基于经验格林函数方法的爆破振动预测

通过单孔爆破振动监测实验,获取点振源的经验格林函数,利用单孔振源的格林函数来叠加合成群孔爆破振动时程。根据经验格林函数法原理建立了相应的爆破振动预测方法,编制了专用的预测分析软件。通过实例验证,若应用电子雷管精确控制起爆时差,预测目标点的群孔爆破振动波形与实测结果相当吻合。该方法获得的爆破振动预测准确度显著高于传统的回归统计分析法,不仅可以预报爆破振动峰值速度,也可对频率及持续振动时间进行预测.充分体现了爆破地震波的时频域信息,爆破振动的预测结果更全面。     

基于经验格林函数方法的爆破振动预测

通过单孔爆破振动监测实验,获取点振源的经验格林函数,利用单孔振源的格林函数来叠加合成群孔爆破振动时程。根据经验格林函数法原理建立了相应的爆破振动预测方法,编制了专用的预测分析软件。通过实例验证,若应用电子雷管精确控制起爆时差,预测目标点的群孔爆破振动波形与实测结果相当吻合。该方法获得的爆破振动预测准确度显著高于传统的回归统计分析法,不仅可以预报爆破振动峰值速度,也可对频率及持续振动时间进行预测.充分体现了爆破地震波的时频域信息,爆破振动的预测结果更全面。     

基于BP神经网络的爆破振速峰值预测

在分析爆破振动主要影响因素的基础上,建立了对爆破振动质点速度峰值进行预测的BP神经网络模型.将某露天铁矿的爆破振动监测数据分别与模型预测结果和应用传统经验公式进行预测的结果比较,发现由于每次爆破的地震波传播不同,直接应用萨氏公式的K、α值进行预测会引起较大误差,相比之下,BP网络模型的预测结果更为准确和可靠.     

爆破振动安全判据浅析

就爆破安全振动的判据标准提出探讨.根据多年的工程实践,如单一考虑爆破的振动速度值的大小,不能全面反映爆破地震对建筑物作用的内在规律.必须考虑建筑物本身的自振频率和爆破地区地震波的频率,因此爆破振动的频响效应是不可或缺的重要因素.     

基于HHT爆破地震波穿越岩体层面衰减规律研究

爆破振动对建(构)筑物的破坏不仅与振动速度峰值有关,而是爆破振动频率、振动能量幅值、建筑物的自振频率等因素综合作用的结果。使用基于HHT的瞬时能量分析法对爆破地震波IMF分量作了Hilbert变换,通过计算信号边际谱并分析各频带能量分布比例,获得了爆破地震波时频域特性及能量分布规律。结合复杂环境下云南某石灰岩矿山的爆破振动实测数据,分析了爆破振动地震波在穿越不同岩体层面前后能量的分布变化规律,对矿山现场溜井平台附近的常规爆破生产提出了爆破振动主动控制安全要求。     

挤淤爆破规律及其振动效应研究

为了研究挤淤爆破规律以及爆破地震波的传播特性,结合连云港连云新城示范区填海造地及基础设施建设项目的挤淤爆破工程实例,对挤淤爆破的全过程进行高速摄影录像和爆破地震波监测与分析。高速摄影再现了挤淤爆破过程中"水—淤泥—围堰"系统相互作用的运动过程,有效解释了挤淤爆破过程中预埋石料与淤泥置换的作用机理。利用实测的爆破地震波数据修正与地形地质条件有关的系数K和衰减系数α,获得了适于挤淤爆破过程中计算质点振动速度随距离衰减的Sadovsk计算公式,为有效预测类似工程中爆破地震波的传播规律特征提供了一种方法参考。挤淤爆破过程中测得的爆破地震波主振频率范围在8~50 Hz之内,说明淤泥介质对爆破地震波不同频率成分的传播具有选择性:高频地震波通过淤泥时产生大幅度的衰减,低频地震波通过淤泥后对建(构)筑物造成破坏。     

爆破地震波对结构体受振响应幅值的影响分析

结构体受振破坏程度与结构体的受振响应幅值成正比,为研究爆破地震波对结构体受振响应幅值的影响,建立了结构体受振响应的微分方程。通过方程推导分析表明:结构体受振响应的幅值不仅与爆破地震波的幅值和频率有关,还与爆破地震波的持续时间有关,结构体在爆破地震波的激励作用下,要想达到稳态的强迫振动需要一个过渡时间段,在这个时间段内,结构体的受振响应幅值随着爆破地震波持续时间的增加而增大。实际工程中应考虑爆破地震波持续时间对结构体受振响应幅值的影响。     

砂土层中爆破地震波传播特性研究

文章根据沈阳宾馆拆除爆破等工程测得的爆破振动数据,经过对地震波幅值、频率和持续时间的分析,得出了爆破地震波在砂土层中传播的特性规律,对确定在类似传递介质中的爆破振动极限值具有借鉴意义.     

