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《重庆大学》 2002年
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结构拆除及爆破震动效应研究

言志信  
【摘要】: 结构爆破拆除是七十年代兴起的一门新技术。与传统拆除方法不同,它以其安全、高效、低成本、不需复杂设备而极具竞争力成为拆除工程的首选。几十年来,人们进行了大量的爆破拆除工程实践,积累了不少工程经验,也做了一些课题研究,归纳总结了不少经验公式。但因爆破过程极高的能量密度、瞬时性、高速性及结构破碎机理和坍塌模式等方面的极端复杂,因而无论是理论方面还是测试方面难度都很大;因其涉及众多学科领域,致使爆破拆除理论长期滞后于工程实践的发展,以致于形成了这样的局面:一方面拆除爆破以其独特优势在拆除领域大量应用;另一方面,面对各种新型结构、高大建筑物、以及恶劣的爆破环境,因缺乏理论指导和类比的经验导致事故频发,造成不必要的损失。 本文针对上述存在的问题,在前人工作基础上进行了深入系统的理论研究、实验研究和工程应用研究,探讨了结构拆除和爆破地震效应,并编制了用于预测爆破振动的计算程序,取得如下主要成果: (1)综合归纳了固体介质的爆破理论,探讨了楼房、厂房结构的爆破拆除倒坍方式和爆破参数。对砌体和钢筋混凝土筒形结构定向爆破拆除倾倒过程进行了系统研究,建立了相应的倾倒力学模型,获得了倾倒条件及倾倒运动规律。其结果对结构拆除具有很高理论和应用价值,并可直接用于设计。 (2)运用本文获得的理论于巨型低矮大直径钢筋混凝土取水塔的定向拆除设计,采用与常规不同的爆破切口形状,突破常规切口高为壁厚1~2倍的限制,取得很好的拆除效果。 (3)运用结构动力学规律,揭示了冲击波在水压爆破中的作用原理,根据结构破坏条件,导出了水压爆破拆除装药量的计算公式;对于容器内同一圆周上布置多药包的特殊情况,得到了多药包条件下,相邻药包之间应满足的几何关系式。 (4)运用本文水压爆破理论,对一复杂结构水池作了水压爆破,通过合理确定药量,精心布药及独特的处理,取得极佳的爆破效果,为分层多药包设计理论提供了工程实证。 (5)在爆破测试技术理论方面,探讨了狭缝扫描高速摄影的测试原理,导得了质点二维运动的速度和抛掷角的计算公式,将狭缝扫描高速摄影研究领域从一维拓展到二维。 (6)在聚能爆破试验研究中,建立了成一角度的双平面镜测试系统,运用该测试系统研究了大锥角罩内壁面质点的运动,首次记录了质点真实运动,获得了 WP=5 质点运动的指数加速规律。 (7)在爆破抛掷角理论计算中,采用与P.C.Chou,J.Cardeone相同的假设,但运用严格的积分得到了与P.C.Chou,J.Cardeone相同的计算公式。 (8)以爆破地震波理论为出发点,对结构爆破地震效应进行了系统研究;结合土岩特性,运用应力应变关系和波的传播特性,证明了用质点振速描述爆破地震效应的合理性;通过最小二乘回归分析,获得了、、的计算式。进行了大量的爆破地震观测,获得了很多地震波波形图和频谱图,研究并获得了不同场地的地震波传播规律及参数。 (9)通过研究爆破振动测试结果、进行自然地震烈度与爆破地震效应对比、以及我国《爆破安全规程》与国外安全标准对比,从理论上阐明了爆破安全标准应将振速限值与振动频率相关联,并提出了改进办法和爆破地震安全振速建议标准。 (10)探讨了人工神经网络在爆破地震峰值预报中的应用,建立了爆破地震峰值预报人工神经网络模型,并用C语句编制了计算程序,应用获得的爆破测试结果证实了人工神经网络能有效预报爆破地震峰值。 本文立足于学科前沿,对结构爆破拆除及爆破地震效应进行了系统深入的研究,具有很高的理论和应用价值,本文的成果对拆除爆破逐步从经验走向理论,做到科学、可控、准确、可预测,从而确保人民生命财产安全,创造好的经济效益,具有重要意义
【学位授予单位】:重庆大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2002
【分类号】:TU746.5

【引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 秦承森,刘义,杭义洪,王裴;周培基抛射角公式的改进[J];爆炸与冲击;2005年02期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 郑周练;螺旋切槽孔松动爆破力学机理及试验研究[D];重庆大学;2003年
