爆破地震波作用下底框结构的非线性动力分析

对岩石爆破地震波作用下底层框架砌体结构进行了动力分析，建立了爆破地震波作用下底层框架砌体结构的非线性时程分析方法。并利用某水电站地下厂房开挖爆破的地震波，对其周边的1栋1托5底层框架砌体结构，进行了实例分析，通过与构造地震波作用下结构的动力反应进行了对比，对其安全性进行了评估。     

隧道爆破施工对邻近砌体结构影响的动力分析

为研究砌体结构物在爆破振动作用下的受力变形规律,采用动力有限元软件Midas/GTS,以安平高速公路马家梁隧道爆破施工为依托,建立三种砌体结构模型,求解出砌体结构物在爆破荷载下的峰值振动速度和应力.结果表明:三种砌体结构其最大振速为11.11mm·s-1,小于工程要求的2.8cm·s-1,其最大应力为415.082kPa,超过砌体结构的失效应力;在整个考察范围内,砌体结构的质点振动速度达到最大时,其受力没有达到最大,说明砌体结构在爆破荷载作用下的振动速度不代表其受力状态.     

爆破地震波对地下结构物的影响仿真研究

目的　获取爆破地震波作用下地下结构物的响应特征 .方法　本文以试验结果为依托 ,采用非线性有限元分析手段 ,对爆破地震波对地下结构物的影响进行了数值模拟 .结果　数值模拟结果与试验吻合较好 .结论　得出两个主要结果 :介质质点振动速度的传播规律 (有效峰值持续时间 ,随传播距离的增大呈增大趋势 ) ;结构响应特征 (铅直振动是爆破地震波作用下结构振动的主要成分 )     

爆破地震波对地下结构物的影响仿真研究

目的 获取爆破地震波作用下地下结构物的响应特征。方法 本文以试验结果为依托,采用非线性有限元分析手段,对爆破地震波对地下结构物的影响进行了数值模拟。结果 数值模拟结果与试验吻合较好。结论 得出两个主要结果：介质质点振动速度的传播规律（有效峰值持续时间,随传播距离的增大呈增大趋势）;结构响应特征（铅直振动是爆破地震波作用下结构振动的主要成分）。     

基于烦恼率模型的爆破振动舒适性评价方法

随着水利、铁路、公路和城市建设等工程越来越多,邻近人群聚居区的爆破作业也越来越多,由爆破作业诱发的爆破地震效应导致的居民的抱怨、投诉和民事纠纷越来越多。爆破作业产生的振动会对临近建筑物的舒适性造成影响,由此引起居民的烦恼效应、惊扰效应和对建筑物破坏的担忧。利用建立在心理物理学方法上的烦恼率计算方法来定量评价爆破振动舒适度问题,针对目前实践中大多是开展爆破质点振动速度历程监测而非加速度监测,给出了一种基于爆破振动速度推求加速度的四点向前差分方法。根据人体对不同方向、不同频率范围和振动持续时间爆破振动的敏感程度不同,对振动加速度按不同方向进行频率计权与时间计权以获得计权均方根加速度,再计算3个方向的折算总计权均方根加速度并应用于烦恼率模型。结合某水电工程基坑爆破开挖工程,获得了39组爆破质点振动速度监测数据和舒适性调查数据。通过对比分析,39次试验中居民没有明显反应的场次有23场,对应最大烦恼率上限约为0.06;居民有反应的场次共有11次,对应烦恼率值范围约为0.077~0.164;居民出现激烈反应的场次共有5次,烦恼率值约为0.17~0.31。综合爆破振动的特点,建议以烦恼率不大于0.07作为设计爆破方案的依据和控制标准,可有效减少居民对爆破振动的抱怨和投诉。     

小水池中水下爆炸地震波测试与分析

水下爆炸引起的振动会波及附近建筑物,是爆破安全必须考虑的问题。采用UBOX-5016型爆破震动记录仪对某一小水池中炸药爆炸产生的振动效应进行了测试和分析,并对所测波形进行频谱分析,得到该水下爆炸地震波的主震频率在12~60Hz,大于建（构）筑物的固有频率（几赫兹至十几赫兹）,当建（构）筑物固有频率同爆破振动频率接近时,将会产生共振效应,较小的振动也会产生较大的破坏,因此,测试过程不会对火工楼造成太大的影响。研究结果对类似的新建实验室及相关工程实践具有较大的参考价值。     

