我国已建和在建核电厂大多位于坚实且稳定的沿海基岩场地，随着核电工程建设，沿海基岩场地逐渐成为稀缺资源，核电厂选址不可避免要面临非基岩场地，海外核电项目同样面临此类问题。地震是影响核电工程安全的主要外部威胁，探究非基岩场地上核工程结构的地震安全问题已是必须要解决的问题。目前国内外对于非基岩场地对核岛结构地震安全性影响的认识尚不充分，尤其是复杂非基岩场地，亟需开展非基岩场核岛结构地震安全评估研究，为核电工程选址和建设提供依据。

　　中国地震局地球物理研究所研究团队针对建设于非基岩场地上的核电工程所面临的试验模型设计、场地影响考虑、土结相互作用特征分析、地震动输入确定等一系列问题开展科研攻关，致力于解决制约非基岩场地核电工程建设的关键技术问题。

　　一是设计研发了大型三维层状剪切模型箱，使大型振动台试验中土体—结构模型体系能充分展现三维地震反应特征，基于振动台试验和数值模拟运用“谱比法”进行评定和量化了三维层状剪切模型箱的边界模拟效果，为非基岩场地核电厂结构耦合体系动力反应试验提供良好的试验条件。二是开展了在不同强度地震动激励作用下非基岩场地—核电厂结构体系地震反应的大型振动台模型试验，进行了不同特性的地震动条件下非基岩场地核电厂结构耦合体系的三维地震反应特征分析，在模型场地和模型结构一致而输入地震动特性不同的条件下，对耦合体系进行动力反应分析，研究加速度反应谱特征及其与输入的地震动参数及结构特性之间的关系。三是采用频域分析方法分析非基岩场地中的不同土层类型对某核电厂结构地震响应的影响，在非基岩场地上核电厂选址时，应特别关注其对核电厂结构地震响应的不利影响，为实际核电工程选址及结构抗震能力评估提供合理的地震动输入。四是由于有土层的存在，考虑场地条件的影响地震动的特性会有相应的改变，在实际地震过程中，由于土体是非线性的，系统自振特性是随时变化的。在输入震动能量中的频率成分与等效线性化场地模型的某阶自振频率一致时，此频率成分会被显著放大。研究成果可为非基岩（II 类、III 类）场地上核电厂的选址、可行性研究、抗震设计、抗震裕度评价等提供技术支持，为合理确定较复杂场地的地震动参数提供了依据。

　　（该研究成果获得2021年度防震减灾科学成果奖二等奖）

非基岩场地核电厂模型试验

（责任编辑：雷蕾）