二維爆破地震波作用下三自由度彈性結(jié)構(gòu)的動(dòng)力響應(yīng)

通過在爆破區(qū)建筑物內(nèi)布點(diǎn)監(jiān)測(cè),對(duì)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行定量和定性分析,并借助多分辨小波分析方法,得出爆破地震波作用下建筑結(jié)構(gòu)速度響應(yīng)方面的一些特性,為建筑結(jié)構(gòu)的爆破地震響應(yīng)的深入研究提供了寶貴的試驗(yàn)資料和有益結(jié)論。分析指出,在進(jìn)行爆破地震波作用下建筑結(jié)構(gòu)的抗震方面的研究時(shí),不僅要加強(qiáng)水平方向的抗震設(shè)防,同時(shí)一定要重視垂直方向上建筑結(jié)構(gòu)的爆破抗震安全研究。并建議分析爆破地震作用下的建筑結(jié)構(gòu)響應(yīng)時(shí)宜采用多點(diǎn)激勵(lì)輸入。

簡(jiǎn)要地介紹了爆破地震波的產(chǎn)生和特性以及其對(duì)周圍建筑物的影響,并列舉了幾種定量分析建筑物對(duì)爆破地震波結(jié)構(gòu)響應(yīng)的理論和方法。首次將波動(dòng)理論引入到爆破工程中,為爆破研究工作開辟了新的道路。

爆破地震波作用下建筑結(jié)構(gòu)速度響應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試研究——通過在爆破區(qū)建筑物內(nèi)布點(diǎn)監(jiān)測(cè)，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行定量和定性分析，并借助多分辨小波分析方法，得出爆破地震波作用下建筑結(jié)構(gòu)速度響應(yīng)方面的一些特性，為建筑結(jié)構(gòu)的爆破地震響應(yīng)的深入研究提供了寶貴的試驗(yàn)資...

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對(duì)巖石爆破地震波作用下框架結(jié)構(gòu)進(jìn)行了動(dòng)力分析,建立了爆破地震波作用下框架結(jié)構(gòu)的非線性時(shí)程分析方法.利用福建周寧水電站地下廠房開挖爆破的地震波,對(duì)其周邊的一棟七層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)進(jìn)行了實(shí)例分析,通過與構(gòu)造地震波作用下結(jié)構(gòu)的動(dòng)力反應(yīng)的對(duì)比,對(duì)其安全性進(jìn)行了評(píng)估,得到該框架結(jié)構(gòu)在本次爆破地震波作用下安全度滿足要求的結(jié)論.

對(duì)巖石爆破地震波作用下房屋結(jié)構(gòu)進(jìn)行了動(dòng)力分析,建立了巖土爆破地震波作用下地基與房屋結(jié)構(gòu)共同工作的非線性時(shí)程分析方法。并利用福建周寧水電站地下廠房開挖爆破的地震波,對(duì)其周邊的一棟七層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)進(jìn)行了實(shí)例分析,通過與構(gòu)造地震波作用下結(jié)構(gòu)的動(dòng)力反應(yīng)進(jìn)行了對(duì)比,對(duì)其安全性進(jìn)行了評(píng)估。

地震災(zāi)害具有突發(fā)性、續(xù)發(fā)性等特點(diǎn),為了提高結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的質(zhì)量,通過數(shù)值分析獲取考慮土-結(jié)構(gòu)相互作用的整體體系非線性動(dòng)力變形規(guī)律,結(jié)合工程應(yīng)用,本文開展沿海軟土地區(qū)機(jī)場(chǎng)結(jié)構(gòu)設(shè)施防災(zāi)問題研究。

爆破地震波作用下底層框架砌體結(jié)構(gòu)的彈塑性時(shí)程分析——針對(duì)爆破地震波作用下建筑結(jié)構(gòu)的安全評(píng)估問題，提出了利用彈塑性時(shí)程分析方法全面評(píng)估爆破地震波的安全度。通過合理選擇框架砌體結(jié)構(gòu)的計(jì)算模型和數(shù)值計(jì)算方法，對(duì)一在爆破地震波作用下的5層底層框架砌體...

針對(duì)爆破地震波作用下建筑結(jié)構(gòu)的安全評(píng)估問題,提出了利用彈塑性時(shí)程分析方法全面評(píng)估爆破地震波的安全度。通過合理選擇框架砌體結(jié)構(gòu)的計(jì)算模型和數(shù)值計(jì)算方法,對(duì)一在爆破地震波作用下的5層底層框架砌體結(jié)構(gòu)進(jìn)行了彈塑性時(shí)程算例分析,并將其與構(gòu)造地震波作用下結(jié)構(gòu)的動(dòng)力反應(yīng)進(jìn)行了對(duì)比,全面評(píng)估了其安全性。

橋梁工程作為重要的交通運(yùn)輸基礎(chǔ)設(shè)施,其安全性尤為突出,研究爆破地震波對(duì)橋梁的安全的影響具有重要的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

地震波作用下高層框剪結(jié)構(gòu)的非線性動(dòng)力響應(yīng)——本文采用壁式框架模型來分析框架一剪力墻結(jié)構(gòu)的非線性地震反應(yīng)，假定彎曲剛度ei沿桿軸按拋物線分布，導(dǎo)出任意彎矩分布的桿端彎矩增量表達(dá)式，扶節(jié)點(diǎn)增量彎矩平衡出發(fā)，推出樓層剪力和彎矩增量平衡方程，引八角...

