地下爆破对周围建筑物影响的分析

摘要

随着爆破技术在城乡建设中的逐步应用，爆破震动对建筑物构成的危害也越来越受到关注。这种危害来自于因地下爆破引起的地面振动，如果振动的幅值和频谱满足了上部结构的损伤条件，可能会造成一定程度的伤害，甚至引起结构的倒塌。过去，一般以爆炸引起的质点振动速度作为评价爆破地震波对建筑物影响程度的标准，但是这种评价体系由于其片面性已经越来越不能满足当前工程爆破震动安全的要求。因此，本文采用理论分析与数值计算相结合的方法，以地下一定距离的爆破为对象，从分析爆破地震波影响参数着手，全面探讨爆破地震波的各个参数对建筑物动力响应作用的规律，从而为进一步有效控制爆破地震动造成的危害提供参考。 与天然地震相似，爆破地震波也与振幅、频率以及持续时间等参数密切相关。爆炸地震波的形成不仅与炸药种类、爆炸方案等因素有关，而且与岩土种类与构成等因素有关。因此，本文以此为基础，利用天然地震学的相关分析方法和理论对爆破地震波和爆破地震波造成的结构破坏进行分析，找出其中的规律。 鉴于爆破地震波的特殊性，本文首先介绍了爆破地震波的形成，种类和研究进展，初步分析了爆炸地震波的成因和传播规律；其次，利用商用软件进行了爆破地震波的峰值加速度及峰值速度，即按照一定的规律将地下爆破产生的地震波，作用到地面指定位置，并以地面运动的形式输入到上部结构；然后，以沈阳地铁工程为例，研究因地下爆破可能对上部结构造成的影响。应用ANSYS/LS-DYNA有限元分析软件对地下爆破及传播过程进行了模拟，并运用有限元方法分析上部结构的动力响应和损伤过程。最后，围绕爆破地震波响应分析，提出了对不同类建筑物安全有效措施。 研究结果表明，所提出的方法和数值分析结果为进一步开展地下爆破对地面结构影响的研究奠定了一定的基础。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章 绪论

第二章 爆炸地震动特性以及对建筑结构的破坏机理

第三章 爆破地震波的传播分析

第四章 地下爆炸土层动力响应有限元分析

第五章 爆破震动对地面建(构)筑物的影响

第六章 结论与展望

参考文献

致谢

作者简介、攻读硕士期间发表的学术论文