中国硕士学位论文全文数据库 前5条
1 胡国忠;城市地下工程爆破的地面爆破震动效应及其震动强度预测[D];重庆大学;2005年
2 孔宪军;基于MATLAB的爆破震动研究及震动强度的智能预测[D];山东科技大学;2006年
3 刘义;爆轰驱动中抛射角问题的研究[D];中国工程物理研究院;2006年
4 翟渊博;隧道爆破震动对民房的危害及安全评价[D];西安建筑科技大学;2008年
5 刘晓梁;隧道施工中爆破引起地面建筑物的微振动响应[D];北京交通大学;2008年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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7 黄政华,吴灵光,吴其苏;用高速摄影法确定大区爆破微差时间的研究[J];爆炸与冲击;1992年02期
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10 言志信,吴德伦,王后裕,郑周练;高压驱动研究方法的改进及其对质点运动的研究[J];爆炸与冲击;2002年02期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 许明;锚固系统质量的无损检测与智能诊断技术研究[D];重庆大学;2002年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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5 刘纪陆;利用Birkhoff多项式求解结构动力响应的新方法[J];四川建筑科学研究;2001年04期
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7 王凤武,楼梦麟,徐人平,张立翔,王时越;混凝土单轴受压强度可靠度与置信度研究[J];四川建筑科学研究;2004年02期
8 孙建敏,赵晓华;考虑二次加载时碳纤维布加固混凝土梁挠度的简化计算方法[J];四川建筑科学研究;2004年03期
9 刘兴远,郭伟,林文修,杜文龙,易珂;重庆地区混凝土构件碳化规律的神经网络描述[J];四川建筑科学研究;2004年04期
10 贾益纲,涂序庆;钢筋混凝土连续梁弯矩调幅法的非线性分析方法[J];四川建筑科学研究;2005年02期
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1 段宝福;;拆除爆破安全技术的研究与应用[A];第十四届海峡两岸及香港、澳门地区职业安全健康学术研讨会暨中国职业安全健康协会2006年学术年会论文集[C];2006年
2 杨军;高岗;;高耸建筑物拆除爆破智能系统[A];第七届全国工程爆破学术会议论文集[C];2001年
3 蒋昭镳;邵世明;;倾斜砖烟囱爆破拆除的倒向偏差估算[A];第七届全国工程爆破学术会议论文集[C];2001年
4 祝文化;程康;梁开水;;高危烟囱反弯倾方向倒塌的控制爆破拆除[A];第七届全国工程爆破学术会议论文集[C];2001年
5 张永乐;杨建超;唐德高;;爆炸冲击震动下浮放设备的抛离分析[A];中国力学学会学术大会'2005论文摘要集(上)[C];2005年
6 刘哲;彭俊生;;利用超单元法研究双塔结构的自振特性[A];中国力学学会学术大会'2005论文摘要集(下)[C];2005年
7 王建灵;冯晓军;赵东奎;;炸药水下爆炸能量试验结果的不确定度分析[A];第二届全国爆炸力学实验技术交流会论文集[C];2002年
8 辛春亮;秦健;徐更光;丁刚毅;;数值模拟软件在水下爆炸模拟中的应用研究[A];第四届全国爆炸力学实验技术学术会议论文集[C];2006年
9 吴宏雷;李廷芥;;岩质边坡爆破振动速度阈值的理论估算[A];湖北省爆破学会第六届学术会议论文集[C];2001年
10 叶萍;韩如成;;直接转矩控制系统智能开关状态选择器的应用与发展[A];2005中国电机工程学会电力系统自动化专委会全国供用电管理自动化学术交流暨供用电管理自动化学科组第二届年会论文集[C];2005年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 易长平;爆破振动对地下洞室的影响研究[D];武汉大学;2005年
