一、河道对爆破地震波传播规律的影响分析(论文文献综述)
张玉川[1](2021)在《凹陷式矿山深孔爆破对注浆帷幕影响机制与振动控制方法研究》文中提出注浆帷幕是一种常用的矿山地下水截流和防治方法,然而,矿山的爆破开采尤其是临近注浆帷幕的爆破开采,会对注浆岩体的各类力学特性发生劣化,进而降低注浆帷幕对地下水的截流能力。因此需要开展爆破振动对注浆帷幕影响机制的研究,确定合理的爆破振动控制方法和安全开采距离。本文依托广西华润水泥凹陷式矿山治水工程,通过理论分析、数值模拟、现场试验、工程应用等方法系统研究了爆破振动对注浆帷幕的影响机制,提出了适用于凹陷式矿山的爆破振动控制方法。本文主要研究内容和成果如下:(1)研究了凹陷式矿山群孔微差爆破地震波的叠加原理与特点,推导了群孔微差爆破萨道夫斯基公式修正方法,提出了基于不同单孔爆破振动信号叠加计算的萨道夫斯基衰减公式修正方法,并使用MATALB软件进行编程计算分析,得到了修正后的萨道夫斯基衰减公式和装药放大系数,为现场试验等相关研究提供了理论基础和分析方法。(2)根据现场实际工况建立模型,采用LS-DYNA软件对现场爆破进行数值模拟计算,研究凹陷式开采矿山临近注浆帷幕的爆破施工过程中,注浆帷幕的动力响应特征;分析在不同装药情况下爆破对注浆帷幕的影响特点和地表质点振速峰值的衰减特性;通过数值模拟计算得到了注浆帷幕内部最大振速峰值与注浆帷幕上部地表振速峰值的关系和基于数值模拟计算的注浆帷幕振速峰值的安全判据。(3)对深孔爆破振动效应开展了现场监测研究,研究了爆破振动振速峰值衰减规律,使用修正后的萨道夫斯基衰减公式对现场数据进行拟合,得到了矿山爆破测点振速峰值衰减规律;并综合分析了注浆帷幕附近的质点振速图像、高程放大效应,为爆破安全距离的计算提供了理论依据。(4)综合考虑爆破振动频率与振动持续时间对注浆帷幕的影响,研究了试验数据的质点振速图像、爆破振动信号主频衰减规律、爆破振动信号频率分布规律、爆破振动持续时间等对注浆帷幕的影响特点;并提出了相应的群孔爆破振动控制方法。(5)在华润水泥平南公司凹陷式矿山爆破振动控制应用中,根据萨道夫斯基衰减公式修正方法计算原理,使用MATLAB软件计算了不同孔间延期时间振动叠加效应,得到了最优孔间延期时间和爆破安全距离,并结合爆源最大单孔药量控制、爆破振动持续时间控制、传播路径控制等方式,确定了对注浆帷幕安全的爆破方案。并结合爆破振动监测、宏观调查与水位水量监测等方法,提出了基于动态信息化施工的闭环振动控制方法,保证了矿山注浆帷幕的安全施工和矿山正常开采作业,为矿区创造了良好的经济效益与社会效益。
孙苗[2](2021)在《爆破地震波信号处理HHT改进算法及应用研究》文中研究表明随着国民经济迅速发展,爆破技术得到了广泛的应用。工程爆破给国家经济建设带来便利的同时,爆破地震效应对周围环境的不利影响也不容忽视。爆破地震波信号具有瞬时、突变和震荡特征,属于典型的非平稳信号。通过信号处理可实现从爆破地震波信号中提取可靠的时间、频率、能量等特征参数,从而反映场地爆破振动衰减规律。对爆破振动危害控制、科学制定抗震措施等具有重要的意义。目前信号处理方法大多是基于平稳、线性信号的处理方法,这些方法处理效果较差,难以获得反映真实爆破振动特性的时频能量参数。希尔伯特-黄变换(Hilbert-Huang Transform,HHT)是一种依据数据本身的特性来进行模态分解的自适应信号处理方法,分析过程中很好地保留了监测信号本身的特性。该方法所得结果可更好地反映爆破地震波监测信号自身的特点,可得到具有高分辨率的时频能量处理结果,从而达到提高非平稳信号处理准确性的目的。由于爆破地震波信号具有强背景噪声及非平稳性等特性,导致传统HHT在爆破地震波信号处理中存在不足,如模态混淆、端点效应,及若干瞬时频率缺乏实际意义,上述问题都会在不同程度上影响传统HHT爆破地震波信号处理精度。本文依托国家自然科学基金“爆破-地下水协同作用下板岩隧道围岩劣化机制研究(41672260)”以及“公路隧道二扩四建造技术研究”、“地下水封石洞液化石油气储库成套技术研究”和“水下钻孔爆破地震波与水中冲击波协同作用”等横向课题,针对传统HHT算法爆破地震波信号处理时出现的模态混叠、端点效应和若干瞬时频率缺乏实际意义等问题进行了全面的分析。结合前人的研究成果对这些问题产生的原因、以及这些问题对信号处理精度造成的不利影响进行了系统地研究,最终提出了“爆破地震波信号处理HHT改进算法及应用研究”这一研究课题。在查阅大量国内外相关文献和进行大量现场调查、监测的基础上,利用MATLAB编程语言开发平台,对传统HHT及其改进算法进行全面分析,主要研究内容和成果如下:1.爆破地震波信号处理方法研究运用Matlab语言编程,对短时傅里叶变换(Short Time Fourier Transform,STFT)、连续小波变换(Continuous Wavelet Transform,CWT)、离散小波变换(Discrete Wavelet Transform,DWT)和HHT进行了从信号分解重构到信号频谱分析、分辨率对比、以及降噪应用等方面的对比研究。从多方面探讨了HHT在爆破地震波信号处理领域的适应性和优越性。2.HHT-EMD模态混淆降低方法研究提出了补充集合经验模态分解(Complementary Ensemble Empirical Mode Decomposition,CEEMD)和多尺度排列熵(Multiscale permutation entropy,MPE)的CEEMD-MPE组合算法,同时结合高等数学最值问题求解方法,建立了爆破地震波信号自适应光滑降噪模型,达到抑制EMD固有模态混淆现象的目的。3.HHT-EMD端点效应抑制方法研究利用爆破地震波信号在端点处的发展趋势及其与全局信号的关联性,提出了边界局部特征尺度自适应匹配延拓的爆破地震波信号端点效应抑制方法,并通过仿真信号试验来验证了该方法对端点效应具有良好的抑制作用。4.HHT-IMF归一化处理方法研究通过Matlab代码编程将EMD模态混淆降低方法和EMD端点效应抑制方法进行联合,形成了EMD模态混淆和端点效应联合抑制算法,对该算法得到的IMF的调频分量进行了Hilbert变换,即可实现改进归一化Hilbert变换(Improved normalized Hilbert transform,INHT)。并通过仿真信号验证了INHT算法比Hilbert变换运算更稳定,运算得到的时频分布更准确合理。5.基于HHT改进算法的爆破振动信号处理方法及应用研究(1)通过对自适应光滑降噪模型在公路隧道扩挖爆破地震波信号降噪处理中的应用,发现自适应光滑降噪模型可以在保留原始信号真实成分的前提下对原始信号进行降噪处理,进而抑制了EMD固有的模态混淆现象。为准确分析场地爆破振动衰减规律提供了分析基础,为爆破工程设计、爆破振动危害控制提供了依据,是科学制定抗震措施的前提。(2)通过对改进HHT算法在地下洞室爆破网络延时分析中的应用研究,发现改进HHT算法得到的实际微差时间间隔和起爆网络设计爆破段别一一对应。通过将实际微差时间间隔和雷管理论延时间隔进行对比分析,可判断施工中雷管是否正常服役,对爆破安全控制具有重要的现实意义。(3)通过对改进HHT算法在水下钻孔爆破地震波信号时频能量分析中的应用研究,发现随爆心距增加,信号主频和能量向低频发展;高频持续时间减小,低频持续时间增多,低频影响范围增大。爆破地震波信号高频能量占比下降,低频能量占比增高;IMF分量对同一建筑物不同阵型下建筑物质点振动速度具有不同的放大效应,阵型对应的自振频率和IMF分量主频最接近时,共振作用最强烈。为水下钻孔爆破震动危害控制和预测研究提供了理论研究基础。
