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《武汉理工大学》 2012年
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基于能量原理的中深孔台阶爆破振动效应研究

赵明生  
【摘要】:随着中深孔台阶爆破规模的扩大,工程爆破所带来的危害也随之增加,尤其是爆破振动危害,更受到了普遍的关注和重视。然而由于爆破地震波本身的瞬时性、突变性、爆破介质和赋予条件的复杂性及爆区周围受控结构类型的多样性,导致爆破振动效应的研究及爆破振动灾害的主动控制依然是一个非常复杂的课题。本文通过查阅大量相关参考文献,在国内外爆破振动效应研究成果的基础上,结合“金堆城露天矿装药工艺及起爆网路参数优化研究”、“贵州科技计划项目(SY2010365):混装车现场装药技术研究”、“中联水泥有限公司南阳分公司爆破振动监测”、“宜昌市兴山县香溪河大桥旁宜巴高速路堑开挖控制爆破振动监测”、“华新水泥(恩施)有限公司爆破振动监测”等项目的大量实测数据,利用现场试验、信号分析技术、数值计算及结构动力学理论对爆破地震波频带能量分布特性以及爆破振动作用下结构的弹性、弹塑性能量反应,爆破振动的安全判据和降振最佳微差时间的选取进行了深入系统的探讨。 (1)通过仿真试验验证了AOK时频分布在爆破地震波时频特性分析中的有效性。利用AOK时频分布与小波分析相结合的方法对不同条件的爆破地震波进行时频分析,研究了爆破条件对爆破地震波频带能量的分布规律。 (2)针对爆破振动速度信号直接数值微分所获取的加速度时程曲线含有较高的噪声成分,将EEMD引入到爆破地震波的去噪处理。通过仿真试验验证了EEMD可以解决EMD模式混叠的固有缺陷,更能充分保留信号本身所固有的非平稳特性,更合适于爆破振动信号的降噪处理。 (3)利用实测的爆破地震波并通过人工调整的方法对不同振速峰值、主频以及持续时间的爆破地震波进行反应谱分析,验证了反应谱理论只能反映爆破振动振速峰值、频谱特性,而无法反映持续时间的缺陷和不足。 (4)为了克服反应谱理论的缺陷和不足,建立了弹性SDOF能量反应方程,并以实测爆破地震波进行了能量反应分析,重点以输入能量谱进行了研究。分析了爆破地震波3要素以及结构的固有参数对输入能量谱的影响规律。 (5)针对弹性体系输入能量谱并没有考虑到结构塑性累积损伤的不足,利用Newmark-β时程分析方法与双线型恢复力模型对爆破振动作用下弹塑性SDOF结构的能量反应机理进行分析,重点以能反映结构塑性累积损伤的滞回耗能谱进行了研究。分析了爆破地震波3要素、结构固有参数以及恢复力模型参数对滞回耗能谱的影响,探讨了不同爆破条件对滞回耗能谱的影响规律。 (6)针对结构在爆破地震波作用下发生破坏的2种形式,提出以能反映首次超越破坏的最大瞬时输入能量与能反映塑性累积损伤破坏的滞回耗能作为爆破地震危害的双重准则判据,并结合工程实例验证了该双重准则的全面性、科学性、合理性。 (7)利用双重准则进行了降振微差间隔时间的选取。首先采用高精度数码雷管进行了现场试验,认为爆心距不同,爆破地震波的叠加位置也不同。因此对于合理降振微差间隔时间的选取应考虑爆心距这个重要因素。然后结合结构在爆破地震波作用下的破坏机理对不同爆心距下降振的最佳微差间隔时间进行了选取,并在实际工程爆破中加以应用,验证了该方法的可行性与有效性。 本文基于能量的观点对中深孔台阶爆破进行了探索和研究,研究成果为多因素安全判据的确定提供了理论基础,对爆破振动效应的主动控制有着重要的理论意义和工程实用价值。
【学位授予单位】:武汉理工大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:TD235.1

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【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张宇旭;;爆破地震波作用下底层框架砌体结构的弹塑性时程分析[J];四川建筑科学研究;2010年01期
2 舒西刚;刘新荣;姜德义;刘立平;崔可佳;;歌乐山石灰石矿爆破地震波的测试与分析[J];地下空间与工程学报;2008年03期
3 丁玉春;朱晞;;地震动中输入能量的探讨[J];北京交通大学学报;2007年04期
4 王军;李然威;杜栓平;;基于自适应时频分布的瞬时频率估计算法[J];兵工学报;2009年10期
5 张奇,白春华,刘庆明;爆炸地震波频谱特性研究[J];北京理工大学学报;1999年03期
6 丁刚德,王伟策,陈小波;微差爆破的爆破地震反应谱分析[J];爆破;1997年03期
