水下爆破振动对周围建筑物影响研究

论文摘要

本文结合某海底水下炸礁工程实际,研究了海底基槽水下爆破对周围建筑物的振动影响。以动力学有限元理论为基础,应用LS-DYAN动力学分析功能,建立了符合工程实际的有限元模型,对海底基槽水下爆破振动对周围建筑物的影响进行了数值模拟分析。主要的工作内容如下:（1）在查阅大量文献及相关资料基础之上,探讨分析了水下爆破振动效应及爆破振动对建筑物的影响因素和控制标准,为基槽水下爆破对周围建筑物的影响提供了理论支持。（2）基于水下爆破试验参数和资料建立了单孔岩石爆破模型模拟了水下岩石钻孔爆破裂隙生长过程,确定了基岩的动态强度参数;在此基础上建立了多孔微差爆破模型,模拟结果与实测结果吻合度良好。（3）根据具体的工程实际情况建立了基槽爆破开挖有限元模型,分析了在爆破深度为6m和爆破深度5.6m工况,工程设计的基槽开挖一次最大起爆药量是否会影响爆区附近防波堤的安全。（4）根据具体的工程实际情况建立了近岸基槽爆破开挖有限元模型,分析了距爆区25m处码头在爆破振动作用下振速响应规律,并估计了在满足码头安全性下最大单孔起爆药量。

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摘要

ABSTRACT

第1章绪论

1.1 课题研究背景及意义

1.1.1 课题工程背景

1.1.2 研究意义

1.2 国内外研究现状

1.2.1 爆破地震波特性及传播规律研究现状

1.2.2 爆破振动安全标准研究

1.2.3 数值模拟在爆破振动中的应用研究

1.3 主要研究内容和研究方法

第2章基本理论

2.1 引言

2.2 动力有限元分析理论

2.2.1 有限元控制方程组

2.2.2 单元算法介绍

2.2.3 单点高斯积分和沙漏控制

2.2.4 时间积分与时间步长的控制

2.3 模态分析基本原理

2.4 爆破振动对建筑物的破坏机理

2.5 本章小结

第3章水下爆破试验与有限元模型的建立

3.1 爆破试验背景

3.2 爆破试验监测结果分析

3.3 试验参数

3.3.1 监测数据

3.3.2 测点振速峰值分布分析

3.3.3 测点振动主频率分析

3.4 材料模型及参数

3.4.1 炸药材料模型及参数

3.4.2 海水材料模型及参数

3.4.3 岩石材料模型及参数

3.5 单孔岩土爆破数值模拟

3.5.1 几何模型

3.5.2 数值模拟结果

3.6 多孔微差爆破数值模拟

3.6.1 几何模型

3.6.2 数值模拟结果

3.7 本章小结

第4章基槽水下爆破对防波堤影响数值分析

4.1 工程概况

4.2 有限元模型的建立

4.2.1 水下爆破参数设计

4.2.2 有限元模型

4.3 模态分析

4.4 瞬态响应分析

4.4.1 防波堤在爆破深度为6m下的速度响应

4.4.2 防波堤在爆破深度为5.5m下的速度响应

4.5 本章小结

第5章基槽水下爆破对码头影响数值分析

5.1 工程概况

5.2 有限元模型建立

5.3 模态分析

5.4 码头在爆破振动作用下的速度响应

5.4.1 装药量计算

5.4.2 速度响应沿高度变化规律分析

5.4.3 速度响应沿水平距离变化规律分析

5.4.4 速度响应沿起爆药量变化规律分析

5.5 本章小结

总结与展望

参考文献

致谢

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 黄迪

导师: 尹汉锋,李端峰,Wu Qingkun

关键词: 水下爆破,爆破振动,数值模拟,周围建筑物

来源: 湖南大学

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅱ辑

专业: 海洋学,建筑科学与工程

单位: 湖南大学

分类号: TU352.1;P754

DOI: 10.27135/d.cnki.ghudu.2019.003738

总页数: 80

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