深孔爆破振动测试分析与降振措施

西大洋水库石方开挖工程中采用了深孔爆破施工方案,因爆源距民房和水库大坝较近,为了确保安全、减少民扰及确定最大单响药量,降低爆破振动,研究影响爆破振动的因素,对该工程前期爆破进行了爆破振动监测。通过对实测数据的回归分析,得出了适用于该工程的爆破地震波传播经验公式,并分析了爆破振动产生的原因、爆破地震波的特征及传播规律和影响地震波传播的因素,为该工程预测生产爆破地震强度和采取降振、减振措施提供了理论依据,并提出了具体的降振措施。     

岩体结构面对爆破地震波传播规律影响分析

为探索岩体结构面对爆破振动速度峰值、主频和信号中的能量分布等的影响,在钻沟石灰石露天矿爆破生产现场进行爆破振动测试。分别采用小波包分析和ANSYS/LS-DYNA数值模拟软件对结构面影响下的爆破振动信号和爆破振动传播规律进行分析研究。小波包分析结果表明,当地震波穿过结构面时,爆破振动频率介于0~15.6 Hz之间的能量占爆破地震波能量比例随之增加,增幅达63.1%,而振动频率介于15.7~31.3 Hz之间的能量比例随之降低,降幅达56.9%。数值模拟结果表明,爆破地震波在未穿过结构面之前和穿过结构面后,振速峰值没有明显的衰减;而穿过结构面时,振速峰值衰减明显,其平均减震率为40.66%。此外,地震波在坡体内受高程和结构面双重作用,导致其放大系数呈先增大后减小的趋势。     

频率在爆破震害中的作用及其影响因素分析

对爆破震动测试结果的分析表明 ,频率在爆破震害中起重要作用 ,因而在建筑物爆破震动安全评价中应同时考虑振动幅值和频率两个指标。文中分析了爆炸能量、起爆段数、距离以及传播介质对爆破震动频率的影响 ,通过对爆破震动频率影响因素的分析得知 ,在爆破震动测试结果的分析中 ,应充分注意到爆破条件和测试条件的变化     

爆破地震荷载作用下建筑结构的动力响应分析

建筑结构在爆破地震荷载作用下的动力响应,是爆破安全设计和建筑物防护的重要依据。以某次爆破工程实测地震波为基准输入参量,采用ANSYS/LS-DYNA构建数值分析模型,分析了4层建筑结构在不同爆破震动速度和主频下的动力响应特性。结果表明:结构的振动速度和位移均随爆破震动速度的增大而增大,结构底部的应力和应变高于上部,结构各部分振动速度随高度的增加具有不同程度的放大作用;爆破震动主频与结构固有频率越接近,结构物的振幅就越大。     

多维爆破地震动作用下框架结构动态响应有限元时程分析

爆破震动的幅值、频率与持续时间是结构爆破震动响应与破坏的重要参数,爆破安全规程规定地面建筑物的爆破震动判据采用质点峰值震动速度和主震频率,但没有指明是三向速度的合速度还是单向速度,给爆破震动判据应用带来不便。文中采用有限元时程分析讨论了不同爆破震动频率速度荷载作用下结构的动态响应,指出在较高频率的爆破震动荷载作用下,框架结构对竖直向地震波响应较大,易在竖直向地震波作用下产生破坏,并可以将三维爆破震动中最大震动速度幅值作为爆破震动安全标准值;在较低频率的爆破地震荷载作用下,震动的水平荷载引起结构的破坏是主要的,应考虑水平最大荷载的爆破震动安全标准值。即结构抗震的安全标准在高频时以垂直荷载速度峰值为准;在低频时以水平荷载速度峰值为准。     

高层框架结构建筑物爆破拆除振动研究

为研究建筑物爆破拆除过程中产生的振动效应,对一高层框架结构建筑物爆破拆除过程进行振动监测,并对爆破振动与塌落振动数据进行对比分析。研究发现,爆破振动峰值速度的衰减速率大于塌落振动峰值速度;塌落振动信号优势频带能量大于爆破振动信号;塌落振动信号的频率接近建筑物的自振频率,危害性更大。     