文博[3](2021)在《边坡爆破的振动响应分析与爆破效果参数的预测方法研究》文中研究说明随着我国基础建设和矿业开采的发展,边坡地形爆破施工的应用越来越广泛。但是在其生产过程中造成的安全危害严重影响了施工的正常进行和周边居民的生命和财产安全。因此,针对边坡地形的爆破载荷作用机理和能量传播规律研究,以及对爆破质点峰值速度、爆破频率和持续时间的预测方法研究具有重要的工程参考意义。本文采用Matlab软件,对BP神经网络进行了两方面优化,其一,设计了智能的遴选隐含层节点数的程序,可以选择出对检测样本预测效果最佳的隐含层节点数;其二,使用遗传算法对BP神经网络模型的连接权值和阈值进行修正。引用两个具有代表性的边坡爆破案例对程序的可靠性进行了验证。发现经过优化的GA-BP神经网络模型预测的平均相对误差均不大于10%,程序可靠且GA-BP神经网络收敛速度较传统BP网络模型有很大的提高。采用有限元软件LS-DYNA,对新疆磁海铁矿进行模拟。研究不同爆破参数下的多台阶爆破过程,提取速度峰值数据,以实测数据为基准,分别与Sadowski公式计算结果及GA-BP神经网络预测结果进行误差对比分析。发现数值模拟结果和GA-BP预测结果的误差均不大于10%,而Sadowski公式预测结果误差大于20%。结果表明经遗传算法优化后的神经网络及数值仿真模拟对爆破结果参数预测精度最高。爆破能量综合考虑了爆破质点峰值速度、爆破频率和持续时间。本文采用基于单元能通量的总能量计算方法对新疆磁海铁矿爆破振动波能量进行计算,且对爆破振动总能量与爆破振动峰值速度的分别进行了归一化处理。发现爆破振动能量归一化值沿坡面的衰减曲线与速度归一化值衰减曲线具有极强的相似性,爆破近区衰减快、远区衰减慢,爆破振动信号能量受速度峰值影响最大。本文所得研究模型与结果可做为工程实践的参考指导。
张小军[4](2021)在《台阶爆破振动高程效应理论研究及应用》文中提出随着国民经济的发展,人们对矿产资源、基础设施建设的需求日益增长,而爆破作为一种快速、经济、高效的开挖方式,被广泛应用于工程实践中。但是在露天矿山、城市地下空间爆破开挖的过程中,作为爆破有害效应之首的爆破振动是一个不可忽视的问题,并且爆破振动随高程差的增加出现高程效应。为此,探讨爆破地震波在传播过程中的高程效应机理及其衰减规律,在保障最终边坡、邻近建筑安全的基础上寻求经济合理的爆破开采技术具有重要的理论意义和现实工程价值。本文采用理论分析、模型试验、数值模拟、现场监测等方法,对台阶爆破振动高程效应展开研究。建立了台阶几何模型并分析振动波在台阶自由面的反射规律。浇筑了不同台阶高度及倾角的混凝土模型并研究了台阶高度、倾角、炸药量对高程效应的影响。搭建了台阶数值模型并分析单孔与多孔爆破的动力响应特征。进行了爆破振动现场监测与统计分析。提出了爆破振动爆前预测评价方法和安全药量计算方法,并在现场工程中进行了验证。论文取得的主要研究成果如下:(1)爆破振动高程效应实际是由爆破振动波在自由面的反射叠加引起的;同时,通过化简距爆源水平距离相等而垂直距离不等的测点位置的振速比值,结合萨道夫斯基公式,推导出适合预测台阶地形振速峰值的公式,进而提出了台阶正公式、台阶负公式的概念。(2)通过相似模型爆破试验得出,正、负高程台阶的存在,对爆破振动主要起衰减作用,在个别测点出现放大效应。①在正台阶,药量越大,放大效应越明显。台阶高度越高,台阶振速与平地振速比值最大值的测点位置距离爆源越远。坡度60°台阶更有助于高程放大效应;②在负台阶,离爆源最近的一个台阶对爆破振动衰减效应最明显,且台阶高度越大衰减越明显,随着台阶倾角减小,对振速的衰减作用逐渐减弱。(3)通过单孔、多孔爆破的数值模拟,揭示出爆破振动在台阶边坡上传播的过程中,有效应力最大值的测点与振速峰值最大值的测点不一定相同,即有效应力最大值与振速峰值并不是同步的。当延期时间为6ms时,爆破振动速度放大倍数最大。同时高程放大效应在正台阶更容易出现,而在负台阶出现的时刻更早一些。(4)通过对现场监测的振速拟合分析,得出台阶公式的相对误差为36.8%,台阶公式对爆破振动振速预测的误差低于萨道夫斯基公式(58.2%)。相对于正高程,负高程更有助于爆破振动的衰减。正高程在水平距离500-600m,垂直距离50-100m、负高程在水平距离100-150m,垂直距离60-80m的区域内放大效应明显。正高程的主振频率主要集中在5-15Hz,负高程的主振频率主要集中在10-20Hz,正高程更有助于对高频谐波的抑制和削弱。(5)基于正态分布函数,提出爆破振动爆前预测评价方法,可以定量地描述一次爆破对被保护目标的影响程度。同时根据目标设施的重要性,可采用概率算法求解得到最大单响药量。(6)采用上述研究获得的台阶公式、振动传播规律、振动爆前预测评价以及安全药量计算方法,对金欧露天煤矿改道与店张公路路堑爆破进行设计,爆破振动与房屋裂缝宽度监测结果表明:爆破对金欧露天煤矿办公楼以及店张公路附近居民房屋未造成损伤,证明上述研究成果用于台阶爆破工程中是可行的,具有较高的实用价值。
张震[5](2020)在《地铁隧道爆破建筑结构桩体动力效应研究》文中认为当前,我国城市轨道交通建设进入了大规模发展时期。城区地铁隧道爆破开挖时,隧道穿越区域地面高层建(构)筑物密集,爆源与基础临近,爆破对基础及其上部建(构)筑结构的动力有害效应在所难免。基础的稳定是建(构)筑物安全的前提,结合城区地铁隧道爆破开挖工程背景,针对城市高层建筑桩基工程特点,开展桩体爆破震动效应研究,对控制爆破震动,确保建(构)筑物稳定及保证城市地下工程安全高效施工具有重要的现实意义。论文结合武汉地铁8号线洪山站~小洪山站区间大断面隧道爆破开挖工程背景,采用现场测试、理论分析、数值模拟的综合研究方法,从“地层爆破振动传播规律”、“桩体爆破动力响应特征”、“桩体爆破振动安全判据”以及“桩体爆破安全药量”方面展开深入研究,论文主要研究内容和成果如下:(1)隧道爆破开挖振动传播规律研究。通过现场测试对大断面隧道上方人防通道内的振动传播规律进行了研究。基于监测数据,采用数值模拟的方法对大断面隧道爆破开挖地层内的爆破振动传播规律开展研究。为了进一步明晰地层内的爆破振动传播规律,采用应力波理论对地层内的爆破振动分布进行了分析。最后,通过量纲分析,推导出考虑高程差影响的爆破振动速度预测模型。研究结果表明:(a)沿大断面隧道轴向,距地表不同深度地层内的爆破振动分布规律类似。距地表一定深度范围内,由于应力波的反射叠加作用,地表质点的爆破振动速度大于其他深度相应位置质点的爆破振动速度。掌子面后方一定范围内,由于已开挖区域的影响,质点振速随距掌子面距离的增加,质点振速不断增大(空洞效应)。素填土-黏土交界面两侧存在着复杂的应力波透射反射叠加作用;(b)垂直于大断面隧道轴向,距地表一定深度范围内,地表质点振动速度大于其他深度相应位置质点的爆破振动速度。素填土内,由于应力波在自由面及素填土-黏土交界面的反射叠加等作用,相应监测点的振动速度并不随距地表深度的增加有严格的对应关系,而在黏土层内,随着距地表距离的增加(爆心距的减小),不同深度相应位置的质点振速呈增加的趋势。(c)沿深度方向,距掌子面中心不同距离,振动分布呈现相似的规律。0-4.69m范围内,应力波在地表的反射以及在素填土-黏土交界面的透反射使得振动速度呈波动状态且地表处振动速度最大。当与地表距离大于4.69m时,振动速度衰减规律与常规衰减规律一致。素填土地层内,随着与掌子面中心距离的增加,质点振动速度的波动不断减小。距掌子面中心不同距离处,地表及素填土-黏土交界面对质点振动速度变化规律影响深度基本保持一致。(d)基于应力波理论推导结果可知,同一土层厚度,不同入射波频率作用下,当土层厚度h是/4(为入射波波长)的奇数倍时,随着入射波频率增加,地表振动比速度(质点振动速度与规定条件下的地表质点振动速度之比)不断衰减且衰减较快,而h是/4的偶数倍时,随着入射波频率增加,地表振动比速度不断衰减但衰减较慢;当土层厚度h不同时,地表处比速度随着土层厚度的增加呈波动变化,但整体呈衰减趋势;随着入射波角度的增大,沿深度方向整体振速呈现衰减趋势,且衰减幅值不断增大。(2)隧道爆破荷载作用下桩体动力响应研究。基于大断面隧道爆破开挖工程实际,采用数值模拟方法对临近建筑物基桩在爆破荷载作用下的动力响应特征进行研究,系统分析了桩体不同截面以及沿桩长振动速度分布特征。