柱状装药两点起爆加固黄土软基数值模拟研究

运用ANSYS/LS-DYNA有限元仿真软件对柱状装药两点起爆加固黄土软基进行模拟研究。重点模拟爆炸扩腔过程、土壤加固过程和土中应力变化情况,并对应力波碰撞叠加出现的马赫反射进行分析。与先前完成的土中爆炸加固试验结果进行对比,两者间的误差为14.3%,说明模拟能较好吻合试验结果。研究结果表明:柱状装药两点起爆对黄土软基的加固效果优于一点起爆。     

黄土湿密度对爆炸挤密规律的影响研究

为解决既有高速公路黄土路堤因压实度不足而造成的沉降量过大问题,以用爆炸挤密技术加固河北北部某高速公路黄土路堤为工程背景,研究了黄土湿密度对2号岩石乳化炸药条形药包爆破对高速公路黄土路堤爆炸挤密规律的影响。首先用ANSYS/LS-DYNA根据典型沥青路面高速公路的结构组成和几何尺寸建立有限元模型,通过数值模拟研究得出爆腔体积、密度峰值点相对爆心距、塑性变形水平半径与药包半径之比与土壤湿密度皆呈二次函数关系,作用于炮孔壁的初始压应力峰值与土壤湿密度呈线性关系。并将研究结论成功应用于爆炸挤密高速公路黄土路堤施工技术方案中炮孔平面布局的制定。     

水下爆炸冲击下码头结构动力响应的数值模拟

为探究水下爆炸冲击对码头结构的结构损伤,开展爆炸荷载下高桩码头结构的数值模拟分析。基于ALE多物质流固耦合法,建立了码头结构的水下爆炸Lagrange-Euler全耦合模型,基于Cole经验公式,验证了模拟的可靠性,研究了起爆距离、起爆深度以及TNT当量对码头结构动力响应特性的影响规律。结果表明,在水下爆炸冲击荷载作用下,所有桩柱产生不同程度损伤,码头端部的第一根桩柱底部基岩区域以及与横梁相连的基岩区域塑形损伤破坏较为严重;当TNT炸药的起爆距离较小时,桩柱上的反射波要强于水底面的反射波,并会与之相抵消,作用在桩柱上的反射稀疏波会随之削弱;在其他条件相同的情况下,当起爆点到自由水面的距离与起爆点至基础底面距离之差的绝对值越大时,爆炸荷载作用于码头结构上的压力峰值会显著增大。     

高温老化对HMX基炸药爆速的影响

为掌握高温老化对HMX基炸药爆速影响的规律,选择粘合剂不同的两种HMX基炸药进行高温老化试验。通过测量药柱尺寸,计算炸药的密度,采用电雷管起爆测试方法获得了试样的爆速。结果表明:高温老化时间对炸药的密度影响不同,老化8天是两种炸药密度变化的分界点,超过8天,试样的密度发生较大变化;两种炸药的爆速随老化时间下降显著,但H-2炸药的爆速始终高于H-1炸药。     

起爆方式对截底椭圆形罩LSC射流成型影响的三维数值模拟

为了研究起爆方式对截底椭圆形罩LSC射流成型性能影响的特点和规律,运用ANSYS/LSDYNA对不同起爆方式下截底椭圆形罩LSC射流成型过程进行了三维数值模拟,获得了不同时刻射流横断面和正面的成型图片、射流最大速度时程曲线和射流最大速度及其出现的时刻。结果表明,对于顶部中线均布多起爆点,两端起爆时差在3μs以内时,形成的射流最大速度较大,约为4260⁴290m/s,成型性能较好,当起爆点数量大于4时,可以认为是顶部中线线起爆;对于两侧棱上均布多起爆点,两端4点同时起爆时形成的射流最大速度较大,约4800m/s,当两侧棱上均布起爆点数量大于6时,可以认为是两侧棱上线起爆;就射流最大速度而言,两侧棱上均布多起爆点普遍大于顶部中线均布多起爆点。因此,起爆方式对LSC射流成型性能影响较大,研究结果在丰富LSC射流成型理论的同时,为实际应用LSC时选择合适的起爆方式提供了参考。     

