减震沟减震效果的数值模拟研究

减震沟是降低爆破地震效应的重要措施.利用DYNA中自带的炸药模型,模拟了不同情况下减震沟的减震效果.通过数值模拟,比较了有无减震沟时的峰值震速分布和开挖面与减震沟距离变化时质点的峰值震速衰减规律,分析了不同深度、不同宽度减震沟的减震效果的减震效果.结果表明;开挖面距离减震沟越近,减震效果越好;在保护区侧,减震沟附近,由于减震沟的屏蔽作用,存在一个震速很小的区域;减震沟的减震效果随减震沟深度的增加而增加,而减震沟的宽度变化对减震意义不大.     

不同位置条件下减震沟减震效应的数值模拟

文章通过采用ANSYS/LS-DYNA计算软件,建立了三种位置条件下减震沟的数值模型,计算分析了减震沟在不同位置条件下对其减震效应的影响规律。计算表明：当减震沟与保护目标较近时,减震效果较好;当减震沟与保护目标较远时,减震效果较差。     

减震沟对爆破震动减震效果的实验研究

减震沟是降低爆破地震效应的一项重要技术措施。结合工程项目实际,进行减震沟的爆破实验,对有无减震沟的爆破地震波进行了现场测试,对测试数据进行分析计算,研究减震沟对爆破震动作用的一般规律。结果表明,合理利用减震沟可明显降低爆破地震强度,改变地震波频率结构,分散能量,有利于减震。     

减震沟对爆破震动减震效果的实验研究

减震沟是降低爆破地震效应的一项重要技术措施。结合工程项目实际,进行减震沟的爆破实验,对有无减震沟的爆破地震波进行了现场测试,对测试数据进行分析计算,研究减震沟对爆破震动作用的一般规律。结果表明,合理利用减震沟可明显降低爆破地震强度,改变地震波频率结构,分散能量,有利于减震。     

深厚淤泥中插入竹竿减震沟减振效果试验

减震沟是减小振动效应的重要措施,但在地表下淤泥层深厚以及软土地层中减震沟开挖深度受到地质条件的影响,减震沟无法开挖到有效降振深度,因此提出以多排空心竹竿竖向插入减震沟底的方法进行减振。在漳州东立交桥拆除爆破工程中进行现场试验,通过对实测数据的分析表明:塌落振动异于爆破振动,有频率低、振动大的特点;对于深厚淤泥层及软土地质,开挖减震沟时较易塌方;减震沟沟壁软弱,侧壁存在应力放大效应,拆除物外围防护与减震沟应保持适当距离;采用减震沟中插入竹竿的方法进行减震是可行的,爆源近区最大减震率可达50%以上。     

空孔对爆破地震波减震作用的数值模拟分析

南京红山南路新开挖隧道群上跨既有地铁1号线,最短垂直距离仅为4.16m.在爆破施工过程中,为确保运行地铁的安全,采用了在隧道开挖层和地铁隧道中间打空孔的减震技术.结合红山南路隧道开挖实际工程,利用AUTODYN软件对工程中有减震空孔情况下的爆破进行数值模拟计算,分析了减震空孔排数、空孔与爆源距离等空孔布置参数对爆破地震波的衰减影响.对空孔的布置参数进行优化,提出了在距离爆源1 m处打2排交错空孔的减震方案,实际工程中震动速率减小率达49.8％,减震效果明显.     

边坡爆破开挖中减震沟合理尺寸的确定

开挖减震沟是降低爆破地震效应的有效措施,而其合理尺寸的确定不仅能够节约成本,而且也能加快施工进度.通过数值模拟对太原西山某边坡台阶爆破开挖时,减震沟的合理尺寸的确定进行了研究并指导实际施工,结果表明:对于该边坡,单排炮孔作用时,减震沟的合理长度约为炮孔覆盖区域长度的2.5倍,而其合理深度超过炮孔深度或者更深;减震沟的减震率与其长度和深度有很大关系,但减震率并不是随着长度和深度的增加而无限增加,当其达到某一值时,减震率趋于恒定.     

柱状药包岩石中爆炸的数值模拟

利用ANSYS/LS-DYNA3D对柱状药包在半无限岩石介质中爆炸情况进行了数值模拟,对柱状药包的爆炸在岩石内产生的应力变化进行了分析。给出了岩石弹性区内一点的应力变化时程曲线;并借助球形装药的经验公式对柱状装药的情况进行了分析比较,结果表明,应力波的峰值基本一致。该时程曲线可以用于多孔爆破计算。     

柱状药包岩石中爆炸的数值模拟

利用ANSYS/LS-DYNA3D对柱状药包在半无限岩石介质中爆炸情况进行了数值模拟,对柱状药包的爆炸在岩石内产生的应力变化进行了分析。给出了岩石弹性区内一点的应力变化时程曲线;并借助球形装药的经验公式对柱状装药的情况进行了分析比较,结果表明,应力波的峰值基本一致。该时程曲线可以用于多孔爆破计算。     

黑山露天矿爆破参数优化数值模拟研究

为了改善黑山露天煤矿爆破效果,减少大块率,针对具有较好完整性岩体及较坚硬岩性特征的2505及2520等平台的爆破参数进行优化,开展不同孔距、坡顶距对爆破效果影响的数值模拟研究.通过现场岩石取样,进行密度测试、单轴抗压强度测试、直剪试验、巴西劈裂试验测试岩石强度、弹性模量、泊松比,获得现场岩石的真实力学参数.基于岩石真实力学参数确定模拟参数,建立了2.5 m、3.0 m、3.5 m三种坡顶距工况与5.0 m、5.5 m、6.0 m三种孔距工况下的有限元分析模型,分别对比分析了岩体整体的爆破损伤范围及孔口、坡顶线、坡面三处单元的拉应力作用,确定了适合黑山露天矿2505及2520等平台的坡顶距为3.5 m及孔距为6m.通过爆破参数优化,有效改善了黑山露天煤矿爆破效果,提高了采矿施工效率3％以上.     

