爆破地震荷载作用下建筑结构的动力响应分析

建筑结构在爆破地震荷载作用下的动力响应,是爆破安全设计和建筑物防护的重要依据。以某次爆破工程实测地震波为基准输入参量,采用ANSYS/LS-DYNA构建数值分析模型,分析了4层建筑结构在不同爆破震动速度和主频下的动力响应特性。结果表明:结构的振动速度和位移均随爆破震动速度的增大而增大,结构底部的应力和应变高于上部,结构各部分振动速度随高度的增加具有不同程度的放大作用;爆破震动主频与结构固有频率越接近,结构物的振幅就越大。     

多维地震波作用下高耸结构的动力响应分析

本文基于线性结构系统的叠加原理，利用Ｔｒｉｆｕｎａｃ方法获得地震动的转动分量时程，用有限元方法建立高耸结构的三维分析模，以上海三菱电梯试验塔结构作为工程背景，用振型分析法对高耸剪力墙结构在多维地震波分析下的动力反应进行了与分析，得到了一些具有实用价值的结果。     

下穿隧道爆破地震作用下埋地输气管道的动力响应规律研究

以下穿兰成渝输气管道的西安至成都客运专线仙女岩隧道爆破为背景,根据现场实测振动数据,采用LS-DYNA3D方法和掏槽孔爆破的等效药包原理,建立能反映输气管道与其周围土体相互作用的三维动力有限元模型,分析爆破地震波引起的埋地输气管道的动力响应规律,包括不同隧道埋深、管道直径与管道壁厚对管道振动特征及其响应动应力的影响规律。研究结果表明:爆破地震作用将引起埋地输气管道下部压缩、上部拉伸的动力响应;在隧道埋深20 m、掏槽孔总药量为14.4 kg同时起爆的条件下,直径512 mm、壁厚8 mm输气管道的最大轴向压应力和最大轴向拉应力分别是9.57 MPa和7.76 MPa,仅为管道屈服强度的1.99%和1.61%,相应的管道地表振速为15.28 cm/s;爆破地震作用引起的输气管道动应力随着隧道埋深的增加而显著降低,而管道直径的增加或壁厚减小都会引起管道动应力增大;管道上方地表土体的振动速度随着管径的增大而减小,管壁厚度对管道和土体的质点振动速度基本没有影响。     

爆破震动对邻近建筑物的危害

在广州数个临近建筑爆破实例的基础上 ,对点源爆破地震波辐射时程效应进行了理论分析 ,并以模拟调整的实测爆破地震波 ,应用时程分析法计算了建筑结构和非结构的地震响应。在使用超过安全规程允许的药量进行临近建筑的浅眼爆破时 ,除了利用计算方法校验爆破震动对建筑物的影响外 ,还应采取稳妥的试爆措施 ,并配合薄弱结构处的震动监测 ,才能确保爆破安全。利用本文推荐的方法 ,解决了建筑物附近爆破的设计与施工问题     

爆破震动对邻近建筑物的危害

在广州数个临近建筑爆破实例的基础上 ,对点源爆破地震波辐射时程效应进行了理论分析 ,并以模拟调整的实测爆破地震波 ,应用时程分析法计算了建筑结构和非结构的地震响应。在使用超过安全规程允许的药量进行临近建筑的浅眼爆破时 ,除了利用计算方法校验爆破震动对建筑物的影响外 ,还应采取稳妥的试爆措施 ,并配合薄弱结构处的震动监测 ,才能确保爆破安全。利用本文推荐的方法 ,解决了建筑物附近爆破的设计与施工问题     

爆破地震作用下地基的动力响应分析

通过简化爆破荷载的形式,对爆破振动作用下地基位移方程进行了推导,在此基础上给出了爆破作用下影响地基位移的诸要素,并提出了地基位移幅值在爆破作用下的变化规律,这对结构抗震工作的开展有着重要意义。     

爆破地震作用下地基的动力响应分析

通过简化爆破荷载的形式,对爆破振动作用下地基位移方程进行了推导,在此基础上给出了爆破作用下影响地基位移的诸要素,并提出了地基位移幅值在爆破作用下的变化规律,这对结构抗震工作的开展有着重要意义。     

水压爆破圆柱薄壳结构物的动力响应分析

以爆炸力学理论为基础，对水压爆破圆柱形薄壁结构物在集中药包爆炸荷载作用下结构的动力响应特性和水压爆破机理进行了理论研究和分析，建立了不同材质的结构物在不同爆炸荷载作用下的药量计算公式。     

多质点弹性体系建筑结构的爆破地震动力响应分析探讨

目前爆破地震效应研究主要集中在爆破地震波在岩土介质的传播规律和爆破振动实测数据的经验公式回归分析等方面的研究,而对爆破地震作用下建筑结构的动力响应研究较少.运用结构动力学理论,对多质点弹性体系建筑结构的爆破地震动力响应进行了研究,建立了多质点弹性体系建筑结构的爆破地震运动方程,并导出了多质点弹性体系建筑结构的爆破地震运动方程的解,最后给出了求解爆破地震作用力的计算公式.     