起爆方式对截底椭圆形罩LSC射流成型影响的三维数值模拟

为了研究起爆方式对截底椭圆形罩LSC射流成型性能影响的特点和规律,运用ANSYS/LSDYNA对不同起爆方式下截底椭圆形罩LSC射流成型过程进行了三维数值模拟,获得了不同时刻射流横断面和正面的成型图片、射流最大速度时程曲线和射流最大速度及其出现的时刻。结果表明,对于顶部中线均布多起爆点,两端起爆时差在3μs以内时,形成的射流最大速度较大,约为4260~4290m/s,成型性能较好,当起爆点数量大于4时,可以认为是顶部中线线起爆;对于两侧棱上均布多起爆点,两端4点同时起爆时形成的射流最大速度较大,约4800m/s,当两侧棱上均布起爆点数量大于6时,可以认为是两侧棱上线起爆;就射流最大速度而言,两侧棱上均布多起爆点普遍大于顶部中线均布多起爆点。因此,起爆方式对LSC射流成型性能影响较大,研究结果在丰富LSC射流成型理论的同时,为实际应用LSC时选择合适的起爆方式提供了参考。     

真空预压法及其在高速公路软基处理中的应用

本文首先论述了真空预压法的概念、加固机理和优点,随后从软基处的地下水与土层概况、真空预压法加固设计、真空预压法加固施工等三个方面介绍了真空预压法在某高速公路软基处理中的具体应用。     

论粉喷桩处理软基施工监理的质量控制方法

通过盐城至南通段高速公路建设工程“粉体喷射搅拌桩加固桥头软基”项目的研究和施工实践,我们在粉喷桩处理软基施工监理过程中采取了有针对性的质量控制措施,有力地保证了粉喷桩处理软基的施工质量,取得了良好的处理效果。     

起爆方式对柱形炸药空爆冲击波场的影响

为研究起爆方式对柱形炸药爆炸能量输出的控制效应,运用AUTODYN软件对不同起爆方式作用下的炸药在空气中爆炸过程进行了模拟。通过对比分析参考位置的冲击波超压峰值,得到了起爆方式对爆炸冲击波场分布的影响规律。研究结果表明:比例距离小于5 m·kg-1/3时,起爆方式可改变爆炸冲击波场的局部分布形态,其在不同的方向和距离对冲击波超压影响存在差异;比例距离大于5 m·kg-1/3时,起爆方式对冲击波场分布基本无影响;柱形炸药长径比一定的条件下,同一起爆方式作用下的爆炸相似律仍然成立。     

真空——堆载联合预压法处理公路软基的应用研究

随着国民经济的迅速发展,我国公路运输事业也取得了显著的成绩。在公路修建过程中,不可避免地要遇到不良地基问题,象软土地基含水量高、压缩性大且强度低,极易造成路基失稳,为了更好地解决路基稳定问题,必须做好路基加固处理。该文在分析了真空—堆载联合预压法加固软基变形特点的基础上,进一步研究了其加固机理。结合某公路工程,探讨了真空—堆载联合预压法处理公路软基的效果。经分析可得,真空—堆载联合预压法处理软基效果显著,且具有良好的经济性,可进一步应用与推广。     

土体爆炸压密的研究进展及应用前景

介绍了土体爆炸压密的原理、特点及研究意义,简述了国内外研究进展,由此提出了目前研究中存在的理论及应用方面的主要问题。对其在地基处理、爆炸成井(腔)、土质隧道开挖中的应用前景进行了展望,特别提出了在土质隧道开挖中的设想,以期望为以后深入研究土体爆炸压密提供参考。     

爆炸法固结淤泥软基的试验研究

文章对爆炸效应在淤泥软基工程中的应用问题进行了探讨，并首次提出了爆炸在淤泥软基中的分界应力特征以及排水固结及破坏分区的基本模式。为采用动力加速对淤泥软基工程的处理，提供了试验依据，具有实用价值和指导意义。     

铝纤维炸药的土中爆炸成腔试验与工程应用

通过对铝纤维炸药在土中爆炸成腔效应进行研究,得到土中爆炸成腔的半经验公式。针对5m高水下爆炸塔的倾斜问题,结合塔底矩形钢板环绕支撑结构和地质情况,设计具体的单孔装药量与孔深,利用铝纤维炸药土中爆炸成腔技术重新调整塔底地基水平面,使塔在振动与重力作用下得以纠偏。实践证明,铝纤维炸药由于其能量密度高、成型效果好等特点可在一些特殊环境下应用并取得理想的效果。     