爆破振动激励下的隧道洞口动力响应

对隧道洞口在爆破振动激励下的动力响应进行讨论.分析了隧道在爆破开挖下洞口边坡危险滑面的确定方法,建立了具有结构面的隧道洞口边坡在爆破振动激励下的动力响应计算模型;并在实际工程背景基础上针对爆破振动作用下的洞口边坡和支护结构的动力响应进行了分析计算.结果表明,爆破振动的强度、振动持续时间、隧道开挖距离、洞口边坡特征以及支护结构强度等因素均会影响到隧道洞口边坡的安全稳定性;在爆破振动持续时域内,洞口边坡安全稳定性系数会在一定范围内产生振荡,隧道支护结构上会产生附加爆破振动压力.     

深孔爆破对房屋结构的非线性动力反应

运用有限元分析软件模拟了岩石深孔爆破过程中，爆破对周边房屋结构的动力响应。建立了岩石深孔爆破的有限元模型，对爆破地震的产生过程进行模拟，获得距爆孔一定距离范围内某区域的加速度时程曲线，即爆破地震波；在此基础上，将所取得的爆破地震波输入地基、基础与框架的协同工作体系，对爆破地震波作用下框架与地基基础协同工作的反应进行了非线性动力时程分析。并与底部刚结的结构模型在爆破地震波作用下的动力反应进行了比较，分析了2种结构模型的特点。     

爆破振动对残留岩体的影响及控制

通过对白水峪水电站坝区爆破振动试验数据的回归分析,获得了施工爆破处的振动衰减规律,给出了在爆破施工期间,爆区附近的残留岩体稳定所能使用的最大药量.爆破产生的岩石质点振动为随机振动过程,其能量集中在25～30 Hz频率范围内,比天然地震波主频高得多,爆破产生的振动不会引起基岩的共振.残留岩体的临界振动速度直接关系到残留岩体的稳定性.根据试验实测地点宏观调查结果及相关规范,将残留岩体的临界质点振动速度控制在3.5 cm/s以下,就能保证残留岩体的稳定性.     

爆破振动作用下砌体结构加固前后动力分析

采用等效体积单元法对采用外支脚手架方法加固的砌体结构在加固前、后抵抗地铁开挖过程中产生的爆破振动荷载的动力性能进行分析.通过分别建立加固前、后结构的模型并进行时程分析,对比顶点侧向位移和墙体的应力,得出采用外支脚手架的加固方法分担了墙体等构件的水平荷载,减小了结构的变形,避免了古建筑被损坏.为今后砌体古建筑的数值模拟和加固提供技术支持以及城市建设过程中由于地铁开挖所产生爆破振动对古建筑的影响提供分析实例.     

埋深对圆形洞室爆破临界破坏振速的影响研究

采用多极坐标和复变函数方法，利用一个半径很大的圆近似代替半空间的直边界，运用应力波理论，研究了爆破振动作用下，洞室埋深对圆形地下洞室临界振速的影响。以埋深为9m和600m的地下洞室为例，比较了爆破地震波作用下，不同埋深地下洞室的应力和振速分布；根据实际工程需要，求出了爆破地震波以不同角度入射，洞室埋深不同时围岩的弹性临界破坏振速。     

爆破地震波作用下框架结构的非线性动力分析

对岩石爆破地震波作用下框架结构进行了动力分析，建立了爆破地震波作用下框架结构的非线性时程分析方法，利用福建周宁水电站地下厂房开挖爆破的地震波，对其周边的一栋七层钢筋混凝土框架结构进行了实例分析，通过与构造地震波作用下结构的动力反应的对比，对其安全性进行了评估，得到该框架结构在本次爆破地震波作用下安全度满足要求的结论。     

用拆除墙段建造的砖砌体结构地震易损性分析

用拆除墙段建造新砌体结构在实现拆除墙段再利用的同时,推进了砌体结构工业化拆除及建造的进一步发展。为研究用拆除墙段建造的砖砌体结构的抗震能力,分析了用拆除墙段建造的砖砌体结构与普通砖砌体结构的异同,以构造柱间距、结构层数和砌体强度为基本参数,选取地震峰值加速度作为地震动强度指标,最大层间位移角作为结构损伤指标,选取了20条地震动记录对砖砌体结构模型进行了增量动力分析。基于所建立的砖砌体结构地震易损性曲线和地震破坏矩阵,发现较相同条件下的常规砖砌体结构,用拆除墙段建造的砖砌体结构的抗震性能得到明显改善,这主要是拆除墙段间连接所用的构造柱相对较密导致的;结构层数和砌体强度直接影响着结构的抗震能力,建议拆除墙段再利用时,结构总层数和总高度不宜超过GB 50011的规定,并合理评定拆除墙段的力学性能及完好性,同时保证使用拆除墙段建造的砌体结构的抗震措施不低于相应抗震设防烈度要求下的新建砌体结构。     

