天津市大港区水库大坝爆破振动效应分析

摘要

为探明化学爆炸震源工作时对构筑物的振动效应，本论文结合实测的数据对大坝的爆破振动安全效应进行分析研究。主要的工作成果包括以下几个方面： 1. 应用ANSYS/LSDYNA软件建立三维模型，LSDYNASOLVER 进行求解，利用ALE 算法和炸药爆轰产物的JWL 状态方程等，对大坝在爆炸荷载作用下的振动效应进行了研究，得出大坝在爆炸荷载作用下的位移时程曲线、应力时程曲线、振动速度时程曲线和振动加速度时程曲线，并得出振动响应的一般规律。 2. 大坝的位移最大位移出现在上部坝体上，比坝底要大很多，但是由于炸药量仅有1kg，所以大坝是安全的，符合国家大坝安全要求。坝体位移主要是由自重以及爆破地震波引起的。 3. 大坝的剪应力坝体的剪应力时程幅值在坝底最大，坝顶最小，沿坝底至坝顶为减小的趋势，符合一般规律。 4. 大坝的频谱分析从水平向振动加速度实测值和模拟值的频谱分析可以得出:大坝的振动主要频率为5Hz 左右；该次爆破振动的主要能量集中在3~7Hz 频率段；通过频谱分析，能知道爆破振动对构筑物的影响，从而能得出构筑物的自振特性及动力放大效应。