结果表明:(a)对比不同断面沿桩径方向振速分布可以发现,除桩体顶部断面外,各断面振动速度都呈现出y方向振速>x方向振速>z方向振速的规律;(b)通过对比不同断面外边界振速分布曲线可以发现,在素填土-黏土分界面处的桩体截面及临近分界面素填土层及黏土层内的桩体截面,其x方向振速曲线都向迎爆侧偏离,而桩体其他截面x方向振速曲线都近似呈圆形,可见素填土-黏土分界面的存在使得振速分布曲线发生偏移;除顶部截面在迎爆侧H2点(0°位置)y方向振动速度达到最大,其他截面都在背爆侧H1点(180°位置)有最大y方向速度;z方向振速在V1点(270°位置)、V2点(90°位置)及附近达到最大;(c)沿桩长方向,桩体各个位置x方向振速分布呈现相似规律。整体来看,迎爆侧H2处x方向振速在四个监测位置最大;沿桩长方向,桩体各个位置合速度分布呈现相似规律,从整体来看,0-1.8m范围内,迎爆侧H2处合速度最大,1.8m-10.0m范围内,背爆侧H1处合速度最大。(3)不同影响因素条件下桩体动力响应特征研究。基于数值模拟方法对不同桩端边界、不同地层、不同爆心距、不同桩长、不同桩径条件下桩体的动力响应特征进行了分析。研究结果表明:(a)桩顶荷载800KN、1250KN,桩顶自由、桩顶固定约束四种工况,在3.8m-10.0m范围内,桩体断面H2位置质点沿桩长x方向振速分布曲线基本重合,桩顶有无约束边界条件仅对0-3.8m范围内的桩体x方向振动速度产生影响;5.4m-10m范围内,四种桩顶边界条件下,合速度分布曲线基本重合。(b)相较于素填土-黏土复合地层条件,黏土地层条件下近地表区域,桩体断面H2位置质点x方向振速呈现波动变化规律的范围更深,而桩体断面H2位置质点合速度呈现波动变化规律的范围更浅。(c)尽管桩体距爆源距离不同,但H2位置质点x方向振速和合速度沿桩长变化趋势类似。随着距爆源距离的增加,地表和土层分界面对H2位置质点x方向振速和合速度沿桩长分布的影响深度都不断增加。(d)不同长度桩体H2位置质点x方向振速和合速度沿桩长变化趋势类似。H2位置质点的x方向振速在桩体上下两个位置都存在明显的峰值,当桩长增加到12m时,桩体下部x方向速度峰值大于上部相应质点x方向速度峰值。不同长度桩体H2位置质点合速度都在临近桩尖位置达到最大值。(e)不同直径桩体H2位置质点x方向振速和合速度沿桩长变化趋势类似,桩体H2位置质点x向振速和合速度与桩体直径之间没有明显的单调性关系。(4)隧道爆破荷载作用下桩体振动安全判据研究。分别采用波函数展开法和数值模拟方法,基于最大拉应力强度理论对桩体在爆破荷载下的振动安全判据进行研究。基于波函数展开法对桩体爆破振动安全振动速度研究可以发现,素填土地层内的桩体爆破振动临界振动速度远大于黏土地层内的桩体爆破振动临界振动速度,表明桩体在黏土地层更容易遭到破坏。基于波函数展开法求得的桩体爆破安全振动速度为20.44cm/s。采用数值模拟方法,通过建立桩体水平拉应力峰值和水平振动速度峰值的统计关系并基于最大拉应力准则求得桩体爆破安全振动速度为7.96 cm/s。采用波函数展开法求桩体爆破振动安全判据时,爆破应力波简化为平面简谐波,且介质考虑为弹性,理论计算结果与数值模拟所得结果相比偏大。综合两种计算结果,取桩体爆破安全振动速度为7.96 cm/s,结果更偏于安全。(5)隧道爆破荷载作用下桩体爆破安全药量研究。基于欧拉伯努利方程求解方法推导了关于爆破药量的桩体不同位置水平振速的表达式。结合大断面隧道爆破开挖工程,基于推导的表达式,建立了爆破药量与直径60cm、桩长10m、距爆源10m桩体最大水平振速之间的关系,根据提出的桩体爆破安全振速,最终得到大断面隧道爆破开挖下保证桩体安全的最大单段药量为98.2kg;基于数值模拟方法计算的不同爆破药量下桩体的动力响应结果,建立爆破药量与桩体最大水平振速之间关系,根据提出的桩体爆破安全判据得到保证桩体安全的最大单段药量需小于142.4kg。基于欧拉伯努利方程分析桩体爆破安全药量时,计算时没有考虑材料阻尼,计算得到的桩体爆破安全药量更小。综合两种计算结果,取桩体爆破安全药量为98.2kg,结果更偏于安全。
董斌斌[6](2020)在《基于混凝土边坡相似模型的精确延期爆破振动试验研究》文中认为本文以爆破地震波在岩体边坡中的传播特性作为课题探讨方向,依托江西省自然科学基金(20192BAB206017)江西省教育厅科学技术研究项目(GJJ160643)及江西理工大学重点学科资助项目(33000004),在混凝土边坡相似模型上进行了不同延期时间的爆破振动试验,结合MATLAB编译程序探讨了各延期爆破的振动特性,从爆破振动速度、爆破振动能量、爆破振动频率和反应谱的结构体响应多方面指标综合选取了该模型的最佳延期时间,同时分析了爆破地震波穿越不同介质结构面的衰减效应,并运用ANSYS/LS-DYNA有限元仿真程序对延期爆破振动进行了数值模拟分析,得到以下结论:(1)在混凝土边坡相似模型上进行了t=0ms,t=5ms,t=6ms,t=7ms,t=8ms,t=9ms,t=10ms,t=15ms和t=25ms多种不同延期时间的爆破振动试验,通过HHT瞬时能量法有效识别了延期爆破的延期时间,并从爆破振动速度、爆破振动能量、爆破振动频率和反应谱的结构体响应多方面分析了各延期爆破的振动特性,通过多项指标综合评判得出t=6ms为该混凝土边坡相似模型的最佳延期时间。(2)爆破地震波在穿越不同充填介质结构面后,充填介质的波阻抗越小,振动峰值速度越小,振动峰值能量越小,高频滤波作用越强,表现出爆破地震波在频带间能量分布变窄,主频带有往低频带030Hz集中的趋势。(3)当水作为充填介质时,水的波阻抗和水的微压缩连续性都会影响爆破地震波衰减,与其它充填介质比较,水的连续性使振动峰值速度和峰值能量衰减更慢,能量在频带间分布更广,水的流动性则会造成爆破地震波的主频带在各传播方向上分布不一。(4)运用ANSYS/LS-DYNA建立了延期爆破的数值模型,振动峰值速度的模拟结果误差在2.69%以内,满足岩体边坡爆破振动特点,并进一步探究了边坡在爆炸载荷作用下的应力分布,位移变化规律以及塑性区范围,结果表明在爆炸载荷作用下边坡的结构面处以及边坡台阶的坡面、坡脚和边缘处存在应力集中现象,易造成边坡失稳破坏。
孙赛赛[7](2020)在《不同大小抵抗线对爆破地震波衰减规律的影响研究》文中提出炸药在岩体介质中爆炸产生的爆破地震波会引起岩体介质质点和地表产生振动,进而引起爆破地震效应,不仅会造成炸药能量的不必要浪费,增大了经济成本,还会对台阶边坡和建(构)筑物等造成损坏。而在工程爆破中,抵抗线的大小不仅关系到爆破效果的好坏,还直接影响着爆破地震波的传播规律,当前对其的研究大多以现场生产试验为主,忽略了岩体介质之间的不均匀性和各向异性。所以为准确研究不同抵抗线对爆破地震波的衰减规律,本文以相似理论为基础,利用量纲分析法推导出模型试验应遵循的相似准则,建立不同大小抵抗线的混凝土模型进行单孔爆破试验,然后利用origin数据分析软件和HHT分析方法从振动速度、能量等角度对爆破地震波衰减情况进行分析,得出爆破振动速度衰减公式、IMF分量、瞬时能量谱、三维能量谱和边际谱,通过对比分析,得出不同抵抗线对爆破地震波衰减规律的影响,最后通过现场试验对模型试验所得结论进行验证,对降低爆破振动和提高能量利用率具有一定的指导意义。主要内容和结论如下:(1)爆破振动速度衰减规律与抵抗线的大小有着直接关系,主要表现为:随着抵抗线的增大,爆破振动质点峰值速度也随着增大,速度衰减越来越缓慢,且X方向主频有向高频集中的变化趋势。(2)随着爆心距的增大,爆破振动质点峰值速度逐渐减小,主频有向低频集中的变化趋势,且在爆破近区,X方向峰值速度衰减较为迅速,Y、Z方向衰减较为平缓,瞬时峰值能量的衰减与速度具有相同的变化趋势。(3)通过对不同模型的爆破振动监测数据进行线性回归分析,得到三个模型的爆破振动速度衰减公式,对比不同抵抗线的衰减公式可以发现:三个公式中质点峰值速度的衰减系数α值逐渐减小,表明随着模型抵抗线的增大,爆破振动质点峰值速度的衰减逐渐变缓。(4)在相同炸药量条件下,通过理论计算求得1、2、3号模型地震波能量百分比分别为3.38%、5.76%、8.64%,这一结果表明,抵抗线大的爆破试验地震波能量转化率高,能量损失大,即抵抗线大的能量利用率低。这启示我们,为降低爆破振动的能量,提高炸药能量利用率,应对爆破孔网参数设计进行优化,以此提高炸药破碎岩石介质的能量比例。(5)通过利用HHT分析方法获得三个模型在不同位置处的IMF分量、瞬时能量谱、三维能量谱和边际谱,能够比较直观的呈现出不同位置、不同时刻、不同频率处的能量分布特征,揭示了不同大小抵抗线对爆破地震波能量衰减的影响规律。(6)通过对现场试验监测数据的分析发现:现场试验所得爆破振动速度、主频、能量的衰减变化情况同混凝土模型试验所得结论具有较好的吻合性,验证了模型试验所得结论的正确性,同时所得结论对实际生产具有一定的指导意义。
