连续梁桥施工期爆破振动监测与分析

摘要

随着工程爆破技术的不断推广和应用，爆破振动给桥梁结构带来的安全问题越来越受到人们以及政府部门的关注，特别是正在施工中的桥梁，其安全问题更是不言而喻的。在爆破地震作用下桥梁的施工安全和结构安全一直是一个相对较新的研究课题，目前我国规范中没有任何针对桥梁结构在爆破振动作用下的安全控制标准，因此，本文关于桥梁结构在爆破振动作用下的研究是非常有必要的。
　　首先，本文就爆破地震波相关知识做了介绍，并详细介绍了目前国内外对爆破振动安全的控制标准，为研究爆破振动效应奠定了基础。
　　其次，从理论基础出发介绍了爆破振动反应谱分析方法和时程分析方法两种基本结构动力分析方法，为本文研究爆破振动效应提供了可靠的分析方法。
　　然后，简单介绍了爆破仪器的现场测试和布置情况，详细介绍了对所采集信号的小波分析方法，得到爆破振动作用下连续梁桥结构振动的主要频带范围在15.625Hz～125Hz，并对采集的参数做了详细分析，得到了连续梁桥在同一部位从下部结构到上部结构受迫振动的衰放效应:施工阶段顺桥向、横桥向和竖桥向的衰放系数平均值分别为0.204、0.147和1.371，衰放效应非常明显;成桥阶段三向的衰放系数平均值分别为0.357、0.642和3.783，衰放效应比较明显。
　　再者，根据连续梁桥的基本资料，建立了该桥的实体有限元模型。按照动力分析方法进行分析，最终得出了本桥在爆破振动作用下结构的动力响应特点。对连续梁桥上部结构进行抗裂验算，主梁边缘混凝土的最大主拉应力为1.045MPa，小于0.7倍的C50混凝土轴心抗拉强度标准值，满足抗裂要求，不会造成主梁截面开裂。
　　最后，本文对爆破振动监测数据和控制标准进行对比分析，得出90％的振动速度峰值监测数据是在我们设置的控制标准范围内，全部频率监测数据均在我们设置的控制标准范围内，其中超过80％频率数据在20Hz＜F≤50Hz频率范围内。由此提出了一个连续梁桥爆破振动作用下的振动参数控制标准，为今后连续梁桥爆破振动监测提供了一个可靠依据。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 引言

1．2 爆破地震相关领域研究现状及存在的问题

1．2．1 爆破地震波理论研究的发展

1．2．2 爆破地震作用下建(构)筑物爆破振动安全判据的研究现状

1．3 爆破地震波的产生机理及特征

1．3．1 爆破地震波的产生机理

1．3．2 爆破地震波的传播规律

1．3．3 爆破地震波的衰减规律

1．3．4 爆破地震对建(构)筑物的影响

1．4 爆破振动对建(构)筑物的破坏机理

1．4．1 建(构)筑物的爆破振动破坏影响因素

1．4．2 建(构)筑物的爆破振动破坏机理

1．4．3 基于能量概念的建(构)筑物爆破振动破坏机理

1．5 本论文主要研究的内容

1．5．1 研究目的

1．5．2 研究内容

第二章 爆破地震作用下结构动力响应分析方法

2．1 反应谱分析法

2．1．1 概述

2．1．2 单自由度结构体系的动力反应

2．1．3 单自由度结构体系爆破地震反应的反应谱分析方法

2．1．4 多自由度结构体系的反应谱分析

2．1．5 多自由度爆破地震效应的振型组合

2．1．6 爆破振动反应谱

2．2 时程分析法

2．2．1 概述

2．2．2 多自由度结构体系的时程分析方法

2．2．3 时程分析方法时程曲线的选取

2．3 本章小结

第三章 爆破地震现场测试分析

3．1 研究对象概述

3．1．1 工程概况

3．1．2 爆破振动控制标准

3．2 爆破地震测试系统

3．2．1 爆破地震测试的主要内容

3．2．2 爆破地震测试仪器的选择

3．2．3 TC-4850 BVA分析应用软件功能

3．2．4 现场仪器布置

3．3 桥梁结构各构件振动数据分析

3．3．1 爆破振动信号现场采集

3．3．2 基于小波变换不同频带能量分析

3．3．3 各测点振动速度幅值分析

3．4 本章小结

第四章 爆破地震作用下连续梁桥体系的动力响应

4．1 预应力连续梁桥体系的发展及其特点

4．2 厦漳跨海大桥南汊引桥动力特性分析

4．2．1 桥梁概况

4．2．2 桥梁结构模型

4．2．3 模态分析

4．3 厦漳跨海大桥南汉引桥爆破振动动响应反应谱分析

4．3．1 爆破振动反应谱曲线的选取

4．3．2 爆破工程概况

4．3．3 爆破振动反应谱分析

4．3．4 大桥模型在反应谱分析方法下的动力响应

4．3．5 动力响应分析

4．4 厦漳跨海大桥南汉引桥爆破振动动响应时程分析

4．4．1 爆破振动时程分析

4．4．2 大桥模型在时程分析法下的动力响应

4．4．3 动力响应分析

4．5 大桥结构安全评估

4．6 本章小结

第五章 监测结果与控制标准比较分析

5．1 质点振动速度峰值分析

5．2 质点振动频率分析

5．3 本章小结

第六章 结论与展望

6．1 结论

6．2 展望

致谢

参考文献

在学期间发表的论著及取得的科研成果