隧道钻爆法施工对地表建筑结构的动力响应研究

摘要

随着我国隧道工程的发展,安全、有效、经济的施工方法与技术已成为工程界关注的焦点。对于岩基,实践证明钻爆施工法依然是被广泛使用的主要施工方法。然而,在进行城市地下隧道施工时,使用钻爆法施工时所产生爆破地震波将对地表建筑物产生一定影响。因而考虑钻爆法施工对地表周边建筑物的振动影响具有重要的理论意义与工程参考价值。
　　本文针对隧道钻爆施工所产生的地震波及其对周边建筑物的影响进行研究。阐述了岩基隧道掘进爆破技术的基本方法,爆破振动的基本理论及有限元法的基本原理,并基于大型有限元分析软件 ANSYS/LS-DYNA建立了计算模型,确定材料参数,施加边界条件,模拟了掏槽孔爆破全过程,得出孔壁上的峰值压力,并通过对比理论经验公式进行了验证,使用已验证的参数建立模型,研究爆破地震波传播的规律及其地表建筑物在其作用下的动力响应规律。研究了地表建筑物在不同爆心距和不同楼层的加速度、速度和位移时程曲线,并总结了隧道钻爆施工引起地表建筑物振动产生的加速度、速度、位移和衰减周期的变化规律。本文研究结果对基岩类城市地下隧道的爆破掘进施工可提供理论参考价值。

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第一章 绪论

1.1 引言

1.2研究目的及意义

1.3 国内外研究现状

1.4本文研究内容

第二章城市隧道钻爆施工技术及地表建筑振动响应机理

2.1 岩基隧道掘进爆破技术的基本方法[25-31]

2.2 爆破振动的理论研究

2.3 建筑结构对爆破振动的响应特征

2.4 本章小结

第三章隧道钻爆数值模拟与分析

3.1 ANSYS/LS-DYNA在爆破数值模拟中的应用原理

3.2爆源的有限元数值分析模型

3.3爆破引起炮孔壁上压力的理论计算分析

3.4 本章小结

第四章隧道爆破掘进对地表建筑影响的数值模拟研究

4.1 整体有限元计算模型的建立

4.2 地表建筑在隧道爆破地震波中的响应

4.3 本章小结

第五章 结论与展望

5.1 结论

5.2 论文中的不足与展望

参考文献

攻读硕士期间取得的研究成果

致谢