6卷3期EARTH地震工程与工程振动QUAKEENGINEERINei,86年9月ANDENGxNEERINovIBRATioNsept,1956关于核电站设计地震动的确定—建议胡幸贤研究员在“对“关于我国核电站抗展规范的”一文川的一点讨论刘锡荟(中国建筑科学研究院工程抗震研究所)关于我国核电站抗震规范的建议,”一文中,就我国拟议中的有关核这些建议,,电站抗震设计的规范或规程提出了一系列重要的,‘具体的建议。归纳起来是六项:采用合理的安全原则;对每一场址进行危险性分析;。采用概率法进行地震危险性分析,直接规定地震动作为设计参数响;修改几项过于保守的规定采用与地震和场地相关的反应谱确切考虑场地条件的影,这些建议是非常重要的,。。我国核电站的建设工作,正在不断发展,而我国有破坏性地震影响的区域,又覆盖着一个广裹千里的地区,。认真考虑核电站的抗震安全问题就是十分重要的计方法小,,胡幸贤研究员的建议主要着眼点是建立一套先进的抗震设编制一个先进的规范,,这是非常正确的。文章的另一个方面,,即认为当前国际上使,用的核电站抗震规范均失之于过于保守,文章列出了诸如反应谱取值太大,阻尼取值过。作用的地震动施于地下基础底面而又未作任何折减等等并且可改者则改之“,赞成给予合理的修改。这些问题确实都是值得深入探讨的的建议。使之更加合理笔者认为,正是基于当前,国际使用的核电站抗震设计规范都过于保守的认识胡幸贤研究员提出了设计地震动的取值而文章建议一“:“取年超越概率10-3~”“1。‘所对应的地震动作为安全停堆地震sSE,且它应该起到控制安全或防止核辐射扩散设计的作用,低一级的运行设计地震OBE可取为年超越概率10一2x1-0所对应的地震动,。笔者认为,这个建议总的说来是偏低的。。,加之,文章建议修改那些过于保守的规定综合起来就可能又会偏到过于不安全的一边者认为对于核电站设计地震的确定、因此笔,是一个需要慎重而又深入讨论的问题一工程设计求;第二。关于设计地震动确定的准则,,除了经济合理之外关键就是安全。。核反应堆抗震设计的地震动的确定:,当然也只能从保证核反应堆的安全出发,这里涉及三个问题,第一,什么是核电站抗震安全要怎样才可以认为满足了这个安全要求;第三怎样从上面两点来考虑设计地震动“、的取值什么是核电站抗震安全要求呢?对于一般建筑物这个要求叫着大震不倒小震不裂”。3一一一期关于核电站设计地震动的确定,—对“”关f我国核电站抗震规范的建议一文的翻寸日对于核电站工程而言,一般认为是在非常大的地震作用下“,也不至于引起辐射性物质的外溢和因屏蔽,设施的严重破坏的辐射扩散;在一般可能遭遇的地震下不至于影响其正常运行。。对于一般不满足安全要求或叫。失败”,或称“失效”,讨于核电站来说,,或许可以称之,为足。“失控”防止核辐射扩散和防止正常运行的破坏是两个要求两项准则同时应予满怎样才可以认为满足了这个安全要求呢?笔者指的是运用概率的方法考虑地震作用和抗震设计时的水平。,总是在某一风险的意义上来满足安全要求的,。因此,应该有一个可以接受的失控,也就是说。有一个容许的出现失控的概率,在这个概率以下的设计,就被认为是满,足了安全要求的控概率,怎样从上面这两点来考虑设计地震动的取值呢?显然应该运用反推的方法。从容许失在给定材料,、结构物理力学指标,,选定所用的结构反应或抗震设计方法和容许的安,全标准(如变形量)的情况下综合上述反推出设计地震动的取值结合选定的抗震设计方法。笔者的意思是:对于核电站抗震设计地震动的确定、首先应该制订合理的安,全要求,确定容许的失控概率,材料指标和容许的安全标准运用反推的方法才能做到安全合理二、关于容许失控概率的确定,运用概率的方法制订设计规范它的确定,一个困难的问题就是如何确定可以接受的破坏水平、。大多可以说是主观的,,、经验的协商的。它又与科学水平,、经济水平有关:,。对于核电站来说怎样来确定容许的失控概率呢?两个重要因素显然起着决定性作用一是失败会带来严重后果地高于经济考虑特别是辐射物质扩散;二是究竟数量少笔者认为。是特别重大工程“安全考虑大大。