收藏本站
《长沙理工大学》 2015年
加入收藏

减震孔对爆破地震的隔振效果研究

杨典光  
【摘要】:在爆破工程中,有效地控制或减小爆破震动对保护区域的破坏,为人们所关注。本文以长沙地铁一号线汽车北站基坑开挖爆破为工程背景,从理论分析、数值模拟和现场监控数据三个方面研究减震孔对爆破地震波的隔振原理、以及减震孔诸因素对隔震效果的影响规律。(1)从理论上分析减震孔的隔振原理。减震孔隔振效应实际上是应力波在介质中传播时人为衰减的复杂问题。将爆破应力波从减震孔孔底分成上部应力波和底部应力波,应力波在减震孔孔壁产生反射、透射和绕现象,减震孔能部分阻隔其传播,加速应力波能量衰减,减小对保护区的破坏。(2)运用Midas/GTS软件,模拟得出,减震孔具有一定的隔振作用,利用Excel软件拟合减震孔在不同参数组合时的隔振效果规律计算公式,得出了如下的结论:增加减震孔的孔径、排数,减少孔距可有效的隔振,随着减震孔与主炮孔的间距的增加,减震孔的隔振效果越差。(3)利用长沙地铁一号线汽车北站爆破监控数据,以最小二乘原理为基础,对爆破监控的数据进行回归分析。可知有减震孔的振动速度小于无减震孔的振动速度,其减震率在10%~20%之间,减震率随爆心距的增大而减小,减震孔的减震效果在爆破近区较好。最后对Midas/GTS数值模拟的数据与现场监控的数据对比,表明两种结果大致吻合,说明爆破振动数值模拟所讨论的减震孔诸因素对隔振效果的影响规律符合实际。
【关键词】:减震孔 爆破振动 隔振原理 数值模拟 现场监控
【学位授予单位】:长沙理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:TU352.1;P315.9
【目录】:
  • 摘要5-6
  • ABSTRACT6-11
  • 第一章 绪论11-20
  • 1.1 课题背景及意义11-12
  • 1.2 国内外研究现状及进展12-14
  • 1.2.1 爆破地震波研究12-13
  • 1.2.2 工程抗震中的屏障隔振研究13-14
  • 1.3 爆破震动峰值强度预测14-15
  • 1.4 爆破震动安全判据15-16
  • 1.5 爆破震动危害控制16-18
  • 1.6 研究内容与方法18-20
  • 1.6.1 研究内容18-19
  • 1.6.2 研究方法19-20
  • 第二章 波的基础理论及减震孔隔振原理20-32
  • 2.1 爆破地震波的产生与爆破地震效应20-21
  • 2.1.1 爆破地震波的产生20
  • 2.1.2 爆破地震表征参数20-21
  • 2.2 爆破地震波的类型21
  • 2.3 爆破地震波的传播方式21-23
  • 2.4 爆破地震波的特性23-24
  • 2.5 波的散射理论24-25
  • 2.6 减震孔的隔振效应25-31
  • 2.6.1 爆破地震波在裂隙面的传播规律25-26
  • 2.6.2 减震孔的隔振机理26-31
  • 2.7 本章小结31-32
  • 第三章 减震孔对爆破地震波传播的影响分析32-43
  • 3.1 平面波散射的基本理论和方程32-33
  • 3.2 入射波场和散射波场的势函数33-36
  • 3.2.1 入射P波的势函数34
  • 3.2.2 散射P波和SH波的势函数34-36
  • 3.3 P波和SH波散射系数的求解36-37
  • 3.4 位移表达式37-39
  • 3.5 数值计算39-42
  • 3.6 本章小结42-43
  • 第四章 减震孔隔振效果的数值模拟43-75
  • 4.1 工程概况43-44
  • 4.1.1 工程简介43
  • 4.1.2 工程地质概况43-44
  • 4.2 模拟软件概述44-45
  • 4.2.1 概述44-45
  • 4.2.2 Midas/GTS简介45
  • 4.3 计算参数与本构模型45-48
  • 4.3.1 计算参数45-46
  • 4.3.2 本构模型46-48
  • 4.4 网格的划分与边界条件的处理48-51
  • 4.4.1 网格的划分48
  • 4.4.2 边界条件的处理48-51
  • 4.5 爆破荷载的处理51-56
  • 4.5.1 爆破荷载的施加形式51-52
  • 4.5.2 爆破荷载时程曲线52-54
  • 4.5.3 爆破峰值的确定54
  • 4.5.4 荷载加载时间54-55
  • 4.5.5 爆破施工方案55-56
  • 4.6 爆破荷载动力分析56-58
  • 4.6.1 特征值分析56-58
  • 4.6.2 时程分析58
  • 4.7 爆破开挖数值模拟58-61
  • 4.8 减震孔对地震波隔振效应61-62
  • 4.9 减震孔隔振效应诸因素的分析62-72
  • 4.9.1 减震孔孔径影响规律62-65
  • 4.9.2 减震孔孔距影响规律65-68
  • 4.9.3 减震孔排数影响规律68-70
  • 4.9.4 主炮孔与减震孔的间距影响规律70-72
  • 4.10 减震率计算公式探讨72-74
  • 4.11 本章小结74-75
  • 第五章 模拟结果与实测数据对比分析75-84
  • 5.1 爆破监控概况75-76
  • 5.2 实测数据的处理76-81
  • 5.3 Midas/GTS模拟的结果与实测数据对比81-82
  • 5.4 本章小结82-84
  • 结论与展望84-86
  • 结论84-85
  • 不足与展望85-86
  • 参考文献86-90
  • 致谢90-91
  • 附录A 攻读硕士学位期间发表论文及科研情况91

【相似文献】
中国期刊全文数据库 前9条
1 夏欢;吉方;陶继忠;;4种不同结构地基的隔振效果测试分析[J];制造技术与机床;2012年10期
2 熊浩;高广运;李宁;;平面闭合方形空沟主动隔振效果简化计算模型[J];力学季刊;2009年03期
3 曹志刚;蔡袁强;徐长节;;空沟对列车运行引起的地基振动隔振效果研究[J];岩土力学;2012年08期
4 高广运;张博;李伟;;层状和竖向非均匀地基中水平-摇摆耦合激振波阻板三维隔振分析[J];岩土力学;2012年02期
5 时刚;高广运;郭院成;;弹性地基与饱和地基中连续屏障远场隔振的对比分析[J];土木工程学报;2011年S2期
6 毛昆明;陈国兴;张杨;洪小星;;高速铁路隔振沟隔振效果的现场测试与分析[J];防灾减灾工程学报;2012年06期
7 朱兵见;熊浩;;二维饱和地基中空沟主动隔振分析[J];岩土力学;2013年02期
8 钱春宇;高广运;郑建国;张博;李宁;;波阻板隔振设计方法及优化[J];桂林理工大学学报;2012年03期
9 ;[J];;年期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 桂洪斌;;材料参数对阻振质块隔振效果的影响[A];第十届船舶水下噪声学术讨论会论文集[C];2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 李丹;高架高速铁路运行下的层状地基土动力学响应及隔振研究[D];西南科技大学;2016年
2 杨典光;减震孔对爆破地震的隔振效果研究[D];长沙理工大学;2015年
中国知网广告投放
相关机构
>长沙理工大学
>西南科技大学
相关作者
>李丹 >杨典光
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026