淤泥软基爆炸固结试验研究

对爆炸效应在淤泥软基工程中的应用问题进行了探讨，并首次提出了爆炸在淤泥软基中的分界应力特征以及排水固结及破坏分区的基本模式。为采用动力加速对淤泥软基工程的处理，提供了试验依据，具有实用价值和指导意义。     

各向异性软黏土基坑抗隆起稳定极限平衡分析

天然黏土表现出明显的强度各向异性,在软黏土地区中的基坑抗隆起分析时有必要考虑土体各向异性的影响。针对桩墙式支护基坑绕下道支撑的圆弧滑动抗隆起稳定模式,采用基于空心圆柱仪（HCA）杭州原状软黏土试验结果的土体强度各向异性不排水强度公式,根据极限平衡法推导得到坑底抗隆起稳定分析公式。结合算例,讨论了土体强度各向异性、挡墙入土深度、最下道支撑和坑底间的距离等因素对坑底抗隆起稳定的影响,比较了该文方法与传统方法结果的差别,指出不考虑土体强度各向异性的软黏土基坑抗隆起分析和基于传统Casagrande各向异性公式的抗隆起分析都将高估杭州软黏土基坑的抗隆起稳定性。最后采用该方法分析杭州某失稳基坑实例,通过与已有方法结果的对比,验证了该文方法的合理性。     

不同土性地基上高层隔震结构振动台试验对比研究

通过土-结构动力相互作用（SSI）体系的模型振动台对比试验,研究不同土性地基上高层隔震结构的地震反应特性和隔震效果。采用叠层剪切型土箱以减小边界效应影响,模型地基分别为刚性地基、均匀软土层地基、分层可液化地基,采用高宽比为4的五层钢框架作为上部隔震结构模型。试验发现,考虑SSI的隔震结构体系频率均小于不考虑SSI的体系频率,均匀软土层地基上隔震结构体系的阻尼比刚性地基增加,而分层可液化地基上体系的阻尼则降低;软弱地基上隔震层位移可明显大于刚性地基上的情况,而当地基发生液化时隔震层的位移则明显减小。研究结果表明,建造于软弱地基、存在液化可能地基上的高层隔震结构仍然能够发挥隔震效果。     

地震作用下高墩铁路桥梁梁体碰撞间隙宽度需求机理分析

为了研究不同场地条件对高墩铁路桥梁梁体碰撞间隙需求的影响机理,也为既有桥梁的碰撞间隙宽度评估和新建桥梁碰撞间隙宽度的计算提供理论依据。首先,建立了多点激励地震动空间模型,推导了场地条件与桥梁墩底处地震加速度的关系;其次,建立了高墩铁路桥梁的有限元模型,并推导了高墩桥梁梁体碰撞间隙宽度需求量与场地条件和震级的关系;最后,以实际高墩铁路桥梁为依托,研究了不同震级不同场地分布对桥梁碰撞间隙宽度需求的影响,并与实际场地（非一致场地）分布计算结果进行对比分析。研究表明:一致场地分布时,软场地对高墩桥梁碰撞间隙宽度需求的功率谱密度峰值最大,硬场地最小,相差约4倍~6倍;实际场地时,间隙宽度的功率谱密度函数相位变化较大,碰撞次数增多;不同震级碰撞间隙宽度需求对比时,实际场地响应均值比硬、中、软一致分布场地分别大76%、71%、42%。     

爆炸处理水下软基的布药工艺

爆炸法处理水下软基是连云港建港指挥部等单位的专利技术,从该技术的研究开发到推广应用,已研制使用了9种布药设备．本文对这些设备进行了系统总结,分析了各设备的性能、效率、适用条件等,为今后爆炸处理软基工程选用设备或设备研制开拓了思路,促进了该项新技术的发展．     

爆炸处理水下软基的布药工艺

爆炸法处理水下软基是连云港建港指挥部等单位的专利技术，从该技术的研究开发到推广应用，已研制使用了9种布药设备．本文对这些设备进行了系统总结，分析了各设备的性能、效率、适用条件等，为今后爆炸处理软基工程选用设备或设备研制开拓了思路，促进了该项新技术的发展．