露天采场周边民房的爆破地震效应研究

摘要

在总结国内外建筑物爆破地震效应研究成果的基础上，本文针对湖北某露天采场周边民房的爆破振动测试数据，分别进行了峰值速度一频率回归、力学计算、数值模拟以及灰色关联预测等工作，并取得了如下研究成果： 1、对爆破振动衰减规律的研究，得出综合考虑爆破振动速度、频率及结构动力响应特性因素影响的民房爆破振动响应峰值速度-频率公式，指导爆破作业。 2、采用底部剪应力的力学分析方法，量化计算出民房爆破振动最大拉应力，对比灰缝抗拉强度，判断民房是否破坏。这种研究方法可以避免判据判定法主观决策的缺陷，得出更为合理的结论。 3、采用ANSYS 10.0对民房爆破地震效应进行了时间历程分析，从变形效应角度对爆破振动是否引起民房破坏进行预判。 4、应用灰色绝对关联理论对民房爆破振动影响因素进行分析，得出民房自身特性相对于爆破条件更为重要，其中房屋高度尤为关键的结论。在相关因素重要性预测的基础上，提出了降低民房爆破地震效应的控制措施。

目录

文摘

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声明

第一章绪论

1.1引言

1.2研究现状

1.2.1结构抗震研究的发展阶段

1.2.2水平和竖向振动分量的重要性

1.2.3爆破振动危害预测

1.3存在的问题与研究意义

1.4本文的主要研究内容

第二章爆破地震效应及其对民房的破坏机理研究

2.1爆破地震效应

2.1.1爆破地震效应的实质

2.1.2爆破地震与天然地震的差异

2.2爆破振动对民房的破坏研究

2.2.1爆破振动对民房的破坏机制

2.2.2爆破地震效应破坏分类

2.2.3砌体房屋的抗震性能及动力特性

2.2.4砌体房屋的震动破坏特征和破坏机理

2.3民房爆破地震效应的影响因素

2.3.1爆破条件

2.3.2民房自身的特性

2.4本章小结

第三章爆破振动衰减规律

3.1爆破振动预测的研究现状

3.1.1爆破质点振动强度的表示方法

3.1.2国内外对爆破振动强度预测的研究

3.1.3安全判据

3.2爆破振动测试

3.2.1测试地点及条件

3.2.2爆破振动测试系统

3.2.3爆破振动测试的主要内容

3.3测试数据分析

3.3.1爆破振动传播规律

3.3.2测试数据

3.3.3测试数据分析

3.4民房爆破地震效应预测

3.4.1爆破振动频率预测

3.4.2工程应用

3.5本章小结

第四章民房爆破地震效应的数值分析及模拟

4.1有限元法介绍

4.2数值模拟方法的选择

4.3建筑结构对爆破振动响应的力学计算方法

4.3.1反应谱法

4.3.2底部剪力法

4.4数值计算

4.5数值模拟

4.5.1求解模型

4.5.2实例分析

4.6本章小结

第五章民房爆破地震效应的因素分析及主动控制

5.1灰色绝对关联分析计算模型

5.1.1无量纲化

5.1.2数列始点零化像

5.1.3计算绝对关联度

5.1.4计算灰色关联度矩阵

5.2工程应用

5.2.1爆破振动参量的模糊化

5.2.2计算灰色关联度矩阵

5.2.3结果分析

5.3爆破振动灾害主动控制

5.3.1能量源的控制

5.3.2能量传播介质

5.3.3能量传播过程的控制

5.4本章小结

第六章结论及展望

6.1全文结论

6.2展望

参考文献

附录

致谢

攻读硕士学位期间主要的研究成果