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随着核电的发展，核安全和核能可持续发展的问题受到越来越广泛的关注。加速器驱动次临界系统(ADS)以其固有安全的特性、优良的中子性能成为解决核能问题的重要途径。ADS通过散裂靶将加速器与次临界反应堆结合，与常规反应堆相比结构存在极大不同。堆靶耦合界面为散裂靶和反应堆之间的连接和边界，其安全性能直接关系到散裂靶和反应堆的正常运行以及放射性物质的包容。由于堆靶耦合结构工作于强辐照高温环境下，堆靶耦合界面结构安全存在极大挑战。 本文在充分调研和分析现有散裂靶和反应堆耦合结构的基础上，针对堆靶耦合界面的安全特性进行了总体定性的评价研究，归纳影响结构安全特性的主要因素，讨论结构失效的放射性安全问题;通过有限元数值仿真模拟，研究堆靶耦合界面结构参数对结构安全的影响，验证堆靶耦合界面设计的可靠性，为ADS工程应用提供合理和准确的结构参数和依据。本论文的研究内容和创新点如下: 1)对堆靶耦合界面的环境因素和结构失效的放射性扩散后果展开分析与讨论。从中子学、热工水力以及空间限制的方面分析，给出对堆靶耦合界面结构工作环境的要求，并从放射性包容的角度讨论堆靶耦合结构失效的后果，分析堆靶耦合界面的事故安全特性; 2)对典型工作环境下的液态铅铋有窗靶、液态铅铋无窗靶与铅铋反应堆的耦合界面的结构安全特性进行了数值模拟研究，选择影响可靠性的关键结构参数进行静力学强度分析，并对分析结果按照ASME标准开展应力分析评定，得到堆靶耦合界面结构参数对结构安全特性影响规律。 研究结果表明，工业级别的堆靶耦合界面工作于1.5GeV左右质子束流照射产生的中子辐照下，原子离位损伤和气体产生损伤导致的结构材料性能退化将会降低堆靶耦合界面的安全性。散裂反应和裂变反应中的高密度热量沉积，使堆靶耦合工作于高温和高温度梯度的工况下，高温下结构材料屈服极限降低和高热应力都将导致结构失效。从放射性包容角度讨论堆靶耦合失效后的安全影响，得到颗粒流靶耦合结构失效后，放射性物质进入堆坑造成的安全后果最严重。对两种较为成熟的堆靶耦合结构的开展结构参数影响分析，得到合理的支撑结构和结构参数优化将极大的降低反应堆应力，提高反应堆结构安全特性。