单质点弹性体系建筑结构的爆破地震动力响应分析研究

目前爆破地震效应研究主要集中在爆破地震波在岩土介质的传播规律和爆破振动实测数据的经验公式回归分析等方面的研究,而对爆破地震作用下的建筑结构的动力响应研究很少.建筑结构的爆破地震动力响应分析属于结构动力学的范畴.这里运用结构动力学理论,对单质点弹性体系建筑结构的爆破地震动力响应进行了研究,建立了单质点弹性体系建筑结构的爆破地震运动方程,并导出了单质点弹性体系建筑结构的爆破地震运动方程的解,最后给出了反应谱法求解爆破地震作用力的计算公式.这些研究成果为爆破地震作用下建筑结构的动力响应特性及其安全评估分析提供了一定的理论基础.     

强夯振动与爆破振动的信号特征对比分析

文章以马迹山港区建设工程中对山体爆破及强夯作业进行的监测数据为分析对象,对强夯振动与爆破振动信号波形进行对比,并基于小波分析方法,借助Matlab程序小波工具箱对振动信号进行多分辨率分析、频谱分析,提出了爆破与强夯激励下的地震波性质的区别.为优化爆破及强夯施工方案,减少施工中的地震波危害提供参考;为地震勘探中以强夯代替井炮作为激发源的可行性研究提供参考.     

小波分析在爆破地震信号降噪中的应用

小波分析是傅立叶分析的重大突破,本文运用小波变换多尺度分析的思想,探讨了用ＤＢ小波进行信号去噪的计算方法,结果表明,利用小波进行爆破地震信号去噪有良好的前景。     

爆破地震波对结构体受振响应幅值的影响分析

结构体受振破坏程度与结构体的受振响应幅值成正比,为研究爆破地震波对结构体受振响应幅值的影响,建立了结构体受振响应的微分方程。通过方程推导分析表明:结构体受振响应的幅值不仅与爆破地震波的幅值和频率有关,还与爆破地震波的持续时间有关,结构体在爆破地震波的激励作用下,要想达到稳态的强迫振动需要一个过渡时间段,在这个时间段内,结构体的受振响应幅值随着爆破地震波持续时间的增加而增大。实际工程中应考虑爆破地震波持续时间对结构体受振响应幅值的影响。     

爆破地震波引起结构响应的频率因素分析

不同的频率成分对结构的影响有着显著的差别,与结构自振频率接近的频率对结构破坏起的作用大,相反则小.对地震波的主频变化规律进行了探讨,简化了计算模型,并根据结构响应对不同频率成分的影响进行验证,对爆破地震波中的频率因素进行了分析.最后提出可以采用多主频进行计算以减小误差.     

地下巷道在爆破振动作用下的动态响应特征研究

为了研究地下巷道在爆破振动作用下的响应特征,以某露天铁矿转地下爆破开挖为研究背景,在地下巷道确定监测位置,结合爆破振动理论建立爆破振动衰减数学模型。为弥补试验方案不足,利用FLAC 3D软件建立地下巷道概念模型,分析地下巷道在爆破振动作用下的速度、位移的变化特征,并与现场试验进行对比。结果表明:当爆心距小于50 m时,水平径向峰值振动速度衰减变化率达到53.63%,而水平切向、竖直方向峰值振动速度衰减变化率分别达到53.07%和47.02%。通过对爆破时地下巷道的数值模拟分析可知,爆破振动速度变化主要集中在巷道的顶板及底板,而巷道竖直位移呈现先逐渐变大、后趋于平稳的状态,处于巷道安全允许范围之内。     

建筑结构对爆破地震的动力响应特性研究

首先分析了建筑结构的爆破地震安全判据的不足和爆破地震与天然地震的特点,然后详细地分析了爆破参量对爆破地震波反应谱的影响和爆破地震频率对建筑结构破坏的影响,并着重分析了建筑结构对爆破地震波主频率的响应特性和爆破地震波主频率的特性及一般规律,最后提出了今后进行建筑结构对爆破地震的动力响应特性研究和爆破地震作用下建筑结构的安全程度评价研究的建议.     

爆破地震波作用下砌体结构的动力分析

对爆破地震波作用下砌体结构进行了动力分析，推导了砌体结构层模型的侧移刚度矩阵，建立了爆破地震波作用下砌体结构的时程分析方法。并利用福建周宁水电站地下厂房开挖爆破的地震波，对其周边的一栋五层砌体结构，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。     

岩体结构面对爆破地震波传播规律影响分析

为探索岩体结构面对爆破振动速度峰值、主频和信号中的能量分布等的影响,在钻沟石灰石露天矿爆破生产现场进行爆破振动测试。分别采用小波包分析和ANSYS/LS-DYNA数值模拟软件对结构面影响下的爆破振动信号和爆破振动传播规律进行分析研究。小波包分析结果表明,当地震波穿过结构面时,爆破振动频率介于0~15.6 Hz之间的能量占爆破地震波能量比例随之增加,增幅达63.1%,而振动频率介于15.7~31.3 Hz之间的能量比例随之降低,降幅达56.9%。数值模拟结果表明,爆破地震波在未穿过结构面之前和穿过结构面后,振速峰值没有明显的衰减;而穿过结构面时,振速峰值衰减明显,其平均减震率为40.66%。此外,地震波在坡体内受高程和结构面双重作用,导致其放大系数呈先增大后减小的趋势。