2 冯星梅;中小跨度铁路桥梁横向振动模拟及适应快速行车结构型式的研究[D];铁道部科学研究院;2000年
3 全玉云;机车车辆/轨道系统垂耦合动力学有限元分析的研究[D];铁道部科学研究院;2000年
4 杨挺;城市局部地震灾害危害性指数(ULEDRI)及其在上海市的应用[D];中国地震局地球物理研究所;2000年
5 宦秉炼;不规则岩矿块抗压强度测定新方法及在磨矿中的应用研究[D];昆明理工大学;2000年
6 郝大力;路面性能的评价与分析研究[D];长安大学;2000年
7 吕铁军;通信信号调制识别研究[D];电子科技大学;2000年
8 盛兴旺;预应力混凝土斜交箱形梁分析理论与试验研究[D];中南大学;2000年
9 李昕;供水系统地震可靠性分析[D];大连理工大学;2000年
10 陈燕;数据仓库的设计与实现[D];大连理工大学;2000年
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1 张建国;山川矿露天开采高效药壶爆破试验研究[D];中南大学;2006年
2 杨迪雄;空间非对称框架结构的控震研究[D];西安理工大学;2000年
3 于泳波;多层框架结构的隔、减震研究[D];西安理工大学;2000年
4 张平;非贯通裂隙岩机低温动力特性研究[D];西安理工大学;2000年
5 张晓梅;基于抗倒塌设防目标的设计地震动区划研究[D];中国地震局地球物理研究所;2000年
6 宋鹏;低副槽轮的研究及计算机辅助设计接口库的开发应用[D];天津轻工业学院;2000年
7 黄晋英;发动机结构的有限元建模与动态特性分析[D];华北工学院;2000年
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10 高建英;基于遗传算法设计模糊RBF神经网络控制器[D];大连理工大学;2000年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 肖正学,郭学彬,张志呈,唐中华;切槽爆破中切槽参数的研究[J];四川冶金;1998年02期
2 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
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5 刘新波,盛建龙;爆破数学模型浅析[J];爆破;1999年03期
6 杨昇田;侧向爆炸荷载下直墙拱形岩洞强度的近似分析[J];爆炸与冲击;1982年04期
7 邹定祥;计算露天矿台阶爆破块度分布的三维数学模型[J];爆炸与冲击;1984年03期
8 张振华,朱锡,白雪飞;水下爆炸冲击波的数值模拟研究[J];爆炸与冲击;2004年02期
9 周钟,王肖钧,赵凯,刘飞;水饱和岩石中爆炸应力波传播的数值模拟[J];爆炸与冲击;2005年04期
10 李云鹏;艾传志;韩常领;霍明;;小间距隧道爆破开挖动力效应数值模拟研究[J];爆炸与冲击;2007年01期
中国重要会议论文全文数据库 前4条
1 陈寿如;宋光明;周凤南;肖清华;;两种质点振速预测公式的比较与选择[A];第七届全国工程爆破学术会议论文集[C];2001年
2 徐良德;;抗滑桩桩前滑体出现塑性变形时抗力分布的初步探讨[A];中国土木工程学会第四届土力学及基础工程学术会议论文选集[C];1983年
3 杨仁华;李茂生;;岩土中应力波传播规律[A];第二届全国岩石动力学学术会议论文选集[C];1990年
4 张奇;;岩体内爆炸冲击波的理论研究[A];第二届全国岩石动力学学术会议论文选集[C];1990年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 易长平;爆破振动对地下洞室的影响研究[D];武汉大学;2005年
2 黎剑华;条形药包硐室控制爆破仿真研究及其在高等级路基工程中的应用[D];中南大学;2005年
3 余永强;层状复合岩体爆破损伤断裂机理及工程应用研究[D];重庆大学;2003年
4 阳生权;爆破地震累积效应理论和应用初步研究[D];中南大学;2002年
5 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
