Comparison Analysis of Design Seismic Response Spectrum Used in the Design of Research Reactor Facility
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摘要: 本文介绍了国际原子能机构（IAEA）的TECDOC—1347推荐使用的适用于不同地震烈度、不同场地类型的设计地震反应谱。通过与RG 1.60及《建筑抗震设计规范》（GB 50011—2010）中的设计反应谱进行对比分析，总结了TECDOC—1347推荐的研究堆设计反应谱的特点。Abstract: For the ground motion input of the seismic design of research reactor facility, the design seismic response spectrum applicable to different seismic precautionary intensity and site classification recommended by International Atomic Energy Agency (IAEA) document TECDOC-1347 is mainly introduced in this paper. In comparison analysis with design response spectrum recommended by Regulatory Guide 1.60 and Code for seismic design of the buildings (GB 50011-2010), the characteristics of design response spectrum recommended by document TECDOC-1347 is studied, and then the advice and reference of ground motion input used to the aseismic design of domestic research reactor facility is provided in this paper.
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图 1 设计烈度水平指数1与2的设计反应谱
Figure 1. Design response spectrum for designing intensity level 1 and 2
图 2 设计烈度水平指数3的设计反应谱
Figure 2. Design response spectrum for designing intensity level 3
图 3 RG 1.60与TECDOC—1347设计反应谱的对比
Figure 3. Comparison of design responsespectrum between RG 1.60 and TECDOC—1347
图 4 GB 50011—2010与TECDOC—1347反应谱的对比
Figure 4. Comparison of design response spectrumbetween GB 50011—2010 and TECDOC—1347
表 1 设施风险分级、物项抗外部事件分级与物项设计等级的关系
Table 1. Relationship between facility hazard classification, external event class and design class
抗外部事件分级 设施风险等级 1级（高） 2级（中） 3级（低） 4级（常规） 外部事件1级 设计1级 设计2级 设计3级 设计4级 外部事件2级 设计2级 设计3级 设计3级 设计4级 外部事件3级 设计4级 设计4级 设计4级 设计4级 
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表 2 不同设计等级结构的抗震设计要求
Table 2. Contrast for aseismic design requirements of different design class
设计等级 设计基准地震动水平 验收准则 1级 10000年一遇 准弹性 2级 2000年一遇 有限的非弹性变形 3级 1000年一遇 不倒塌 4级 500年一遇 按常规建筑设计（有限的非弹性变形）
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表 3 确定最小自由场设计加速度
Table 3. Assigned the minimum free-field design accelerations
最大历史地震烈度 抗震设计烈度水平指数 硬持力层设计加速度/g Imax < Ⅷ 1 0.1 Ⅷ≤Imax < Ⅸ 2 0.2 Imax≥Ⅸ 3 0.4 注：对于抗震设计烈度水平指数3，中间设计加速度（0.2—0.4g）可根据对地震资料的详细分析以及其它方法选定。
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表 4 抗震设防烈度和设计基本地震加速度值的对应关系
Table 4. Relationship between seismic precautionary intensity and basic designed acceleration of ground motion
对应项 抗震设防烈度 Ⅵ Ⅶ Ⅷ Ⅸ 设计基本地震加速度/g 0.05 0.1（0.15） 0.2（0.3） 0.4 地震影响系数最大值/g 0.12 0.23（0.34） 0.45（0.68） 0.9
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表 5 场地土的类别划分
Table 5. Classification of site soil types
特征 场地土类别 1 2 3 描述 硬持力层，厚度＞25m 1和3类外或厚度较小的其它土 冲击层，厚度＞25m 剪切波速/m·s－1 ＞1100 300—1100 150—300
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表 6 设计烈度水平指数1、2的归一化设计反应谱值
Table 6. The normalized value of design response spectrum for designing intensity level 1 and 2
1类场地土 2类场地土 3类场地土 频率/Hz 谱值/g 频率/Hz 谱值/g 频率/Hz 谱值/g 0.5 0.3 0.333 0.55 0.25 0.81 5 3 1.667 2.5 0.909 2.3 10 3 5 2.5 2 2.3 20 1 20 1 20 1
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表 7 设计烈度水平指数3的归一化设计反应谱值
Table 7. The normalized value of design response spectrum for designing intensity level 3
1类场地土 2类场地土 3类场地土 频率/Hz 谱值/g 频率/Hz 谱值/g 频率/Hz 谱值/g 0.476 0.4 0.286 0.7 0.25 0.8 2.5 3 1.111 2.5 0.625 2.3 10 3 4.167 2.5 2 2.3 20 1 20 1 20 1
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国家核安全局, 2013.研究堆安全分类(试行).北京:国家核安全局. 潘蓉, 2010.核设施抗震设计中的设计地震反应谱.核安全, (3):36-41, 50. doi: 10.3969/j.issn.1672-5360.2010.03.007 宋琛修, 朱立新, 2013.研究堆的分类和基于分类的安全监管思路探讨.核安全, 12(S1):134-137. http://d.old.wanfangdata.com.cn/Periodical/haq2013z1028 孙锋, 栾海燕, 潘蓉, 2016.Ⅰ、Ⅱ类研究堆构筑物抗震设计初探.工业建筑, 12(S1):165-168. http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=HYCIC201611300000036630 中华人民共和国住房和城乡建设部, 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局, 2010.建筑抗震设计规范(2016年版)(GB 50011-2010).北京:中国建筑工业出版社. International Atomic Energy Agency (IAEA), 2003. Consideration of external events in the design of nuclear facilities other than nuclear power plants, with emphasis on earthquakes. TECDOC-1347. Vienna, Austria: IAEA. -
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