核电厂安全壳在发生失水事故（Loss of Coolant Accident,LOCA）时将同时承受高温和高压荷载,高温温度应力会加剧安全壳提前发生损伤的风险,从而降低设计着提供的安全裕度。因此全面研究核电厂安全壳在温度-内压耦合作用下的破坏及提升机制成为亟待解决的关键科学问题。在混凝土中掺入纤维后,由于纤维在裂缝处的桥接作用,阻止裂缝的进一步发展,使得纤维混凝土（Fiber Reinforced Concrete,FRC）表现出较高的裂后强度和韧性,并具备优异的力学性能和耐久性。然而,考虑将FRC应用于核电厂安全壳结构的研究十分有限。本文将以FRC安全壳在温度-内压耦合作用下的数值模拟为切入点,揭示FRC安全壳破坏机制,研究不同纤维类型及不同纤维参数对FRC安全壳结构在失水事故下承压性能的影响,初步验证纤维混凝土在安全壳结构的适用性,提出最优的纤维类型和纤维参数。为后期规范编制、工程设计提供技术性参考。研究内容包括以下六个部分:（1）利用有限元分析软件Abaqus建立了一个安全壳有限元模型,该模型主要分为两种:温度模型和力学模型。利用理论推导、查阅文献和规范、数值计算等方法,计算了不同类型纤维（包括钢纤维、钢-聚丙烯混杂纤维和钢-聚乙烯醇纤维）和不同纤维参数混凝土的本构关系等。（2）利用温度场分析模型模拟了安全壳正常工作工况下的温度场和失水事故后的温度场的变化,在失水事故发生十分钟后,安全壳筒壁内温度达到最大值。在此基础上分析了失水事故温度荷载下结构响应。在荷载作用下,普通混凝土安全壳的设备洞口处混凝土、扶壁柱和钢衬里发生破坏。（3）对比分析了普通和纤维混凝土安全壳在失水事故温度荷载下的响应。较普通混凝土安全壳,纤维混凝土安全壳的优点表现在:混凝土裂缝分布较少、钢衬里没有达到屈服应变。当选钢衬里主拉伸应变为指标时,钢-聚乙烯醇增强PCCV的性能提升效果最好;当选混凝土破坏为指标时,钢纤维增强PCCV的性能提升效果最好。（4）系统进行了普通混凝土安全壳结构失水事故的分析,获得了温度-内压耦合作用下结构的力学性能,揭示了结构在失水事故工况下的破坏机理。在失水工况下,安全壳的失效模式是筒体向外膨胀,设备洞口附近区域向内收缩,高热的温度应力使安全壳提前达到极限状态。（5）对比不同纤维类型对FRC安全壳结构在失水事故下承压性能的影响。在三种纤维中,当安全壳性能指标为极限内压时,钢纤维增强混凝土安全壳的性能提升效果最好。当安全壳性能指标为钢衬里屈服内压时,钢-聚乙烯醇纤维混凝土安全壳的性能提升效果最好。（6）与传统PCCV的失效模式相比,失水事故下钢纤维和钢-聚丙烯纤维安全壳在不同性能标准下的承压值随着的纤维参数λ的增加而增加,但是在钢-聚乙烯醇纤维安全壳中没有这种规律。