拟合目标反应谱的高精度人工加速度时程生成算法及应用

高付海，高 岳

(中国原子能科学研究院 反应堆工程技术研究部，北京 102413)

时程法是进行核电厂系统和设备抗震分析的主要方法之一，设计规范规定可使用单组时程法和多组时程法，单组时程法对采用的时程输入要求更加严格。通过反演拟合设备安装标高处的楼层反应谱或系统与子系统交界处的交界面反应谱可获得用于时程法分析的人工加速度时程(以下简称人工时程)。文献[1-3]对人工时程提出明确的要求：1) 低于目标反应谱的控制点数不超过5个；2) 低于目标反应谱的控制点的最大相对偏差不超过10%；3) 单组时程法额外要求时程包络目标功率谱(PSD)的80%，以保证人工时程在主频控制点上的能量足够分布。国内外学者针对拟合目标反应谱生成人工时程(或人工地震波)提出多种方法[4-9]，基本分为两种：1) 频域法[4-6]，此方法为传统做法，它基于共振原理，通过调整频域傅里叶系数反复反演迭代以逼近目标反应谱，其优点是算法适用性强，对于不同形式的目标反应谱均能较快生成满足一定精度的时程，缺点是对高频控制点的拟合精度不可控；2) 时域法[7-8]，其原理是根据计算谱与目标反应谱差值反演出增量时程，叠加到初始时程，反复迭代校正时程，直到满足收敛要求，该方法的突出优点是能针对不符合频率控制点的拟合精度实现精准控制。

本文采用一种改进的窄带时程构造函数，综合运用频域法和时域法，提出一种新的人工时程拟合算法，拟合出满足核安全法规要求的高精度人工时程，提高高频区控制点的拟合精度。……