地下爆破对周围建筑物影响的分析-防灾减灾工程及防护工程专业论文.docxVIP

硕士研究生学位论文摘 要 硕士研究生学位论文 摘 要 I 摘 要 随着爆破技术在城乡建设中的逐步应用，爆破震动对建筑物构成的危害也越来越受 到关注。这种危害来自于因地下爆破引起的地面振动，如果振动的幅值和频谱满足了上 部结构的损伤条件，可能会造成一定程度的伤害，甚至引起结构的倒塌。过去，一般以 爆炸引起的质点振动速度作为评价爆破地震波对建筑物影响程度的标准，但是这种评价 体系由于其片面性已经越来越不能满足当前工程爆破震动安全的要求。因此，本文采用 理论分析与数值计算相结合的方法，以地下一定距离的爆破为对象，从分析爆破地震波 影响参数着手，全面探讨爆破地震波的各个参数对建筑物动力响应作用的规律，从而为 进一步有效控制爆破地震动造成的危害提供参考。 与天然地震相似，爆破地震波也与振幅、频率以及持续时间等参数密切相关。爆炸 地震波的形成不仅与炸药种类、爆炸方案等因素有关，而且与岩土种类与构成等因素有 关。因此，本文以此为基础，利用天然地震学的相关分析方法和理论对爆破地震波和爆 破地震波造成的结构破坏进行分析，找出其中的规律。 鉴于爆破地震波的特殊性，本文首先介绍了爆破地震波的形成，种类和研究进展， 初步分析了爆炸地震波的成因和传播规律；其次，利用商用软件进行了爆破地震波的峰 值加速度及峰值速度，即按照一定的规律将地下爆破产生的地震波，作用到地面指定位 置，并以地面运动的形式输入到上部结构；然后，以沈阳地铁工程为例，研究因地下爆 破可能对上部结构造成的影响。应用 ANSYS/LS-DYNA 有限元分析软件对地下爆破及传 播过程进行了模拟，并运用有限元方法分析上部结构的动力响应和损伤过程。最后，围 绕爆破地震波响应分析，提出了对不同类建筑物安全有效措施。 研究结果表明，所提出的方法和数值分析结果为进一步开展地下爆破对地面结构影 响的研究奠定了一定的基础。 爆破震动；爆破地震波；结构响应；爆炸作用；波持续时间；爆破地震加速度 硕士研究生学位论文AbstractIII 硕士研究生学位论文 Abstract III Abstract Blast under the ground can induce vibrations of the soil in the form of waves of propagation which may have possible harms to the surrounding structures. The blast technology has been widely applied in the underground engineering with the development of unban and rural construction. The possible harms may come from the vibration of the ground due to the blast effect in generating damages even collapse of structures if the amplitude and frequency of the vibration meet the requirement of the damage conditions. The velocity of the vibration for a mass was usually used as a criterion for evaluating the level of influence of the blast earthquake wave to the structure during the past time. However, this evaluation system sometimes cannot meet needs of the safety for a modern engineering because of the unilateral consideration. A combined method for the theoretical and numerical analysis was used in the paper to develop the discipline of the vibration responses of the analyzed structures under the blast earthquakes with various parameters. The study will provide references for the reduction of the harm of the b