核安全相关混凝土结构和混凝土安全壳是核电厂主要的土建设施,为了确保核电厂安全运营,保证极端工况下不发生大规模的核泄漏事故,应当对核电厂土建结构设计给予高度的重视。本文根据新编国家标准《核电厂混凝土结构技术标准》的编制以及我国核电厂建造技术出口的需要,对中美核安全相关混凝土结构设计规范和安全壳设计规范的安全水平进行了对比,主要研究内容和结论如下:(1)提出了不同规范安全度对比分析的综合安全系数法;考虑材料强度测试方法和强度保证率的差异对中美规范材料强度进行了换算。分析表明,在相同的混凝土强度等级下,美国规范混凝土强度规定值高于中国规范的强度标准值和设计值,美国规范钢筋强度规定值与中国规范标准值相同。(2)对比分析了中美核安全相关混凝土结构(不包括安全壳)轴拉、轴压、受弯、受剪、受冲切、偏心受压、局部受压、受扭、深受弯构件,牛腿以及预应力混凝土构件的安全度。研究表明,与美国规范相比,我国规范局部受压、受冲切、预应力混凝土轴心受拉和受弯构件的安全度较高,牛腿的安全度比按美国规范简化方法设计时低,与按美国规范拉压杆方法设计时的相当,其余受力构件的安全度与美国规范基本一致。(3)计算并对比了中美核安全相关混凝土结构(不包括安全壳)受弯、受剪、轴压、轴拉和偏心受压构件在正常运行工况和事故工况下的可靠指标。研究表明,在两种工况下,两国不同受力构件的可靠指标存在一定差异,但总体上的平均可靠指标接近。(4)对比了中美两国核安全相关混凝土结构(不包括安全壳)抗震构造规定和安全水平。研究表明,中国规范核安全相关混凝土结构抗震一级框架梁、柱和节点的构造要求与美国规范的基本相当,其中梁最小配箍率和实现“强柱弱梁”的能力高于美国规范。(5)对比了中美安全壳结构设计方法和设计规范的安全度。研究表明,正截面设计时,在乘系数荷载组合作用下美国规范混凝土压应力限值高于中国规范,钢筋应力限值与中国规范相当;在使用荷载组合作用下,中国规范混凝土应力限值高于美国规范主力单独作用时的限值,低于主力+次力同时作用时的限值;斜截面设计时,中国规范无轴向力和有轴向压力时的径向剪切、扭切、切向剪切的安全度与美国规范的接近,有轴向拉力时的径向剪切的安全度高于美国规范,外周剪切安全度低于美国规范。