7 王凯,吴腾芳,季茂荣;微差爆破地震反应谱的研究[J];爆破;1997年04期
8 高勇军,陈小波,王伟策;小波分析在爆破地震信号降噪中的应用[J];爆破;1999年03期
9 叶海旺,房泽法,彭志刚;爆破地震对结构的影响[J];爆破;2000年01期
10 卢文波,赖世骧,舒大强,朱传云;关于爆破震动速度和加速度等效性问题的讨论[J];爆破;2000年S1期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 孙建运,李国强;爆炸荷载作用下弹性梁的能量解析法分析[J];四川建筑科学研究;2005年05期
2 伍建强,钱永久,贺丽;LS-DYNA在工程结构抗爆中的应用[J];四川建筑科学研究;2005年05期
3 伍建强;钱永久;索清辉;;空气夹层结构抗爆炸局部破坏分析[J];四川建筑科学研究;2006年04期
4 孙建运;李国强;;动力荷载作用下固体材料本构模型研究的进展[J];四川建筑科学研究;2006年05期
5 晁忠贵;方冬慧;王清远;钟声;;攀枝花里氏6.1级地震建筑震害调查与分析[J];四川建筑科学研究;2009年05期
6 曾建宇;郭子雄;刘阳;;闽南农村房屋爆破振动损伤特征及防灾建议[J];四川建筑科学研究;2009年06期
7 张宇旭;;爆破地震波作用下底层框架砌体结构的弹塑性时程分析[J];四川建筑科学研究;2010年01期
8 张石磊;张晓志;;强震数据处理的“精确”积分和微分的权函数算法[J];四川建筑科学研究;2010年02期
9 薛海洪;席丁民;张晓丹;;剪力墙对框架—剪力墙结构抗震性能影响分析[J];四川建筑科学研究;2010年03期
10 姚学群;徐从发;江晓敏;;地基砂石垫层隔震的研究现状和几个有关问题[J];四川建筑科学研究;2010年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 黄跃文;吴新霞;张慧;罗熠;;基于物联网的爆破振动无线监测系统[A];中国力学学会工程爆破专业委员会《2011全国爆破理论研讨会》论文选编[C];2011年
2 杨年华;张乐;;基于单孔爆破振动波的叠加仿真预报模型[A];中国力学学会工程爆破专业委员会《2011全国爆破理论研讨会》论文选编[C];2011年
3 徐全军;龙源;金广谦;;钢筋混凝土箱梁大桥水压控制爆破拆除设计及安全施工[A];中国力学学会工程爆破专业委员会《2011全国爆破理论研讨会》论文选编[C];2011年
4 张箫;苟瑞君;周宏伟;易海洋;张博夫;赵宇峰;;限制空间内的苯蒸气云爆炸数值模拟研究[A];北京力学会第18届学术年会论文集[C];2012年
5 孙新建;孙建生;;基于相对位移反应谱分析的岩石爆破震动损伤评估[A];现代水利水电工程抗震防灾研究与进展(2011年)[C];2011年
6 侯煜;;非电起爆网路技术在硐室爆破中的应用[A];2010全国采矿科学技术高峰论坛论文集[C];2010年
7 马建兴;马强;;马家塔煤矿爆破振动对周边铁路线影响的研究[A];2011年中国矿业科技大会论文集[C];2011年
8 王卫东;刘金朝;孙善超;曲建军;杨飞;;基于广义能量指数的垂向轨道-车辆系统传递函数研究[A];第十届全国振动理论及应用学术会议论文集(2011)上册[C];2011年
9 李俊;于俊谊;;ShakeMap及其在浙江省地震动快速预估中的应用[A];“资源保障 环境安全——地质工作使命”华东六省一市地学科技论坛文集[C];2011年
10 黄斌;常晓林;;不确定隔震建筑结构的随机响应[A];“力学2000”学术大会论文集[C];2000年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 魏海霞;爆破地震波作用下建筑结构的动力响应及安全判据研究[D];山东科技大学;2010年
2 王婷;EMD算法研究及其在信号去噪中的应用[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 陆满君;通信辐射源个体识别与参数估计[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 闫培雷;考虑隔墙影响的框架结构非线性地震反应分析及地震灾场模拟[D];哈尔滨工程大学;2010年
5 付天光;逐孔起爆技术应用基础研究[D];辽宁工程技术大学;2010年
6 王德才;基于能量分析的地震动输入选择及能量谱研究[D];合肥工业大学;2010年
7 孙军杰;黄土场地震陷与桩基负摩阻力现场试验研究[D];兰州大学;2010年
8 彭富强;多尺度线调频基稀疏信号分解及其在齿轮箱故障诊断中的应用[D];湖南大学;2010年