王祥献[8](2020)在《爆破振动对周边环境的影响》文中指出随着城市的大力发展,为了节约经济成本,市区有一部分采用露天爆破施工进行山体开挖。城区的露天爆破施工所产生的振动效应很有可能危机到周围建(构)筑物及人员的安全。因此,如何更好的减小露天爆破施工中所产生的爆破振动影响成为当前的一个研究方向。通过研究不同因素对露天爆破振动影响的大小,以此改进设计方案及施工流程来减少建(构)筑物的破坏及提高施工安全有重要的现实意义。本论文以在建中的黔南布依族苗族自治州福泉市农博城土地平整工程为依托,在获取爆破振动监测数据的基础上,通过回归分析得出爆破地震波的衰减规律,并结合ANSYS/LS-DYNA有限元软件进行数值模拟,研究了齐发爆破和微差爆破对同一质点的爆破振动影响和不同高程震源所产生的爆破振动影响分析。主要研究内容和成果如下:1、在爆破振动测试的基础上,运用最小二乘法对获取的爆破振动监测数据进行回归分析,确定萨道夫斯基经验公式中的K、?值,建立了研究区域爆破地震波峰值振速衰减经验公式,并对爆破地震波主频进行统计分析,总结出主频随爆心距的变化规律。2、建立露天爆破施工三维数值模型,运用ANSYS/LS-DYNA有限元软件进行数值模拟,对影响控制爆破振动的因素进行数值模拟,研究露天爆破振动的传播规律,根据模拟结果,对比分析齐发爆破和微差爆破对爆破效果的影响,不同距离震源对同一质点的振动影响。3、结合福泉市农博城露天爆破开挖特点和周围环境状况,提出了多种减震控制措施,主要有减震掏槽爆破、选择合适的炸药、预裂爆破、毫秒微差延时爆破、水压爆破、选择合理的爆破参数、制定合理的起爆顺序、选用良好的爆破器材等。
张雪屏[9](2020)在《地下洞室群爆破开挖诱发围岩振动幅频变化规律研究》文中研究说明地下洞室爆破开挖时,其爆破振动不可避免地会对开挖洞室和邻近洞室的稳定和安全产生影响,已成为洞室群爆破施工的技术难点之一。根据国内外有关规范,爆破工程除质点振动速度峰值外,爆破振动持续时间以及振动频率对爆破振动效应和安全评价也有重要影响,然而现有的爆破振动研究中对于爆破振动频率的研究不够完善。因此,研究地下洞室群爆破诱发的围岩振动幅频变化规律,不仅具有重要的理论意义,同时也具有重要的工程意义。本文以地下圆形洞室群爆破开挖为研究对象,通过理论推导、回归分析和动力有限元数值模拟相结合的方法,研究地下洞室群爆破开挖诱发的围岩振动幅频规律,根据规律推导出围岩振动速度幅值谱表达式,并采用瀑布沟水电站引水隧洞群爆破工程对公式进行验证,主要研究工作和成果如下:(1)通过理论分析推导出三角形和指数衰减型爆破荷载的频域表达式,并基于黏性岩体中爆破振动速度的幅值谱,得到群孔爆破时掏槽孔及非掏槽孔激发的岩体振动速度幅值谱表达式。群孔爆破振动速度幅值谱与爆心距、孔间距、弹性区边界半径、爆破荷载作用参数、岩石参数等因素相关。(2)采用动力有限元数值模拟方法,研究不同崩落孔圈径及不同爆破进尺下,爆破地震波在本洞围岩中轴向和径向的传播规律。结合洞室轴向围岩的幅频变化规律,从而推导出地下圆形洞室爆破崩落孔起爆激发洞室轴向围岩的速度幅值谱。(3)建立地下圆形洞室群三维模型,研究地下洞室群爆破时,洞室间距和大小对邻近既有洞室围岩振动幅频变化规律的影响。根据得到的幅频变化规律,推导出洞室间距和洞室直径变化时邻洞迎爆侧拱腰的速度幅值谱。(4)以瀑布沟水电站引水隧洞群爆破工程为背景,对推导的振动速度幅值谱公式加以验证,并给出其适用范围。
钱明月[10](2020)在《爆破影响区内高敏感目标物影响的实测及数值模拟研究》文中研究表明在山地、丘林地区修建公路时经常面临隧道开挖,而爆破开挖在岩体隧道开挖过程中极为普遍的一种方法。爆破瞬间产生重大冲击不仅能崩裂岩石,也会对周边产生一定的冲击影响,尤其是对地表房屋、电塔等高敏感性建筑物。如何精确计算、评价、分析爆破冲击对地表高敏感目标物的影响对工程建设具有重大意义。本文以浙江省交通厅科技项目——“基于高敏感目标物爆破控制技术研究”为依托,温州南山隧道为工程背景,对隧道爆破对地表高敏感目标物的影响展开了技术研究,主要内容如下:(1)利用有限元软件模拟隧道爆破对房屋、电塔的动力响应情况,验证敏感物振速和位移取决于敏感物结构自身的强度和振动荷载传递介质-围岩,揭示了在进行爆破设计时,应综合考虑两种因素,最大限度的规避共振效应对周围建筑物的影响。(2)采用数值模拟,验证南山隧道施工地震波衰减规律的准确性。在此基础上,重点研究爆破对地表高敏感目标物的震动影响,得出地震波的能量随着爆心距的传播规律,围岩条件好坏与其对应地表节点垂向振速峰值的关系。(3)通过对大量的监测数据进行分析,研究同一次爆破过程中,质点的峰值振速在三个方向的分布比例(径向:切向:垂向),最终确定控制质点垂向峰值振速是保证高敏感物安全的关键所在。(4)采用数值模拟研究房屋电塔随隧道埋深的爆破安全允许距离、爆破不同节理倾角以及多爆炸点爆破对地表房屋和电塔的振动响应,最终获得爆破安全允许距离,最危险节理倾角,找到了减少爆破施工对地表电塔、房屋等建筑物损伤的控制方法。
二、河道对爆破地震波传播规律的影响分析(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、河道对爆破地震波传播规律的影响分析(论文提纲范文)
(1)凹陷式矿山深孔爆破对注浆帷幕影响机制与振动控制方法研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 爆破振动效应研究现状 |
1.2.2 爆破数值模拟研究现状 |
1.2.3 爆破作用下注浆帷幕破坏机理研究现状 |
1.2.4 注浆帷幕安全判据研究现状 |
1.3 研究内容、技术路线与创新点 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 技术路线 |
1.3.3 创新点 |
第二章 深孔爆破振动传播与衰减特性分析 |
2.1 爆破振动效应及对岩体的损伤作用 |
2.1.1 爆破振动的传播特征 |
2.1.2 岩石爆破损伤过程与作用区域 |
2.1.3 爆破振动对被保护对象的影响 |
2.2 爆破作用对注浆帷幕影响分析 |
2.2.1 凹陷式开采矿山注浆帷幕 |
2.2.2 应力波在注浆帷幕处传播的力学模型 |
2.2.3 爆破振动对注浆帷幕影响机理 |
2.3 基于相同单孔爆破振动信号叠加计算的萨道夫斯基衰减公式修正方法 |
2.3.1 深孔爆破地震波叠加特点 |
2.3.2 群孔微差爆破萨道夫斯基公式修正计算原理 |
2.3.3 基于相同单孔爆破振动信号叠加的群孔振速计算方法 |
2.4 基于不同单孔爆破振动信号叠加计算的萨道夫斯基衰减公式修正方法 |
2.4.1 基于不同单孔爆破振动信号叠加的群孔振速计算方法 |
2.4.2 爆破振动信号叠加计算结果 |
2.4.3 计算结果分析与萨道夫斯基衰减公式修正 |
2.5 本章小结 |
第三章 深孔爆破对注浆帷幕影响数值模拟研究 |
3.1 软件算法原理 |
3.1.1 控制方程 |
3.1.2 时间积分与时间步长控制 |
3.1.3 炸药爆炸计算模型 |
3.2 爆破数值模拟模型 |
3.2.1 几何模型 |
3.2.2 材料模型与参数 |
3.2.3 岩体破坏准则 |
3.3 爆破数值模拟应力波传播特征分析 |
3.3.1 爆炸应力波传播分析 |
3.3.2 破碎塑形区分析 |
3.3.3 帷幕区应力分析 |
3.4 爆破数值模拟振速峰值衰减规律分析 |
3.4.1 水平台段衰减规律分析 |