6 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
7 曹孝君;浅埋隧道爆破的地表震动效应研究[D];西南交通大学;2006年
8 姚海波;大断面隧道浅埋暗挖法下穿既有地铁构筑物施工技术研究[D];北京交通大学;2005年
9 唐海;地形地貌对爆破振动波影响的实验和理论研究[D];中国科学院研究生院(武汉岩土力学研究所);2007年
10 许年春;岩体节理多参数反演的反射波法研究[D];重庆大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 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
2 杨梅兰;竖向地震对框架结构水平抗震性能的影响[D];新疆大学;2005年
3 马方兴;爆破地震作用下建筑结构安全可靠性分析[D];山东科技大学;2006年
4 陈乐育;高耸结构在竖向地震作用下的动力反应分析[D];西安建筑科技大学;2007年
5 王功琴;爆破地震作用下造成建筑物损坏的安全性鉴定研究[D];贵州大学;2007年
6 李存国;近村庄露天深孔爆破地震效应及安全评价系统[D];河北理工学院;2003年
7 潘晓马;邻近隧道施工对既有隧道的影响[D];西南交通大学;2002年
8 任宪仁;单自由面条件下延长药包爆破作用及数值模拟[D];武汉科技大学;2004年
9 史维升;不耦合装药条件下岩石爆破的理论研究和数值模拟[D];武汉科技大学;2004年
10 庄新炉;爆炸载荷作用下裂隙岩体的损伤特性研究[D];安徽理工大学;2005年
【二级引证文献】
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 罗勇;聚能效应在岩土工程爆破中的应用研究[D];中国科学技术大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前4条
1 虞德水;点爆发散爆轰驱动平板飞片的实验与计算研究[D];中国工程物理研究院;2005年
2 刘义;爆轰驱动中抛射角问题的研究[D];中国工程物理研究院;2006年
3 魏海霞;台阶爆破灾害预测智能专家系统的开发与应用[D];山东科技大学;2007年
4 赵江倩;万石山隧道爆破振动特性及施工控制技术研究[D];南昌大学;2007年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 何军,于亚伦,王双红,张海涛;高耸圆筒形构筑物爆破拆除物理─力学模型的确定[J];北京科技大学学报;1998年06期
2 李肇胤;袁澍萱;;拆除爆破中钢筋混凝土框架柱的失稳判据[J];爆破;1989年01期
3 卢文波;;拆除爆破中裸露钢筋骨架的失稳模型[J];爆破;1992年02期
4 言志信;水压爆破拆除复杂结构水池[J];爆破;1997年02期
5 郭文章,王树仁,刘殿书,陈寿峰;节理岩体爆破块度预测的力学模型探讨[J];爆破;1997年03期
6 贾金河,于亚伦;国外拆除爆破的现状[J];爆破;1998年02期
7 焦永斌;爆破地震安全评定标准初探[J];爆破;1995年03期
8 沈兆武;;双面聚能射流对介质的破坏作用[J];爆破器材;1985年02期
9 邵丙璜 ,陈维波 ,周一以 ,李国豪 ,张登霞 ,石成;滑移爆轰过程中爆炸产物的有效多方指数γ_0的确定[J];爆炸与冲击;1981年02期
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【相似文献】
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1 张汉才;;深凹露天矿爆破地震效应安全检测管理系统[J];爆破;1992年03期
2 张万营;;浅谈爆破施工过程安全管理[J];山西建筑;2009年10期
3 薛孔宽;赵式本;黄桂英;;空腔爆破—降低爆破震动的有效途径[J];爆破;1987年04期
4 张志呈;浅谈评价爆破地震效应的方法和标准[J];爆破器材;1998年03期
5 曹兴松;刘鸿雁;赵其华;刘世雄;;爆破地震效应对坡体稳定性的影响[J];山地学报;2010年02期