,确定容许失控概率的一个办法就是,套”,套用别的工程的有,关规定理论定的,。,然后推而及之比如建筑物,实际也是推出来的,,。它是运用概率设计方法和可靠性并由此作出规去分析原按确定性方法作出的设计也可以换一句话说。最后看看相当于多大的失效概率。按原设计方法作出的设计,它的可靠性从人们主观感觉上是认为核电站抗震设计的容。。可以接受的许失控概率,因此,从这些设计来推出可以接受的失效概率是合理的并由此推出来。,可以套别的工程有关规定比如说,,可以比一般建筑物容许的失效概率取大一个数量级或大某一个倍数、这个具体的取值可以由专家协商确定三迄今为止52,,建议值偏低,各国核电站抗震设计地震动都是取为两级如美国的OBE和ssEv,。,日本的s:和法国的sMs和sMH,大体上说,都是取前者为后者的一半。。有人认为,,前者一般地说,相当于基本烈度议”中所说的,因此后者大一倍也就是提高了一度,但是。。,我们应该看到正如“建所有规范在许多环节上都取了很保守的规定,因此在认为要修改那些偏于“保守的规定的同时,取偏低的地震动值一3就是值得研究的了’大体上说建议取超越概率10一10‘作为ssE取10,一“~zX10’作为OBE其上限相当,地震工程与工,程振动,6卷于国际J上大多采用的作法,,这里给出了一个下限。目的就是要减小(从超越概率说,小值是。下限;从地震动来说小值则对应于上限)笔者认为从目前来看这样减小的根据是不足的,年超越概率10显然太大了40。。一“的地震动,相当于百年一遇,,大体上相当于50年超越概率40%左右这样OBE,这核电站使用寿命,一般取40一”年,,则是使用寿命期间超越概率大于。%的地震动我们知道许多分析表明我国烈度区划图上很多地区的基本烈度大约相当,,,于50年超越概率10%南地震这样。BE就比基本烈度要低不少这是值得商量的如果推论ssE为OBE的一倍,,则ssE不过是基本烈度稍高,,最多提高不了一度。,如果别的环节没有,许多保守的规定5那么这样设计的地震动4,恐怕就是过低了吧国外有人认为SsE应取10-0年就是“OBE则取重现期相当于使用寿命的十倍0%的地震动年超越概率为1“,即40年50年。建议。”的上限”,大体上相当于50。,也就是与大多数地区基本烈度相当的地震动动还是恰当的概率5%,笔者认为E用一忍套”的办法,取不低于基本烈度的相应的地震一3,“建议关于Ss取10。一10一‘。年超越概率10,0年超越大体上相当于5。它比基木烈度大不了一度。比基本烈皮高一度的地震3可以认为大体上是50年超,越概率3%左右总的来说限,,-可见年超越概率10。的地震动作为SE的下限也是太低了笔者认为关于核电站抗震设计的地震动不应取偏低的值应取“建议”的上或者与上限接近的值四、关于核电站设计地震动的决策,前面已经讲了关于设计地震动确定的有关意见这里再补充几点,。作为工程决策的一种一,结构物抗震设计地震动取值的确定。或者抗震设计水平的确定,,人们常从投资效益的经济分析作出选择这是一个值得讨论的问题了。。但是对于核电站而言把一切都折算成钱,。,是不是也应该这样作呢?有的国家,,这样经济分析当然就决定一切但核电站的安全,,关系人们生命与健康关系一个地区长时期人们生活与生产活动的可,能性是定,恐怕不能仅用经济为衡量准则作出决策目前,,,地震危险性分析和建设场地地震影响特征的分析都有很大的进步在这些方面也还存在许多问题。这是事实,。但也应该看到另一方面、,很不成熟。。举例来说潜在震源,的圈定就很不容易做好,地震动衰减规律。,总感到数据还不足因此,。其它诸如最大震级的确土层反应计算等无不还存在许多问题在考虑核电站抗震安全度的时候运用这些方法作出的供设计使用的参数的可靠性是应该慎重考虑的综上所述些偏低。,笔者写这个讨论的中心思想是认为在编制我国核电站抗震设计规范时。,关于地震动的取值不宜过低“建议”在提了许多非常重要的意见的同时,,建议的设计地震动有具体地讲,笔者认为不宜小于上限的值至少不应低得太多献。参〔1)胡幸贤,考文关于我国核电站抗震规范的建议地震工程与工程振动6卷1期1986