3.4.2 注浆帷幕区垂直方向衰减规律分析 |
3.4.3 基于数值模拟结果的安全判据分析 |
3.5 本章小结 |
第四章 深孔爆破现场试验研究 |
4.1 凹陷式开采矿山概述 |
4.1.1 矿山开采现状 |
4.1.2 矿山爆破参数 |
4.2 爆破振动现场监测试验 |
4.2.1 试验目的与意义 |
4.2.2 监测试验设备介绍 |
4.2.3 试验方案 |
4.3 爆破振动速度衰减规律分析 |
4.3.1 质点振速峰值衰减规律分析 |
4.3.2 质点振速图像分析 |
4.3.3 高程放大效应分析 |
4.4 爆破振动频率与持续时间变化规律分析 |
4.4.1 爆破振动信号频率衰减规律 |
4.4.2 爆破振动信号频率分布规律 |
4.4.3 爆破振动持续时间变化规律 |
4.5 试验结果与数值模拟结果对比分析 |
4.6 本章小结 |
第五章 工程应用 |
5.1 爆破振动控制 |
5.1.1 爆源控制 |
5.1.2 确定合理的爆破网路 |
5.1.3 爆破安全距离计算与传播路径控制 |
5.2 动态监测与信息化施工 |
5.2.1 爆破振动监测 |
5.2.2 动态信息化施工 |
5.3 应用效果 |
5.4 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
攻读学位期间科研成果及参与的项目 |
致谢 |
学位论文评阅及答辩情况表 |
(2)爆破地震波信号处理HHT改进算法及应用研究(论文提纲范文)
作者简介 |
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 选题来源、目的与意义 |
1.1.1 选题来源 |
1.1.2 选题目的与意义 |
1.2 国内外研究现状与评述 |
1.2.1 爆破地震波特性研究现状 |
1.2.2 爆破震动信号分析技术研究现状 |
1.2.3 HHT在爆破地震信号处理中的硏究现状 |
1.3 目前存在的主要问题 |
1.4 研究内容、技术路线和创新点 |
1.4.1 主要研究内容 |
1.4.2 技术路线图 |
1.4.3 创新点 |
第二章 爆破地震波信号处理方法基本理论 |
2.1 傅里叶变换和短时傅里叶变换 |
2.1.1 傅里叶变换 |
2.1.2 短时傅里叶变换 |
2.1.3 Gabor变换 |
2.2 小波变换 |
2.2.1 小波母函数 |
2.2.2 小波基函数 |
2.2.3 小波变换 |
2.2.3.1 连续小波变换 |
2.2.3.2 离散小波变换 |
2.3 HHT算法原理 |
2.3.1 经验模态分解 |
2.3.1.1 EMD算法理论介绍 |
2.3.1.2 固有模态函数 |
2.3.1.3 EMD算法实例演示 |
2.3.2 Hilbert变换 |
2.4 常用信号处理方法对比研究 |
2.5 本章小结 |
第三章 爆破振动信号HHT-EMD模态混淆降低方法研究 |
3.1 概述 |
3.2 爆破地震波信号EMD模态混淆问题产生的原因及解决办法 |
3.2.1 爆破地震波信号EMD模态混淆问题产生的原因 |
3.2.2 爆破地震波信号EMD模态混淆解决方法 |
3.2.2.1 EMD模态混淆改进算法 |
3.2.2.2 爆破地震波信号自适应光滑降噪模型 |
3.3 基于给定信噪比的自适应光滑降噪模型的降噪效果评价 |
3.3.1 自适应光滑降噪模型的降噪效果评价指标 |
3.3.2 模态分解算法比选 |
3.3.3 建立基于CEEMD-MPE的自适应光滑降噪模型 |
3.3.4 基于给定信噪比的自适应光滑降噪模型的降噪评价 |
3.4 本章小结 |
第四章 爆破振动信号HHT-EMD端点效应抑制方法研究 |
4.1 概述 |
4.2 EMD端点效应产生的原因及改善方法 |
4.2.1 EMD端点效应产生的原因 |
4.2.2 改善EMD端点效应的方法 |
4.2.2.1 边界局部特征尺度自适应匹配延拓的EMD端点效应抑制法 |
4.2.2.2 其他端点效应抑制方法 |
4.3 多种EMD端点效应抑制方法在仿真信号比选 |
4.3.1 仿真信号的建立 |
4.3.2 仿真信号多种端点效应方法处理分析 |
4.3.3 端点效应处理评价指标 |
4.3.4 仿真信号端点效应处理结果分析 |
4.4 本章小结 |
第五章 爆破振动信号HHT-IMF归一化处理方法研究 |
5.1 概述 |
5.2 爆破振动信号IMF归一化处理必要性和处理方法研究 |
5.2.1 爆破振动信号IMF归一化处理必要性研究 |
5.2.2 爆破振动信号IMF归一化处理方法研究 |
5.2.2.1 EMD模态混淆和端点效应联合抑制算法 |
5.2.2.2 爆破振动信号IMF归一化处理方法研究 |
5.3 基于仿真试验的HT和 INHT对比研究 |
5.3.1 仿真信号的建立 |
5.3.2 IMF归一化处理 |
5.3.3 仿真信号HT和 INHT对比分析 |
5.4 本章小结 |
第六章 爆破振动信号HHT改进算法应用研究 |
6.1 爆破地震波信号处理HHT改进算法 |
6.2 自适应光滑降噪模型在公路隧道扩挖爆破地震波信号降噪处理中的应用 |
6.2.1 工程背景 |
6.2.2 爆破振动监测 |
6.2.3 自适应光滑降噪模型的公路隧道扩挖爆破地震波信号降噪处理分析 |
6.3 改进HHT算法在地下洞室爆破网络延时分析中的应用 |
6.3.1 工程背景 |
6.3.2 爆破振动监测 |
6.3.3 改进HHT算法的爆破网络延时分析 |
6.4 改进HHT算法在水下钻孔爆破地震波信号时频能量分析中的应用 |
6.4.1 工程背景 |
6.4.2 爆破振动监测 |
6.4.3 改进HHT算法的水下钻孔爆破地震波信号时频能量分析 |
6.5 本章小节 |
第七章 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
(3)边坡爆破的振动响应分析与爆破效果参数的预测方法研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 爆破振动波传播效应研究 |
1.2.2 爆破振动波能量衰减研究 |
1.2.3 爆破振动对边坡的作用研究 |
1.2.4 爆破振动强度预测方法研究 |
1.3 主要研究内容及技术路线 |
1.4 本文创新点 |
第2章 爆破载荷作用机理与爆破参量预测方法 |
2.1 爆破载荷的产生与传播机理 |
2.1.1 应力波的分类 |
2.1.2 爆破过程中波动形式 |
2.2 爆破地震波的传播效应 |
2.2.1 爆破地震波的破坏形式和影响因素 |
2.2.2 爆破振动强度的表征参量及其在振动危害中的作用 |
2.3 爆破振动波的能量传播规律 |
2.3.1 爆破地震波能量的计算 |
2.4 爆破参数预测方法 |
2.5 本章小结 |
第3章 应用人工智能预测爆破参量的可行性 |
3.1 人工智能与BP神经网络 |
3.1.1 BP神经网络 |
3.1.2 BP神经网络隐含层节点数设计 |
3.1.3 BP神经网络的局限性和改进方法 |
3.2 遗传算法与BP神经网络 |
3.2.1 遗传算法 |
3.2.2 遗传算法的编码设计 |
3.3 遗传算法优化神经网络的方法及流程 |
3.4 改进BP神经网络算法的程序算例考证 |
算例一 广东岭澳核电站二期工程20m平台爆破振速预测 |
3.4.1 样本数据 |
3.4.2 神经网络结构与参数设计 |
3.4.3 结果分析 |
算例二 新疆磁海铁矿边坡爆破结果预测 |
3.4.4 样本数据 |
3.4.5 神经网络结构与参数设计 |
3.4.6 结果分析 |
3.5 本章小结 |
第4章 爆破振动强度预测及能量衰减分析 |
4.1 引言 |
4.2 爆破振动速度预测方法对比分析 |
4.2.1 广东岭澳核电站20m平台爆破振动速度预测 |
4.2.2 新疆磁海铁矿边坡爆破振动速度预测 |
4.3 新疆磁海铁矿爆破振动能量传播规律 |
4.3.1 新疆磁海铁矿边坡爆破能量计算方法 |
4.3.2 新疆磁海铁矿边坡爆破能量衰减分析 |