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7 吴克刚;邱进芬;谢鹏;;爆破地震危害及爆破振动测试[J];采矿技术;2009年05期
8 张艺峰;姚道平;谢志招;许仪西;李光明;叶友权;;爆破地震效应主控因素分析及减震措施探讨[J];岩土力学;2010年01期
9 黄涛;白山水电站坝基开挖扇形孔爆破的地震效应[J];水力发电;1980年05期
10 本刊通讯员;;1986年第四季度部分爆破鉴定简讯[J];爆破;1987年01期
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1 杨军;徐更光;高文学;佐建君;夏晨曦;;精确延时起爆控制爆破地震效应研究[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 高文蛟;吴其苏;;水下爆破地震效应监测及分析研究[A];岩石破碎理论与实践——全国第五届岩石破碎学术会论文选集[C];1992年
3 郝庆军;;浅谈爆破安全管理的几点经验体会[A];爆破安全技术与管理研讨会论文集[C];2006年
4 于喜林;;湘钢东安石灰石矿爆破震动对周围建筑物的影响及降震技术研究[A];第四届全国岩石动力学学术会议论文选集[C];1994年
5 蔺新丽;李媛媛;;爆破有害效应的控制措施综述[A];现代爆破理论与技术——第十届全国煤炭爆破学术会议论文集[C];2008年
6 燕永峰;陈士海;张秋华;高文乐;;爆破地震效应舒适性研究现状与展望[A];第十一届中国煤炭学会爆破学术会议论文集[C];2010年
7 李宏男;王炳乾;林皋;;爆破地震效应若干问题的探讨[A];岩石破碎理论与实践——全国第五届岩石破碎学术会论文选集[C];1992年
8 王明林;单守智;;易燃易爆厂区建筑物控制爆破技术研究[A];第四届全国岩石破碎学术讨论会论文集[C];1989年
9 蒋跃飞;穆大耀;;露天煤矿降低爆破震动对周围建筑物影响试验研究[A];现代化露天开采与可持续发展——全国露天采矿技术学术交流会论文集[C];2005年
10 朱玉金;毛晓航;赵丽清;李栋;苏德全;王明林;李桂臣;孟祥振;;1.7米生产轧机基础穿墙爆破[A];岩石破碎理论与实践——全国第五届岩石破碎学术会论文选集[C];1992年
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1 翁醉;轻钢结构何时能够挑大梁[N];中国房地产报;2003年
2 漏丹;国家游泳中心隐忧[N];经济观察报;2004年
3 记者一业;《海洋石油平台弃置管理暂行办法》出台[N];中国海洋报;2002年
中国博士学位论文全文数据库 前4条
1 言志信;结构拆除及爆破震动效应研究[D];重庆大学;2002年
2 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
3 张丹;爆源因素对爆破地震强度分布特征的影响研究[D];西南交通大学;2008年
4 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
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 陆广;露天采场周边民房的爆破地震效应研究[D];中南大学;2008年
2 郑峰;爆破地震效应影响因素的研究及工程应用[D];武汉科技大学;2007年
3 刘晓梁;隧道施工中爆破引起地面建筑物的微振动响应[D];北京交通大学;2008年
4 汪新亭;程潮铁矿地下开采中深孔爆破震动研究[D];武汉科技大学;2007年
5 吕中玉;小间距隧道施工过程中的动力响应研究[D];湖南科技大学;2008年
6 汪海波;岩巷掘进爆破地震效应及围岩稳定性影响研究[D];安徽理工大学;2008年
7 赵兴明;复杂多空区下低贫损安全开采工艺技术研究[D];中南大学;2004年
8 王功琴;爆破地震作用下造成建筑物损坏的安全性鉴定研究[D];贵州大学;2007年
9 孙新建;爆破地震速度激励下反应谱特性与震动损伤研究[D];太原理工大学;2008年
10 吴青山;渝怀铁路顺层岩质边坡的爆破层裂效应与减震技术研究[D];西南交通大学;2004年
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