9 姚志明;基于步态触觉信息的身份识别研究[D];中国科学技术大学;2010年
10 戴金华;既有钢筋混凝土剪力墙结构改造抗震性能研究[D];华南理工大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 蔺新丽;爆破震动作用下建筑结构动力响应研究及灾害控制[D];山东科技大学;2010年
2 杨焱麟;基于小波变换理论与比值分析法的变压器励磁涌流识别的研究[D];山东科技大学;2010年
3 田禹;煤岩双相介质弹性波场数值模拟[D];山东科技大学;2010年
4 周世忠;钢纤维局部增强高强混凝土边节点梁端的抗震性能[D];郑州大学;2010年
5 张琰鑫;农村夯土类住宅抗震性能研究[D];郑州大学;2010年
6 马稳;基于支持向量机的模拟电路故障诊断研究[D];大连理工大学;2010年
7 马丽娜;基于脉搏波的无创动脉硬化检测研究[D];大连理工大学;2010年
8 张云博;依兰露天矿横采内排方案研究[D];辽宁工程技术大学;2009年
9 叶成杰;空间双向张弦梁结构简谐激振数值分析与试验研究[D];辽宁工程技术大学;2009年
10 马诺诺;露天矿爆破振动强度物理量分析及其时频特征研究[D];辽宁工程技术大学;2009年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 凌同华;李夕兵;戴塔根;彭振斌;;基于小波变换的微差爆破震动信号分离法[J];地下空间与工程学报;2006年03期
2 吴腾芳,王凯,季茂荣,林吓平;反应谱分析在工程微差爆破地震监测中的应用与研究[J];兵工学报;1998年03期
3 杨桂桐;;露天矿爆破地震动特征及Fourier谱分析[J];爆破;1984年02期
4 朱传统;刘宏根;梅锦煜;;地震波参数沿边坡坡面传播规律公式的选择[J];爆破;1988年02期
5 薜孔宽;唐光荣;曹恒安;高龙龙;;分段微差爆破地震效应的叠加分析[J];爆破;1991年03期
6 姚尧;;爆震的放大效应与二元回归分析[J];爆破;1992年04期
7 蒋进军;DaneP.Blair;GrahamR.Baird;姚绍德;;地下爆源引起的表面振动[J];爆破;1993年03期
8 丁刚德,王伟策,陈小波;微差爆破的爆破地震反应谱分析[J];爆破;1997年03期
9 王凯,吴腾芳,季茂荣;微差爆破地震反应谱的研究[J];爆破;1997年04期
10 杨年华,林世雄;爆破振动测试技术探讨[J];爆破;2000年03期
中国重要会议论文全文数据库 前3条
1 宋光明;陈寿如;吴从师;;爆破振动信号分析小波基函数构造与应用[A];第七届全国工程爆破学术会议论文集[C];2001年
2 龙源;娄建武;徐全军;王希之;;爆破震动对民房的振动破坏作用分析[A];第七届全国工程爆破学术会议论文集[C];2001年
3 肖明葵;刘纲;;结构的滞回耗能特性及其影响因素分析[A];第九届全国结构工程学术会议论文集第Ⅲ卷[C];2000年
中国博士学位论文全文数据库 前5条
1 凌同华;爆破震动效应及其灾害的主动控制[D];中南大学;2004年
2 张义平;爆破震动信号的HHT分析与应用研究[D];中南大学;2006年
3 中国生;基于小波变换爆破振动分析的应用基础研究[D];中南大学;2006年
4 史秀志;爆破振动信号时频分析与爆破振动特征参量和危害预测研究[D];中南大学;2007年
5 李洪涛;基于能量原理的爆破地震效应研究[D];武汉大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前5条
1 李秀;爆破地震波作用下框架与地基基础协同工作体系的动力反应[D];武汉理工大学;2004年
2 王俊平;爆破地震波对周围建筑物影响的分析[D];武汉理工大学;2005年
3 张佳芳;基于EEMD的车内语音增强研究[D];浙江大学;2007年
4 张伟;基于小波理论的爆破动力响应分析[D];山东科技大学;2007年
5 陈银鲁;爆破震动信号的能量分析方法及其应用研究[D];浙江大学;2010年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前3条
1 张建平;;自由面数量对爆破振动规律影响实验研究[J];现代矿业;2009年07期
2 马诺诺;;石灰石矿爆破振动监测与分析[J];黑龙江科技信息;2009年36期
3 谭文辉;璩世杰;毛市龙;于淼;郭海燕;;边坡爆破振动高程效应分析[J];岩土工程学报;2010年04期
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