4.4 新疆磁海铁矿仿真模拟 |
4.4.1 模拟软件与程序算法 |
4.4.2 数值模拟模型参数设计 |
4.5 数值模拟结果分析 |
4.6 本章小结 |
结论与展望 |
结论 |
展望 |
参考文献 |
致谢 |
(4)台阶爆破振动高程效应理论研究及应用(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
缩写和符号清单 |
1 绪论 |
1.1 选题背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 爆破振动及衰减规律研究进展 |
1.2.2 爆破振动高程效应研究进展 |
1.2.3 爆破振动安全判据研究进展 |
1.2.4 现有研究的局限性 |
1.3 主要研究内容 |
1.4 研究技术路线 |
2 爆破振动高程效应机理研究 |
2.1 弹性波在各向同性介质中的传播 |
2.2 弹性波在自由面的反射 |
2.2.1 各向同性弹性介质中的弹性波波动方程 |
2.2.2 弹性纵波和弹性横波 |
2.2.3 P波在弹性体半空间界面的反射 |
2.3 爆破振动正高程效应机理分析 |
2.3.1 爆破地震波传播模型 |
2.3.2 台阶模型正高程效应分析 |
2.4 爆破振动负高程效应机理分析 |
2.4.1 爆破地震波传播模型 |
2.4.2 台阶模型负高程效应分析 |
2.5 爆破振动速度峰值预测公式建立 |
2.5.1 爆破振动高程效应振速比值解析式化简 |
2.5.2 爆破振动高程效应振速预测公式分析 |
2.6 本章小结 |
3 爆破振动高程效应相似模型试验 |
3.1 混凝土模型爆破试验相似分析 |
3.1.1 模型试验原理 |
3.1.2 混凝土模型试验相似分析 |
3.2 混凝土模型爆破试验筹备 |
3.2.1 混凝土模型制备 |
3.2.2 爆破器材及测试设备 |
3.3 炸药量对爆破振动高程效应的影响 |
3.3.1 混凝土模型几何参数 |
3.3.2 爆破试验设计 |
3.3.3 试验结果与分析 |
3.4 台阶高度对爆破振动高程效应的影响 |
3.4.1 混凝土模型几何参数 |
3.4.2 爆破试验设计 |
3.4.3 试验结果与分析 |
3.5 台阶倾角对爆破振动高程效应的影响 |
3.5.1 混凝土模型几何参数 |
3.5.2 爆破试验设计 |
3.5.3 试验结果与分析 |
3.6 本章小结 |
4 爆破振动高程效应数值模拟研究 |
4.1 有限元模拟概述 |
4.2 爆破振动有限元计算模型 |
4.2.1 几何模型 |
4.2.2 材料参数及其本构方程 |
4.2.3 算法的选择及边界条件 |
4.3 单孔爆破动力响应特征分析以及数值模型验证 |
4.3.1 单孔爆破模拟方案设计 |
4.3.2 下台阶起爆动力响应特征分析以及模型验证 |
4.3.3 上台阶起爆动力响应特征分析以及模型验证 |
4.4 爆破振动速度与有效应力关系分析 |
4.4.1 单孔爆破几何模型组合 |
4.4.2 单孔爆破振动速度分析 |
4.4.3 振速与有效应力的关系分析 |
4.5 三孔延时爆破动力响应特征分析 |
4.5.1 三孔延时爆破几何模型 |
4.5.2 三孔延时爆破振动速度分析 |
4.5.3 振速放大倍数与延时时间的关系分析 |
4.6 多排孔台阶爆破动力响应特征分析 |
4.6.1 多排孔爆破几何模型 |
4.6.2 多排孔爆破应力云图与振速云图分析 |
4.6.3 多排孔爆破振动速度分析 |
4.7 本章小结 |
5 爆破振动高程效应现场测试与分析 |
5.1 工程概况 |
5.1.1 矿区地层 |
5.1.2 矿区构造 |
5.1.3 采剥工艺 |
5.2 爆破振动测试方案 |
5.2.1 测试系统 |
5.2.2 现场布点 |
5.2.3 传感器的安装 |
5.3 爆破振动现场测试结果 |
5.3.1 现场测试数据 |
5.3.2 典型波形图 |
5.4 爆破振动速度监测数据拟合分析 |
5.4.1 现场实测数据拟合 |
5.4.2 实测数据拟合误差分析 |
5.5 爆破振动传播规律分析 |
5.5.1 爆破振动传播规律分析方法 |
5.5.2 爆破振动传播规律分析 |
5.6 爆破振动传播规律区域特征分析 |
5.7 爆破振动主振频率统计分析 |
5.8 本章小结 |
6 台阶爆破振动评价以及工程应用 |
6.1 振动评价的正态分布函数构建 |
6.1.1 线性回归法确定k,a,β值 |
6.1.2 正态分布函数 |
6.2 爆破振动评价和安全炸药量计算 |
6.2.1 台阶爆破振动评价 |
6.2.2 安全炸药量计算 |
6.3 金欧露天煤矿改道爆破设计及效果评价 |
6.3.1 工程概况 |
6.3.2 爆破方案 |
6.3.3 最大单响药量确定 |
6.3.4 爆破参数设计 |
6.3.5 爆破网路设计 |
6.3.6 爆破振动与裂缝监测分析 |
6.4 陕西店张公路路堑工程爆破设计以及效果评价 |
6.4.1 工程概况 |
6.4.2 爆破方案 |
6.4.3 最大单响药量确定 |
6.4.4 爆破参数设计 |
6.4.5 爆破网路设计 |
6.4.6 爆破振动监测与分析 |
6.5 本章小结 |
7 结论与展望 |
7.1 主要结论 |
7.2 创新点 |
7.3 展望 |
参考文献 |
作者简历及在学研究成果 |
学位论文数据集 |
(5)地铁隧道爆破建筑结构桩体动力效应研究(论文提纲范文)
作者简历 |
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 爆破地震波传播特性研究 |
1.2.2 爆破地震波作用下结构动力响应特征研究 |
1.2.3 爆破振动安全判据与危害控制研究 |
1.3 本文研究内容、方法 |
第二章 地铁隧道爆破振动的作用特点 |
2.1 爆破地震波的一般特点 |
2.1.1 爆破地震波的产生 |
2.1.2 爆破地震波的类型 |
2.1.3 爆破地震波的传播与衰减 |
2.2 地铁隧道爆破地震波对桩基作用特点 |
2.3 邻近建筑桩基的地铁隧道爆破工程案例 |
2.3.1 工程概况 |
2.3.2 爆破开挖方案 |
2.3.3 酒店上部建筑及其桩基结构概况 |
2.3.4 爆源与桩基空间关系 |
2.4 本章小结 |
第三章 隧道爆破开挖振动传播规律 |
3.1 爆破振动测试与分析 |
3.1.1 爆破监测方案 |
3.1.2 监测结果分析 |
3.2 基于数值模拟的地层爆破振动传播规律研究 |
3.2.1 数值模型 |
3.2.2 材料模型及参数 |
3.2.3 数值模拟的可靠性分析 |
3.2.4 地层爆破振动传播规律研究 |
3.3 基于应力波理论的地层爆破振动传播规律研究 |
3.3.1 计算模型 |
3.3.2 P波入射理论分析 |
3.3.3 方法验证 |
3.3.4 参数敏感性分析 |
3.4 爆破振动速度预测模型 |
3.5 本章小结 |
第四章 隧道爆破荷载作用下桩体动力响应 |
4.1 现场监测 |
4.2 基于数值模拟的桩体动力响应研究 |
4.2.1 计算模型 |
4.2.2 桩体材料模型 |
4.2.3 桩体不同截面振动速度分布 |
4.2.4 沿桩长方向振动速度分布 |
4.3 不同影响因素下桩体动力响应 |
4.3.1 不同桩端边界下桩体动力响应 |
4.3.2 不同地层条件下桩体动力响应 |
4.3.3 距爆源不同距离下桩体动力响应 |
4.3.4 不同桩长条件下桩体动力响应 |
4.3.5 不同桩径条件下桩体爆破动力响应 |
4.4 本章小结 |
第五章 隧道爆破荷载作用下桩体振动安全判据 |
5.1 基于波函数展开法的桩体振动安全判据研究 |
5.1.1 理论模型 |
5.1.2 桩体振动安全判据计算方法 |
5.1.3 桩体爆破振动安全判据计算 |
5.2 基于数值模拟的桩体振动安全判据研究 |
5.3 桩体振动安全判据对比及讨论 |
5.4 本章小结 |
第六章 隧道爆破荷载作用下桩体爆破安全药量 |
6.1 基于欧拉伯努利方程的桩体爆破安全药量研究 |
