砌体结构建筑物对爆破地震波动力响应研究

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首先在理论上研究探讨了爆破地震波的传播和衰变规律、爆破地震的预测、爆破震动安全判据和爆破震动控制等。分析了爆破地震波的危害特征,提出砌体房屋的爆破震动破坏机理及模型。利用数值模拟方法对砌体结构建筑物在爆炸地震波作用下的动力响应进行了初步的研究,并对砌体结构在爆破作用下的安全性进行了评估。根据现场条件,制定爆破地震效应对近距离砌体房屋结构影响的振动测试方案,使用先进的Blastmate SeriesIII测试仪对建筑物(房屋)近区基坑岩石松动爆破地震波进行多点多次监测。根据理论研究的结果,采用工程爆破界所公认的萨道夫斯基公式对质点振动速度与单段最大起爆药量、地震波传播距离之间的关系进行回归分析,得出比较切合现场实际的回归公式。通过对实测的爆破地震波波谱进行分析,得出该实际条件下,基坑岩石多段微差起爆相对应的爆破振动主频在30~50Hz,高于一般砌体房屋结构固有振动频率(固有振动频率在10 Hz左右)。建立一种新的砌体结构有限元模型,借助ANSYS模块的谱分析对爆破震动造成的结构响应进行求解。得知砌体结构建筑物在爆破地震波作用下,墙角和窗户等处易造成应力集中、结构位移随着层高的增加而增大。用实测结果代入进行计算,结果证明应力和位移均在安全允许范围之内。
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