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爆生气体在光面爆破中的作用机理研究
| 论文题名： | 爆生气体在光面爆破中的作用机理研究 |
| 关键词： | 隧道工程;爆生气体;预裂爆破;炮孔裂纹;切缝管 |
| 摘要： | 本文采用断裂力学的方法，推导了隧道周边眼上裂纹的应力强度因子理论解析解。并利用气体一维流动的基本方程讨论了爆生气体在裂纹的中流动规律。利用ANSYS14.0中的断裂力学分析功能计算了周边眼裂纹的应力强度因子的有限元解，同时也采用matlab计算了这些应力强度因子的理论解，并作出了对比。ANSYS中的裂纹应力强度因子有限元解和理论解能够很好的吻合，误差有4.52％，达到了较高的精度。 用ANSYS14.0中新增的裂纹扩展分析功能模拟分析了炮孔裂纹在爆生气体的驱动下扩展的规律。在裂纹扩展分析中发现，在伯努力效应的作用下优势扩展的裂纹会迅速抑制劣势裂纹。这说明在光面（预裂）爆破中要合理的利用爆生气体的能量就需要使轮廓线上的裂纹相比其他裂纹有扩展上的优势。而切缝管能够限制爆生气体进入管壁处的裂纹，使切缝处的裂纹得到优先发展。只要合理的运用切缝管这一特点就能改善光面（预裂）爆破的效果。 切缝管在实际应用的过程中，需要保证相邻管材的切缝在光面（预裂）爆破轮廓面上才能发挥其应有的效果。如果相邻管材的切缝没有对其，相互错开反而会造成较大的超挖欠挖。为了解决这个问题研发了适用于隧道光面爆破和适用于台阶爆破的对中装置，并均已申请国家专利。 |
| 作者： | 彭张林 |
| 专业： | 土木工程 |
| 导师： | 吴从师 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 长沙理工大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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