6.1.1 计算模型 |
6.1.2 爆炸压力方程 |
6.1.3 桩体爆破荷载 |
6.1.4 桩体动力响应计算 |
6.1.5 桩体爆破安全药量案例分析 |
6.2 基于数值模拟的桩体爆破安全药量案例计算 |
6.3 桩体爆破安全药量案例分析结果对比及讨论 |
6.4 本章小结 |
第七章 结论与展望 |
致谢 |
参考文献 |
(6)基于混凝土边坡相似模型的精确延期爆破振动试验研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 课题研究的意义与目的 |
1.3 国内外研究现状 |
1.3.1 爆破振动信号分析现状 |
1.3.2 爆破振动评价与预测研究现状 |
1.3.3 延期爆破振动的研究 |
1.3.4 充填介质对爆破地震波传播的影响 |
1.3.5 存在的不足 |
1.4 研究的主要内容与技术路线 |
1.4.1 研究的主要内容 |
1.4.2 技术路线图 |
第二章 混凝土边坡相似模型制作及实验过程 |
2.1 引言 |
2.2 混凝土边坡相似模型制作 |
2.2.1 模型材料的选取及其配比 |
2.2.2 模型设计相似定理 |
2.2.3 混凝土边坡相似模型设计与浇筑 |
2.3 试验过程 |
2.3.1 爆破器材及测试设备 |
2.3.2 试验监测设备 |
2.3.3 试验方案 |
2.4 试验结果 |
2.5 本章小结 |
第三章 精确延期爆破振动特征分析 |
3.1 引言 |
3.2 不同延期时间的爆破振动速度分析 |
3.3 精确延期爆破的不同延期时间识别 |
3.3.1 HHT变换基本原理 |
3.3.2 HHT瞬时能量法识别延期时间 |
3.4 不同延期时间的爆破振动能量与频率分析 |
3.5 最佳延期时间选优 |
3.6 本章小结 |
第四章 爆破地震波穿越不同介质结构面的衰减效应 |
4.1 引言 |
4.2 不同充填介质的振动速度分析 |
4.3 不同充填介质的爆破振动能量与频带分析 |
4.4 本章小结 |
第五章 爆破作用下结构体的动态响应特征分析 |
5.1 引言 |
5.2 反应谱理论及计算分析 |
5.2.1 反应谱理论 |
5.2.2 加速度求解 |
5.2.3 反应谱曲线及其物理意义 |
5.2.4 反应谱的数值计算推导过程 |
5.3 混凝土边坡相似模型的反应谱特征分析 |
5.3.1 结构阻尼对反应谱的影响 |
5.3.2 精确延期爆破反应谱的特性分析 |
5.3.3 不同充填介质的反应谱特性分析 |
5.4 本章小结 |
第六章 精确延期爆破数值模拟分析 |
6.1 引言 |
6.2 ANSYS/LS-DYNA理论简介 |
6.2.1 ANSYS/LS-DYNA求解步骤 |
6.2.2 控制方程与空间有限元离散化 |
6.3 延期爆破数值模型的建立与参数设置 |
6.4 延期爆破模拟计算结果及分析 |
6.4.1 速度分析 |
6.4.2 应力分析 |
6.4.3 位移分析 |
6.4.4 塑性区分析 |
6.5 本章小结 |
第七章 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读学位期间的研究成果 |
(7)不同大小抵抗线对爆破地震波衰减规律的影响研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究目的及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 爆破地震波衰减规律研究 |
1.2.2 爆破振动强度的预测研究 |
1.2.3 振动信号分析研究 |
1.3 研究内容 |
1.4 研究方法与技术路线 |
1.4.1 研究方法 |
1.4.2 技术路线 |
第二章 爆破地震波的产生机理与特性 |
2.1 爆破地震波的产生 |
2.2 爆破地震波的分类 |
2.3 爆破地震波的传播特征 |
2.3.1 波的惠更斯原理及应用 |
2.3.2 地震波的反射和折射 |
2.4 爆破地震波能量分析 |
2.5 本章小结 |
第三章 模型试验相似准则的建立 |
3.1 相似理论 |
3.1.1 相似第一定理 |
3.1.2 相似第二定理 |
3.1.3 相似第三定理 |
3.2 模型试验相似准则推导 |
3.2.1 爆破相似准则的推导方法 |
3.2.2 模型试验相似物理量的选定 |
3.3 相似材料配比研究 |
3.3.1 原型岩体岩性特征分析 |
3.3.2 砂浆试件的物理力学性能测试 |
3.4 本章小结 |
第四章 不同大小抵抗线单孔爆破相似模型试验 |
4.1 模型爆破试验工序 |
4.2 相似模型试验方案设计 |
4.2.1 模型设计及制作 |
4.2.2 模型的浇筑 |
4.2.3 仪器的选择 |
4.2.4 监测点的布置 |
4.2.5 主要爆破参数设计 |
4.3 爆破振动的监测 |
4.3.1 模型的试爆 |
4.3.2 主爆模型的现场仪器安装与爆破试验 |
4.3.3 爆破振动监测结果 |
4.4 监测信号分析 |
4.4.1 爆破振动速度衰减规律 |
4.4.2 不同抵抗线的峰能衰减变化 |
4.4.3 不同抵抗线的炸药能利用率 |
4.5 本章小结 |
第五章 基于HHT在爆破地震波衰减规律中的应用 |
5.1 EMD模态分解与各IMF分量频谱 |
5.1.1 信号的EMD分解 |
5.1.2 IMF分量频谱分析 |
5.2 瞬时能量谱分析 |
5.3 三维能量谱分析 |
5.4 边际谱分析 |
5.5 爆破振动信号频带能量分布规律 |
5.6 本章小结 |
第六章 不同抵抗线现场爆破试验 |
6.1 别斯库都克露天煤矿基本概况 |
6.2 别矿地质构造 |
6.3 别矿爆破施工技术 |
6.4 不同抵抗线现场爆破试验及结果分析 |
6.4.1 振动速度衰减规律 |
6.4.2 不同抵抗线的峰能衰减变化 |
6.4.3 爆破振动主频衰减规律 |
6.4.4 频带能量分布规律 |
6.5 本章小结 |
第七章 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
(8)爆破振动对周边环境的影响(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
1.绪论 |
1.1. 研究意义及问题的提出 |
1.1.1. 研究意义 |
1.1.2. 问题的提出 |
1.2. 国内外研究现状 |
1.2.1. 爆破震动效应研究现状 |
1.2.2. 控制爆破研究现状 |
1.2.3. 露天爆破振动数值模拟研究现状 |
1.3. 主要工作与成果 |
1.4. 研究内容及技术路线 |
1.4.1. 研究内容 |
1.4.2. 研究方法及技术路线 |
2.爆破振动基本理论 |
2.1. 爆破地震波 |
2.1.1. 爆破地震波的产生机理 |
2.1.2. 爆破地震波的种类 |
2.1.3. 爆破地震波的基本参数 |
2.1.4. 爆破地震波的衰减规律 |
2.1.5. 爆破地震波与天然地震波的异同 |
2.2. 爆破振动对建筑物的影响 |
2.3. 爆破振动评判标准 |
2.3.1. 国外爆破振动安全判据 |
2.3.2. 国内爆破振动安全判据 |
2.4. 本章小结 |
3.露天爆破施工爆破振动测试研究 |
3.1. 福泉农博城工程概括 |
3.1.1. 工程简介 |
3.1.2. 水文地质条件 |
3.1.3. 工程环境情况 |
3.1.4. 工程重点保护桥梁 |
3.2. 爆破施工方案 |
3.2.1. 爆破设计要求 |
3.2.2. 爆破施工 |
3.2.3. 起爆网络设计 |
3.3. 爆破振动监测 |
3.3.1. 监测目的 |
3.3.2. 监测内容 |
3.3.3. 监测方法 |
3.4. 爆破振动监测结果分析 |
3.4.1. 监测数据 |
3.4.2. 峰值振速回归分析 |
3.4.3. 地表质点振动主频率分析 |
3.5. 本章小结 |
4.露天爆破ANSYS/LS-DYNA数字模拟 |
4.1. 概述 |
4.2. 有限元模型建立 |