工程爆破安全起爆系统

安全起爆系统对于工程爆破是极为重要的。本文综述了国内外工程爆破安全起爆系统的发展,介绍了三种非电起爆系统和三种遥控起爆系统的原理、结构和性能特点,指出了存在的问题与发展前景;详述了目前最令人注目的PEDR遥控起爆系统的构成、各元件功能、遥控传输系统,并展望了其广阔的应用前景。     

大型构筑物拆除爆破振动与塌落触地振动分析

对某两连体石灰窑的拆除爆破振动进行了监测，采集了石灰窑爆破及塌落产生的振动数据。石灰窑拆除塌落触地振动的场地常数K为0.132，衰减指数α为1.489，得出石灰窑塌落触地振动经验公式。爆破振动最大振动速度为3.287 cm/s，主频主要集中在6.104~28.076 Hz；塌落触地振动最大振动速度为7.322 cm/s，主频主要集中在2.441~6.714 Hz。塌落触地振动速度比爆破振动速度大，主频更接近建筑物的固有频率，因此，在大型构筑物倒塌方向应采取缓冲措施。这些资料可为石灰窑、烟囱及楼房等大型建筑物的爆破拆除设计及对周围环境的影响评估提供参考。     

深部地层地应力水平与爆破振动频率特征的相关性

不同的地应力水平对深部岩体爆破振动的频率和能量分布具有重要影响。通过对不同地应力水平的深埋隧洞爆破开挖过程中实测围岩振动信号进行快速傅里叶变换,采用功率谱分析方法研究振动信号在不同频带上的能量分布。研究表明,实测爆破振动的低频振动(<50 Hz)能量占总振动能量的百分比随应力水平的提高而增加;爆破振动在其频域中除了有一个主振频率外,还存在多个子频带,且各子频带振动的能量与主频带振动能量的差距随应力水平的提高而减小;伴随爆破破岩过程而发生的应变能瞬态释放效应诱发围岩振动的主频一般比爆炸荷载诱发振动的主频低;在50 MPa或更高应力水平下,应变能释放诱发的振动能量与爆炸荷载诱发振动能量大致相当。     

高层楼房爆破塌落振动对周边目标影响的测试与分析

对哈尔滨市一幢16层楼房的爆破拆除过程进行了现场监测,获得了爆破和楼房倒塌过程中引起的地面质点的振动速度、频率等数据。分析测试结果表明,城市拆除爆破过程中爆破振动效应一般较小,而由于高层建筑物的体积、质量较大引起的塌落振动较大,对周围建筑物的影响较大。爆破振动频率高衰减快,而塌落振动频率低衰减慢,同时容易引起周围建筑物共振,产生破坏效应,因此必须采取有效的减震防护措施。     

深部地层地应力水平与爆破振动频率特征的相关性

不同的地应力水平对深部岩体爆破振动的频率和能量分布具有重要影响。通过对不同地应力水平的深埋隧洞爆破开挖过程中实测围岩振动信号进行快速傅里叶变换,采用功率谱分析方法研究振动信号在不同频带上的能量分布。研究表明,实测爆破振动的低频振动(50 Hz)能量占总振动能量的百分比随应力水平的提高而增加;爆破振动在其频域中除了有一个主振频率外,还存在多个子频带,且各子频带振动的能量与主频带振动能量的差距随应力水平的提高而减小;伴随爆破破岩过程而发生的应变能瞬态释放效应诱发围岩振动的主频一般比爆炸荷载诱发振动的主频低;在50 MPa或更高应力水平下,应变能释放诱发的振动能量与爆炸荷载诱发振动能量大致相当。     

炮孔近区岩体振动主频及能量的数值模拟

为了控制岩体爆破对保留岩体造成的破坏和损伤,针对炮孔近区爆破振动频率及能量变化问题,利用动力有限元数值模拟方法研究了单孔爆破10 m范围内爆心距、不耦合系数与爆破振动主频及能量的变化规律。结果发现爆破振动主频并不是随着爆心距的增大而单调递减,并且随着不耦合系数的增大同一爆心距位置处的振动主频先增大后减小再增大;爆破振动能量衰减向主频段靠拢并且随不耦合系数的增大变化浮动较小。