由于長(zhǎng)周期地震動(dòng)記錄的缺乏,目前國內(nèi)外對(duì)長(zhǎng)周期地震動(dòng)特性的研究尚不成熟,對(duì)長(zhǎng)周期地震波作用下高層建筑結(jié)構(gòu)彈塑性動(dòng)力響應(yīng)的研究成果也較少。本文從2003年日本北海道十勝?zèng)_地震記錄中挑選出長(zhǎng)周期tom(ew)波作為輸入,以一30層鋼筋混凝土框架-核心筒結(jié)構(gòu)為背景,采用hilber-hughes-taylor遞推格式,進(jìn)行了長(zhǎng)周期地震波作用下的高層結(jié)構(gòu)彈塑性時(shí)程響應(yīng)分析,并與普通elcentro波作用下的高層結(jié)構(gòu)響應(yīng)結(jié)果做了比較。通過對(duì)結(jié)構(gòu)位移響應(yīng)、加速度響應(yīng)和應(yīng)力分布的比較分析,探討了長(zhǎng)周期地震波作用下高層建筑結(jié)構(gòu)的彈塑性響應(yīng)特性,獲得了有工程參考價(jià)值的結(jié)果。

對(duì)廟壩隧道爆破地震波進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試,總結(jié)分析了混凝土材料的動(dòng)態(tài)特性及試驗(yàn)結(jié)果,通過建立應(yīng)用一致黏塑性計(jì)算模型研究了混凝土的應(yīng)變速率相關(guān)特性,發(fā)現(xiàn)動(dòng)荷載作用過程應(yīng)變速率變化對(duì)結(jié)構(gòu)的變形、應(yīng)力大小與應(yīng)力分布均發(fā)生影響。最后驗(yàn)證了隧道二襯混凝土損傷受地震波速率影響較為明顯。

首先分析了建筑結(jié)構(gòu)的爆破地震安全判據(jù)的不足和爆破地震與天然地震的特點(diǎn),然后詳細(xì)地分析了爆破參量對(duì)爆破地震波反應(yīng)譜的影響和爆破地震頻率對(duì)建筑結(jié)構(gòu)破壞的影響,并著重分析了建筑結(jié)構(gòu)對(duì)爆破地震波主頻率的響應(yīng)特性和爆破地震波主頻率的特性及一般規(guī)律,最后提出了今后進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)對(duì)爆破地震的動(dòng)力響應(yīng)特性研究和爆破地震作用下建筑結(jié)構(gòu)的安全程度評(píng)價(jià)研究的建議。

爆破地震波波壓低、速度慢,其傳播能量?jī)H為爆炸總能量的很少部分,但由其所致周圍建(構(gòu))筑物的毀傷效果卻不容忽視,特別是其低頻部分能量引起建(構(gòu))筑物所產(chǎn)生的共振,對(duì)建(構(gòu))筑物能產(chǎn)生致命的毀傷。本文簡(jiǎn)析了爆破地震波的形成,分類及傳播過程,分析了其影響因素,重點(diǎn)探討了爆破地震波的防護(hù),并提出了其在軍事領(lǐng)域的應(yīng)用。

地下結(jié)構(gòu)地震動(dòng)力響應(yīng)分析首先需要對(duì)地震波進(jìn)行合理的分析,其主要包括地震波的選擇、波的頻譜分析、濾波和基線校正4個(gè)方面,這是正確進(jìn)行地下結(jié)構(gòu)地震動(dòng)力分析的非常關(guān)鍵的環(huán)節(jié).以課題研究中地震局提供的地震波為例,從多個(gè)方面分別對(duì)地震波進(jìn)行分析和研究,從而獲得滿足地下結(jié)構(gòu)地震動(dòng)力分析要求的地震波.

