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深基坑爆破振动测试与数值模拟研究

作　者: 王鸿运
导　师: 罗晓辉
学　校: 华中科技大学
专　业: 岩土工程
关键词: 深基坑岩石爆破振动速度持续时间数值模拟 ANSYS/LS-DYNA
分类号: TU751.9
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

本文以布吉污水处理厂深基坑岩石爆破开挖为工程背景,基于爆破监测数据与数值模拟方法,对爆破设计的某些参数与爆破振动等工程问题进行了理论研究。根据待爆岩体的性质、爆破区域周边环境、钻孔机械、炸药种类等确定爆破参数,结合地形、地势、周边环境选择爆破施工方法,合理地选择炮孔间距、起爆网络和延期时间,以爆破的有害效应降到最小。在爆破施工的同时,对基坑支护结构和临近的建(构)筑物进行监测,以及时了解爆破振动对基坑支护结构和周边环境的影响。按照距爆破区域中心的距离的不同,把测点分为8组分别进行讨论,分析了爆破最大振动速度、振动频率、振动持续时间和炸药用量之间的关系,以及对基坑支护结构的影响。对临近居民楼和人工高边坡的实测数据进行整理,分析了爆破振动对居民楼和高边坡的影响。参考岩土勘察资料,根据已测振动速度、最大段起爆药量以及测点到爆源的距离,对《爆破安全规程》(GB6722-2003)中的爆破安全允许距离计算式中的系数K做了优化选择。利用有限元软件ANSYS/LS-DYNA,建立基坑岩石爆破的三维有限元数值模型,分析了不同炸药用量对基坑支护结构和周边环境的影响,研究了振动速度随距离的衰减规律和随楼层的变化状况,并把爆破振动速度的实测结果和数值计算值进行对比分析,研究了数值模拟分析的可行性。本文通过对实测资料的整理分析,借助有限元软件对岩石爆破进行了深入的研究,得出了一些有益的结论,为今后该领域的进一步研究提供了有价值的参考。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-9
1 绪论  9-14
  1.1 概述  9
  1.2 相关领域国内外研究现状  9-12
  1.3 本文的研究内容  12-14
2 爆破振动测试技术和爆破有限元分析方法  14-24
  2.1 爆破振动测试技术  14-16
  2.2 爆破有限元分析方法  16-17
  2.3 ANSYS/LS-DYNA 简介  17-19
  2.4 ALE 算法和爆破有限元计算边界条件  19-21
  2.5 被爆物的本构模型  21-24
3 爆破监测数据的整理与分析  24-48
  3.1 工程概况  24-29
  3.2 实测数据分析  29-48
4 数值模拟分析  48-60
  4.1 模型的建立  48-53
  4.2 岩石爆破数值分析  53-60
5 结论和展望  60-62
  5.1 结论  60
  5.2 展望  60-62
致谢  62-63
参考文献  63-67

深基坑爆破振动测试与数值模拟研究

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