4.2.1. 模型概况 |
4.2.2. 模型参数选取 |
4.3. 模拟结果分析 |
4.3.1. 速度分析 |
4.3.2. 应力波分析 |
4.3.3. 位移分析 |
4.4. 本章小结 |
5.结论与展望 |
5.1. 结论 |
5.2. 展望 |
致谢 |
参考文献 |
(9)地下洞室群爆破开挖诱发围岩振动幅频变化规律研究(论文提纲范文)
中文摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究目的及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 爆破振动效应 |
1.2.2 爆破振动信号的分析与处理 |
1.2.3 爆破地震波对邻近洞室围岩振动的影响 |
1.2.4 目前研究存在的不足 |
1.3 研究的内容及方法 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 技术路线 |
第二章 岩体爆破开挖诱发的围岩振动 |
2.1 概述 |
2.2 爆破地震波的产生 |
2.2.1 药包爆炸过程 |
2.2.2 爆破破岩机理 |
2.3 爆炸荷载的确定及其等效模拟方法 |
2.3.1 爆炸荷载的确定 |
2.3.2 爆炸荷载的频域表达式 |
2.4 群孔爆破激发围岩振动频谱特性 |
2.5 地下洞室群爆破激发围岩振动 |
2.5.1 爆破振动对地下圆形洞室的影响 |
2.5.2 洞室围岩振动幅频变化的影响因素 |
2.6 本章小结 |
第三章 地下圆形洞室爆破开挖诱发的围岩振动幅频变化规律 |
3.1 概述 |
3.2 地下圆形洞室爆破开挖数值模拟 |
3.2.1 数值模拟方法 |
3.2.2 洞室爆破开挖计算模型及工况 |
3.2.3 洞室爆破开挖计算参数选取 |
3.2.4 数值模型合理性评估 |
3.3 不同崩落孔圈径下本洞围岩振动幅频变化规律 |
3.3.1 不同崩落孔圈径下爆破地震波沿洞室轴向传播规律 |
3.3.2 不同崩落孔圈径下爆破地震波沿开挖面径向传播规律 |
3.4 不同爆破进尺下本洞围岩振动幅频变化规律 |
3.4.1 不同爆破进尺下爆破地震波沿洞室轴向传播规律 |
3.4.2 不同爆破进尺下爆破地震波沿开挖面径向传播规律 |
3.5 地下圆形洞室轴向围岩振动速度幅值谱 |
3.6 本章小结 |
第四章 地下洞室群空间分布对围岩振动幅频的影响 |
4.1 概述 |
4.2 地下洞室群爆破开挖数值模拟 |
4.2.1 数值模拟计算模型 |
4.2.2 数值模拟计算工况 |
4.2.3 多个邻近洞室的讨论 |
4.3 不同洞室间距下邻洞围岩振动幅频变化规律 |
4.3.1 不同洞室间距下邻洞围岩振速幅值变化规律 |
4.3.2 不同洞室间距下邻洞围岩振动频率变化规律 |
4.4 不同洞室直径下邻洞围岩振动幅频变化规律 |
4.4.1 不同洞室直径下邻洞围岩振速幅值变化规律 |
4.4.2 不同洞室直径下邻洞围岩振动频率变化规律 |
4.5 邻近洞室围岩振动速度幅值谱 |
4.6 本章小结 |
第五章 速度幅值谱公式的验证与应用 |
5.1 概述 |
5.2 实测洞室群爆破开挖诱发的围岩振动 |
5.2.1 工程概况 |
5.2.2 实测围岩振动 |
5.3 实际工程数值模拟与理论方法对比 |
5.3.1 数值模拟计算模型 |
5.3.2 数值模型合理性分析 |
5.3.3 理论公式与数值模拟结果对比 |
5.4 理论公式在实际工程中的应用 |
5.5 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
硕士期间发表的学术论文及参与的科研项目 |
(10)爆破影响区内高敏感目标物影响的实测及数值模拟研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 选题依据和意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 爆破地震波的传播规律 |
1.2.2 建筑物爆破振动响应特性 |
1.2.3 建筑物的安全允许振速研究 |
1.3 本文的主要研究内容及思路 |
第2章 南山隧道爆破振动安全判据及ABAQUS实例分析 |
2.1 爆破振动的安全判据 |
2.1.1 敏感物的动力分析模型 |
2.1.2 敏感物的振动安全判据 |
2.2 南山隧道工程概况 |
2.2.1 工程地质条件 |
2.2.2 周边环境 |
2.3 计算模型的建立及计算流程 |
2.3.1 单元类型、屈服准则与材料参数 |
2.3.2 荷载与边界条件 |
2.3.3 模型的建立 |
2.3.4 计算流程 |
2.4 计算结果汇总 |
2.4.1 动力响应分布云图 |
2.4.2 动力响应时程分布 |
2.5 爆破影响因素敏感性分析 |
2.5.1 围岩参数对动力响应结果的影响 |
2.5.2 结构参数对动力响应结果的影响 |
2.6 本章小结 |
第3章 隧道爆破施工现场监测 |
3.1 监测方案 |
3.1.1 爆破振动相关物理量的选取 |
3.1.2 爆破振动仪器的选择 |
3.1.3 爆破振动测点布置 |
3.2 地表监测结果 |
3.2.1 实测数据 |
3.2.2 结果分析 |
3.3 洞内监测结果 |
3.3.1 实测数据 |
3.3.2 结果分析 |
3.4 爆破结果分析 |
3.4.1 爆源-敏感物距离影响分析-断面测点 |
3.4.2 爆源-敏感物距离影响分析-地表敏感物 |
3.5 本章小结 |
第4章 基于Midas/GTS的隧道爆破安全允许距离分析 |
4.1 有限元软件MIDAS/GTS介绍 |
4.2 有限元软件Midas/GTS模拟相关条件的确定 |
4.2.1 单元类型与本构模型 |
4.2.2 模型参数及建模方案选取 |
4.3 计算结果分析 |
4.3.1 房屋在爆源正上方,电塔在爆源侧面 |
4.3.2 电塔在爆源正上方,房屋在爆源侧面 |
4.4 本章小结 |
第5章 隧道爆破节理倾角及多爆炸点数值模拟研究 |
5.1 层状岩体节理倾角研究模型参数及模拟方案选取 |
5.2 岩体不同节理倾角计算结果分析 |
5.3 隧道多爆炸点研究模型参数及模拟方案选取 |
5.4 隧道多爆炸点研究计算结果分析 |
5.4.1 左隧道单向与右隧道单向爆破施工 |
5.4.2 左隧道双向爆破施工 |
5.4.3 右隧道双向爆破施工 |
5.4.4 左右隧道单向、同时爆破施工 |
5.4.5 左右隧道双向、同时爆破施工 |
5.4.6 四种多爆炸点情况对比分析 |
5.5 本章小结 |
第6章 结论与展望 |
6.1 主要结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
四、河道对爆破地震波传播规律的影响分析(论文参考文献)
- [1]凹陷式矿山深孔爆破对注浆帷幕影响机制与振动控制方法研究[D]. 张玉川. 山东大学, 2021(12)
- [2]爆破地震波信号处理HHT改进算法及应用研究[D]. 孙苗. 中国地质大学, 2021(02)
- [3]边坡爆破的振动响应分析与爆破效果参数的预测方法研究[D]. 文博. 兰州理工大学, 2021(01)
- [4]台阶爆破振动高程效应理论研究及应用[D]. 张小军. 北京科技大学, 2021(02)
- [5]地铁隧道爆破建筑结构桩体动力效应研究[D]. 张震. 中国地质大学, 2020(03)
- [6]基于混凝土边坡相似模型的精确延期爆破振动试验研究[D]. 董斌斌. 江西理工大学, 2020
- [7]不同大小抵抗线对爆破地震波衰减规律的影响研究[D]. 孙赛赛. 贵州大学, 2020(04)
- [8]爆破振动对周边环境的影响[D]. 王祥献. 贵州大学, 2020(04)
- [9]地下洞室群爆破开挖诱发围岩振动幅频变化规律研究[D]. 张雪屏. 武汉理工大学, 2020(08)
- [10]爆破影响区内高敏感目标物影响的实测及数值模拟研究[D]. 钱明月. 温州大学, 2020(03)