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基于ANSYS/Ls-dyna仿真模拟对条形药包爆破地震效应的研究
| 论文题名： | 基于ANSYS/Ls-dyna仿真模拟对条形药包爆破地震效应的研究 |
| 关键词： | 简支梁桥;条形药包;爆破地震效应;动力响应;减震措施 |
| 摘要： | 在爆破工程建设生产过程中，条形药包是爆破工程经常选用的爆源结构形式，而条形药包在爆破过程中必然会引起地面震动，该震动会危及周围人群与建筑物的安全，所以，对爆破地震效应的研究有着长远的现实指导意义。本文以条形药包在岩石介质中爆破、爆炸荷载作用下的简支梁为研究对象，采用ANSYS/Ls-dyna有限元数值仿真计算程序对其产生的爆破地震效应进行分析研究。 首先，从岩石爆破机理与地震波的形成方面论述了爆破震动的理论，讲述了岩石破坏的四种观点。从条形药包的概念定义、计算分析原理和方法、爆破应力及其衰减方程等方面讲述了条形药包爆炸时的计算理论研究。 其次，介绍了有限元分析程序ANSYS/ls-dyna的计算方法与求解步骤，运用该程序建立了岩石爆破模型。通过对爆破过程中不同时刻的应力云图的分析研究得出条形药包中心起爆时的应力分布特点；通过研究计算点的振速时程图总结出径向振速与轴向振速的变化规律及差异；通过函数拟合的方法对径向和轴向计算质点振速峰值进行曲线拟合，得出了条形药包中心起爆时径向和轴向各质点振速峰值与它到爆源距离的函数关系式；通过与工程中实测的质点最大振速进行比较，表明拟合公式和数值模拟方法的正确性和合理性。 再次，模拟条形药包在台阶状地形条件下的爆破过程，通过对上下台阶面径向振速时程的研究得出了台阶爆破时具有高程放大效应和上下台阶振速变化规律；分析不同装药结构条件下爆破地震效应的差异；并且分析了简支梁在爆炸冲击荷载作用下的动力响应。 最后，提出了桥梁在爆破地震作用下的安全评估方法，同时结合条形药包爆破地震效应的特征和爆破地震效应控制原理，提出了几点减震措施。 |
| 作者： | 孙海利 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 黄平明 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 长安大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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