砂土層中爆破地震波傳播特性研究——文章根據(jù)沈陽賓館拆除爆破等工程測(cè)得的爆破振動(dòng)數(shù)據(jù)，經(jīng)過對(duì)地震波幅值、頻率和持續(xù)時(shí)間的分析，得出了爆破地震波在砂土層中傳播的特性規(guī)律，對(duì)確定在類似傳遞介質(zhì)中的爆破振動(dòng)極限值具有借鑒意義。

通過爆破振動(dòng)測(cè)試,分析和掌握爆破地震波的特征、傳播規(guī)律以及對(duì)建筑物的影響、破壞機(jī)理等,以防止和減少對(duì)建筑物的破壞,從而最有效控制爆側(cè)地震波的危害。確定回歸預(yù)報(bào)參數(shù),改善爆破震動(dòng)預(yù)測(cè)模型,根據(jù)量測(cè)結(jié)果及時(shí)調(diào)整爆破參數(shù)和施工方法,指導(dǎo)爆破安全作業(yè),從而有效地控制爆破地震效應(yīng),給因爆破引起的民事糾紛以科學(xué)的判斷依據(jù)。

為了保證爆破施工不會(huì)對(duì)埋地輸氣管道造成不良影響,研究爆破荷載作用對(duì)燃?xì)夤艿赖陌踩袚?jù)非常必要。從理論的角度建立瑞利波作用時(shí)燃?xì)夤艿垒S向應(yīng)變、環(huán)向應(yīng)變與爆破振動(dòng)速度關(guān)系的計(jì)算方法,從爆破試驗(yàn)回歸分析得到爆破振動(dòng)速度與爆心距的具體函數(shù)關(guān)系,進(jìn)而結(jié)合管道最大容許應(yīng)變計(jì)算出在已知裝藥量的條件下爆破施工時(shí)的最小安全距離。結(jié)果表明:管道軸向應(yīng)變、環(huán)向應(yīng)變與振速成正比,結(jié)合場(chǎng)地條件計(jì)算出地下管道最小安全距離為25.3m,說明國家燃?xì)夤艿腊踩芾項(xiàng)l例規(guī)定燃?xì)夤艿?0m范圍內(nèi)禁止爆破施工有較大的安全余地。

為獲取軟土場(chǎng)地的基巖地震波時(shí)程，該文利用波動(dòng)法和等效線性化技術(shù)，通過自編地震波反演程序，以上海某軟土場(chǎng)地為例，反演求得了六條基巖處的地震波時(shí)程，并進(jìn)行了精度驗(yàn)證。在此基礎(chǔ)上，以某地鐵車站結(jié)構(gòu)為工程背景，采用ansys程序建立土一結(jié)構(gòu)相互作用體系分析模型，選取e1．centro地震波的反演基巖波作為輸入，對(duì)軟土場(chǎng)地中的地下結(jié)構(gòu)進(jìn)行了動(dòng)力響應(yīng)分析。結(jié)果表明：該文的軟土場(chǎng)地地震波反演計(jì)算可獲得較高精度的基巖地震波時(shí)程；對(duì)于不同類型的地震波，地面地震波峰值與基巖地震波峰值的比值有較大差異：與地上結(jié)構(gòu)相比，地下結(jié)構(gòu)雖然其水平位移反應(yīng)值較大，但結(jié)構(gòu)頂板與底板之間的水平向相對(duì)位移并不大。

目前爆破地震效應(yīng)研究主要集中在爆破地震波在巖土介質(zhì)的傳播規(guī)律和爆破振動(dòng)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的經(jīng)驗(yàn)公式回歸分析等方面的研究,而對(duì)爆破地震作用下建筑結(jié)構(gòu)的動(dòng)力響應(yīng)研究較少。運(yùn)用結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)理論,對(duì)多質(zhì)點(diǎn)彈性體系建筑結(jié)構(gòu)的爆破地震動(dòng)力響應(yīng)進(jìn)行了研究,建立了多質(zhì)點(diǎn)彈性體系建筑結(jié)構(gòu)的爆破地震運(yùn)動(dòng)方程,并導(dǎo)出了多質(zhì)點(diǎn)彈性體系建筑結(jié)構(gòu)的爆破地震運(yùn)動(dòng)方程的解,最后給出了求解爆破地震作用力的計(jì)算公式。

目前爆破地震效應(yīng)研究主要集中在爆破地震波在巖土介質(zhì)的傳播規(guī)律和爆破振動(dòng)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的經(jīng)驗(yàn)公式回歸分析等方面的研究,而對(duì)爆破地震作用下的建筑結(jié)構(gòu)的動(dòng)力響應(yīng)研究很少。建筑結(jié)構(gòu)的爆破地震動(dòng)力響應(yīng)分析屬于結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)的范疇。這里運(yùn)用結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)理論,對(duì)單質(zhì)點(diǎn)彈性體系建筑結(jié)構(gòu)的爆破地震動(dòng)力響應(yīng)進(jìn)行了研究,建立了單質(zhì)點(diǎn)彈性體系建筑結(jié)構(gòu)的爆破地震運(yùn)動(dòng)方程,并導(dǎo)出了單質(zhì)點(diǎn)彈性體系建筑結(jié)構(gòu)的爆破地震運(yùn)動(dòng)方程的解,最后給出了反應(yīng)譜法求解爆破地震作用力的計(jì)算公式。這些研究成果為爆破地震作用下建筑結(jié)構(gòu)的動(dòng)力響應(yīng)特性及其安全評(píng)估分析提供了一定的理論基礎(chǔ)。