工程场地隔振沟减震效应

研究了一条长50 m、宽2 m、深7 m隔振沟的减震效应.振动时,利用测振仪对隔振沟两侧振动速度时程进行了纪录,对两侧的振动速度峰值及其振动速度时程的频谱特性进行了分析,结果表明:隔振沟对水平径向振动的速度峰值幅值隔振效果显著,达到了80%,而对垂直向振动的速度峰值幅值隔振效果不到30%:同时隔振沟还改变了振动速度波的频谱特性,隔振沟不仅改变了水平径向振动的频谱形状,而且使其最大峰值频率有一定程度的降低,而对垂直向振动的频谱形状及其最大峰值频率则均无明显的改变.     

预裂缝和减震槽减震效果的爆破试验研究

爆破震动效应控制是邻近已有建筑物或重要设施设备的岩石基础钻爆开挖中的重要技术问题.通过现场爆破试验及震动监测,确定了预裂缝和减震槽的减震效果,为爆破开挖方案的选取提供了依据.     

预裂缝参数对减振效果影响的数值分析

利用数值模拟对预裂缝的减振效果进行了量化分析,掌握了预裂缝参数对地震波传播的影响规律,结果显示,在一定范围内(即在r≤r0,r0为定值),减振效果随着预裂缝缝宽的增加而增加,当缝宽r≥r0时,缝宽对预裂缝减振效果的影响减弱.借助Matlab拟合出了预裂缝的减振效果与预裂缝的长度、深度以及爆源距离的关系公式,对生产实践中减震效果的预测预报具有一定的指导作用.     

炸药量和场地条件对水下爆炸地震波影响的数值模拟

运用LS-DYNA3D程序对不同药量和场地条件下水下炸礁的爆破过程进行了数值模拟,给出了质点振动速度、加速度衰减规律;另外,模拟得出的爆炸地震加速度时程可作为工程结构响应计算时的激励,克服了爆炸地震波激励难以确定的困难,为爆炸地震波对工程结构的影响效应研究及计算方法提供了一定的参考.     

预裂缝宽度对减振效果影响规律的数值分析

通过对地震波通过不同宽度预裂缝传播规律的数值模拟分析,和对预裂缝的减振效果进行了量化分析,了解预裂缝宽度对减振效果的影响规律,掌握了在一定范围内(即在r≤r0,r0为定值),减振效果随着预裂缝缝宽的增加而增加,当缝宽r≥r0时,缝宽对预裂缝减振效果的影响减弱.     

水下钻孔爆破岩石各区应力的数值模拟

结合连续介质力学和动力非线性有限元理论知识,通过ANSYS/LS-DYNA建立20 m水深和无水两种情况下的钻孔爆破模型,采用多物质ALE算法,模拟得出了从孔底起爆时爆炸冲击波引起的应力响应,并根据岩石破碎机理判断出粉碎区、裂隙区和弹性振动区,在5~8倍的药柱半径范围内,由冲击波压碎岩石形成粉碎区,临界径向压应力为207 MPa左右,在10~14倍的药柱半径范围内,岩石被割裂形成裂隙区,且切向拉应力起主导作用,其临界值为16.1 MPa左右,对比分析两种模型的计算结果可知,水介质的存在会减缓冲击波与爆轰气体的衰减速率。     

爆炸地震波对地面结构影响效应的数值模拟

运用LS-DYNA3D程序对封闭岩体中的爆炸过程进行了数值模拟,研究表明,利用LS-DYNA3D 程序模拟得出的质点振动速度峰值与理论公式计算出的结果基本相符;另外,模拟得出的随时间变化的地震动加速度可作为地面结构响应计算时的激励,这克服了爆炸地震波激励难以确定的困难,为爆炸地震波对地面结构的影响效应研究及计算方法提供了一定的参考.     

导爆索水孔爆破数值模拟及其应用研究

利用大型有限元程序对导爆索水孔爆破的爆破过程进行了数值模拟,研究了爆炸应力波在混凝土介质中的传播规律.为深入了解混凝土爆破损伤破坏过程和导爆索水孔爆破机理提供了一种有效方法,对实际爆破工程有十分重要的意义.     

深孔连续与间隔装药爆破数值模拟研究

基于大型非线性动力学分析软件LS-DYNA,采用岩石材料的JHC本构模型,模拟了深孔连续与间隔装药爆破时的压力场、应力场以及速度场发展过程,分析了装药结构不同和起爆方式不同对爆破效果的影响。研究表明:与连续装药结构相比,中部间隔装药结构能够降低初始压力峰值,降低炸药单耗,减少爆破产生的震动效应,改善爆破效果。对于中部间隔装药结构,在不存在时差的前提下,底部起爆可提高能量利用率,而中部起爆可减小爆破震动。