墨水学术,论文发表,发表论文(4)

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筑堤堆石料骨架的变形参数和强度参数，这些参数可以用于计算构筑物和地基在震前的应力分布情况，其直接影响有限元稳定的计算结果，同样也影响地震时地基土的剪切模量，以至于影响结构的地震反应；固结不排水剪试验用于测定地基土不考虑排水时的变形和强度参数，在缺少动强度参数时，固结不排水剪的强度参数可用于计算稳定，计算结果在一般情况下是偏于保守的，变形参数可用于计算地震变形（应变势法）。
　　（2）室内动三轴试验包括动模量、阻尼比试验和动强度试验。动模量、阻尼比试验用于测定地基土和筑堤堆石料的动模量和阻尼比与动剪应变的变化规律，这对研究构筑物和地基土的地震反应是十分重要的；动强度试验可以测定地基土在地震时的强度和变形参数，用于计算稳定和永久变形，对于可液化土，动强度试验也可以测定其动剪应力比和孔隙水压力与振次的依赖关系，分别用于总应力法和有效应力法计算液化危险性。
　　（3）室内试验与现场试验的成果可以综合起来评价地基土的力学特性，防止出现没有代表性的试验成果，不利于正确分析结构和地基的稳定性。
　　4.5.1.2.振动台物理模型试验
　　通过振动台模型试验可以直观地观察模型的振动特性，有助于深入了解构筑物的破坏性态、破坏过程及其机理和变形规律，进而结合数值分析成果综合评价构筑物的抗震性能。
　　4.5.1.3.结构抗震数值分析
　　由于岩土材料是强非线性的散粒体材料，振动台模型试验很难满足全部的模型相似关系，因此只能给出定性或半定量的结论，需要采用数值分析进一步分析结构的抗震安全性。数值分析包括如下几方面的内容：
　　（1）地震反应分析
　　采用动力有限元法分析核电站厂斜坡式构筑物的地震反应，计算结果可为有限元稳定分析、液化分析和地震变形分析提供动应力、动应变和加速度分布等。其中，地基土和筑堤堆石料的材料特性应采用室内试验和现场试验的成果，计算模型采用等效线性粘弹性模型，计算边界可采用粘性边界或粘弹性边界，计算方法可采用时域分析或频域分析。
　　（2）稳定分析
　　对于核电厂I类、II类物项，应采用拟静力极限平衡法、静力有限元法和动力有限元法等多种方法来评价岩土边坡和地基的抗震稳定性。
　　斜坡式结构的抗震稳定通常采用拟静力极限平衡法即滑动面法，以滑动面上抗滑力矩之和与滑动力矩之和的比值作为抗滑安全系数，将地震作用简化为拟静态的地震力，力的大小和方向不随时间变化。这种做法忽略了地震作用瞬态和往复多变的特点，所以计算出的安全系数并不代表真正的安全程度。
　　静力有限元法对地震作用采用拟静力极限平衡法相同的假定，它的优点是便于考虑岩土材料的不均匀性以及其非线性的应力～应变特性。
　　动力有限元法则进一步考虑了地震作用的时间过程以及岩土材料的动模量和阻尼随动剪应变幅值和围压的变化。若采用有效应力分析时，还能够反映土中孔隙水压力的变化过程及其对土的动力性质的影响。从合理性而言，动力有限元法优于静力有限元法，并优于拟静力极限平衡法。
　　（3）地震变形分析和液化流动分析
　　地震变形的计算成为抗震安全评价中比较关键的问题。在美国、欧洲、日本等国家新修订的大坝抗震安全导则中一般都建议采用Newmark的滑块法进行分析，这一方法计算简便，并得到一些实际工程地震变形的检验。
　　4.5.2.宁德核电厂厂区东护岸的结构抗震数学模型主要计算结果如下表
　　宁德核电厂厂区东护岸的抗震数学模型计算结果表表5
　　计算方法    计算水位（m）    工况    要求的安全系数
　　        SL－1    SL－2    
　　滑动

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