随着全球经济增长,能源需求不断扩大,而传统的石油、煤炭等资源日益减少,且造成的环境污染问题严重,需要寻找新型能源去替代现有的能源,核电作为一种高效、清洁的能源在世界范围内得到越来越广泛的应用。中国解除日本福岛核事故以来对核能项目的禁令,进入核电重启阶段,越来越多的核电站相继建造。核电站不同于一般的工业民用建筑,其安全性尤为重要,一旦发生事故造成的后果不堪设想,福岛核事故以来核电站在地震中的安全问题重新受到世界范围内的重视,我国位于世界两大地震带之间,是一个地震频发的国家,因此,关于核电站抗震减灾问题亟需解决,核电站抗震设计的关键之一是核岛结构的抗震性能分析。工程应用中很多情况下受到各种条件制约无法进行理论或试验分析,采用数值模拟是一种有效的方法。本文利用有限元分析软件LS-DYNA对国内设计的某核电站结构-桩-土耦合系统在地震下的响应开展了深入的线性和非线性数值仿真研究,给国内核电站抗震研究提供一些借鉴,促进我国核电站抗震分析水平的提高。本文的主要工作和结论如下:(1)以我国正在设计建造的某核电站为工程应用背景,根据设计方提供的勘探资料和设计图纸建立了核电站结构-桩-土耦合系统的全三维数值仿真模型,模型考虑了系统不同部分如桩基与土体之间、核岛结构与土体之间的相互作用,整个模型尽可能接近真实情况。运用LS-DYNA软件对建立的模型进行动力时程分析,研究结构在地震作用下的响应规律并对结构的抗震性能进行评估。结果表明,结构在地震过程中具有加速度放大效应;在设计地震作用下,结构变形较小,不会导致内部设备的损伤;桩基最大应力小于常规混凝土的强度极限,其薄弱位置出现在桩基和筏板的连接处,总体而言,该核岛结构满足抗震安全性要求。(2)研究桩基对核岛结构地震响应的影响规律,分别对有桩模型和无桩模型从三个方向进行地震输入,比较不同模型在相同地震激励下的响应。结果表明,在水平向地震作用下,桩基对筏板和结构都有一定的减震效果,且随着高度增加,减震效果增加;在竖向地震作用下,桩基对筏板和结构的地震响应有放大作用。(3)研究筏板延伸板对核岛结构地震响应的影响规律,分别对有延伸板模型和无延伸板模型从三个方向进行地震输入,比较不同模型在相同地震激励下的响应。结果表明,在水平向地震作用下,筏板延伸板对筏板和结构都有一定的减震效果,且随着高度增加,减震效果增加;在竖向地震作用下,筏板延伸板对筏板和结构的地震响应并没有出现统一的增大或减小作用。