超近距离爆破振动下铁路隧道铁轨振动特性研究

依托实际铁路隧道工程,结合铁轨爆破振动测试与能量分析,对超近距离邻近隧道爆破施工影响下既有铁路隧道铁轨爆破振动效应及其控制进行研究。利用小波包分解及其保范性在Matlab里对爆破振动信号进行分解,并计算出铁轨爆破振动不同频带能量分布情况,得到不同频率带所占能量百分比,并拟合出能量衰减公式以更进一步量化铁轨地震波能量变化规律。通过对监测数据进行拟合得到适合琅口隧道场地条件的萨道夫斯基公式,分析超近距离下铁路隧道铁轨的爆破地震波的衰减规律,得出琅口隧道场地条件下的安全药量、距离计算公式。     

砌体房屋的爆破地震破坏机理和模型

在全面分析工程爆破地震波的特性和砌体房屋的受震破坏破坏特征的基础上,分析并得出了砌体房屋受各类爆破地震破坏的机理和模型,为完善仪器测振和建立适合具体结构特征的爆破地震效应的安全评定方法提供了理论依据、分析方法和观测重点。     

Vibration Effect and Damage Evolution Characteristics of Tunnel Surrounding Rock Under Cyclic Blasting Loading

Model test studies based on the similarity theory were conducted to investigate vibration effect and damage evolution characteristics of tunnel surrounding rock under push-type cyclic blasting excavation. The model was constructed with a ratio of 1:15. By simulating the tunnel excavation of push-type cyclic blasting, the influence of the blasting parameter change on vibration effect was explored. The damage degree of tunnel surrounding rock was evaluated by the change of the acoustic wave velocity at the same measuring point after blasting. The relationship between the damage evolution of surrounding rock and blasting times was established. The research results show that:① In the same geological environment, the number of delay initiation is larger, the main vibration frequency of blasting seismic wave is higher, and the attenuation of high frequency signal in the rock and soil is faster. The influence of number of delay initiation on blasting vibration effect cannot be ignored; ② Under push-type cyclic blasting excavation, there were great differences in the decreasing rates of acoustic wave velocity of the measuring points which have the same distance to the blasting region at the same depth, and the blasting damage ranges of surrounding rock were typically anisotropic at both depth and breadth; ③ When blasting parameters were basically kept as the same, the growth trend of the cumulative acoustic wave velocity decreasing rate at the measuring point was nonlinear under different cycle blasting excavations; ④ There were nonlinear evolution characteristics between the blasting cumulative damage (D) of surrounding rock and blasting times (n) under push-type cyclic blasting loading, and different measuring points had corresponding blasting cumulative damage propagation models, respectively. The closer the measuring point was away from the explosion source, the faster the cumulative damage extension. Blasting cumulative damage effect of surrounding rock had typically nonlinear evolution properties and anisotropic characteristics.     

基于IDA的新疆砌体结构房屋易损性研究

在数值模型可靠度得到验证的基础上,将增量动力弹塑性时程分析应用到砌体结构易损性分析中,建立了新疆典型砌体在不同破坏状态下的易损性曲线．对砌体结构的极限状态点定义进行了改进．研究结果表明,砌体结构脆性大,抵抗倒塌能力弱,当砌体结构为严重破坏时,非常容易倒塌．在构造措施满足规范要求的前提下,提高房屋结构的横墙面积比可以增强砌体结构的抗震能力．     

预制板上粘贴钢板条桁架对砌体教学楼抗震性能的影响

采用通用有限元分析软件ANSYS建立了典型砌体结构教学楼（预制多孔板装配式楼盖）的数值模型。利用有限元时程分析方法,分析房屋在汶川地震波作用下的地震响应,验证了预制多孔板楼盖水平刚度不足是砌体结构教学楼倒塌的主要原因。在此基础上,提出了一种新式加固方法——板底粘贴桁架型钢板条来增强楼盖的水平刚度。采用时程分析方法,对未加固模型与加固后模型的地震响应进行了对比。结果表明：板底粘贴桁架型钢板条法对提高房屋结构抗震防倒塌能力是行之有效的。