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原文传递城市隧道开挖爆破震动对地表建筑物的影响及安全评价

论文题名：	城市隧道开挖爆破震动对地表建筑物的影响及安全评价
关键词：	爆破震动;安全评估;动力反应;反应谱;隧道开挖;地表建筑物
摘要：	随着爆破技术在工程领域的广泛应用，结构物的爆破地震效应及其安全评估成为工程界重要的研究课题之一。城市隧道施工地点多集中于城市中心区，沿线地表建筑物密集。因此，为保证建筑物的安全和隧道等地下工程的顺利建设。有必要对爆破地震波作用下的结构震动效应及安全评估进行全面的研究。为此，本文以青岛市胶州湾海底隧道接线工程爆破开挖为工程背景，分析探讨了爆破震动强度的影响因素及传播衰减规律，以普通结构动力学理论为参照阐述了爆破震动的结构动力学理论，在总结安全评估一般方法的基础上建立了爆破震动安全评估体系，最后通过ANSYS有限元软件，对某框架结构工程实例在爆破震动作用下的的动力反应进行计算分析，与抗震设防烈度震动作用下的结构动力反应进行比较，按照已建立的爆破震动安全评估体系对其进行了安全性评估。本文关于结构在爆破震动作用下的动力反应与建立的爆破震动安全评估体系可以为建筑结构的抗爆设计和隧道的的施工设计提供参考。本文的主要研究内容和成果如下：　　 (1)介绍了本课题的研究背景及意义；从爆破震动传播及衰减规律，爆破震动对结构的影响和爆破震动作用下结构的安全评估三个方面的国内外研究现状及发展综述，提出必须建立系统的安全评估体系，才能对建筑结构的安全性做出合理的评估。　　 (2)分析了爆破震动和爆破地震波的形成与基本参数的计算，讨论了爆破地震波的传播特性，包括振幅特性与频谱特性。提出了影响爆破地震波强度的因素：包括炸药类型的影响、爆破段数的影响、炮孔直径的影响、起爆方法对爆破震动的影响、初始抵抗线的影响与传播介质的影响，最后介绍了青岛胶州湾海底隧道青岛端接线工程爆破震动现场测试的情况，给出了针对该工程的萨道夫经验回归公式，为结构动力响应分析和安全评估做好准备。　　 (3)以经典结构动力分析理论为基础，研究了爆破震动作用下结构动力分析的理论及方法，详细介绍了爆破震动反应谱法和时程分析法。　　 (4)对现有的爆破震动作用下对结构安全评估的一般方法进行分析，并提出了其存在的缺陷，以此建立了爆破震动作用下结构安全评估体系。　　 (5)以某框架结构办公楼为工程实例，首先按照《爆破安全规程》的判别方法初步分析结构的安全性，然后通过ANSYS软件建立结构的有限元模型，采用反应谱法和时程分析法对结构进行动力分析，得出结构在爆破震动条件下和抗震设防烈度震动条件下的动力位移和内力反应的变化规律相似，但总体上来爆破震动作用下结构的动力反应值比抗震设防烈度震动作用下小得多，由此，基于反应谱法和时程分析法知该结构在此次爆破震动作用下结构的安全评估。
作者：	章涛
专业：	结构工程
导师：	于广明
授予学位：	硕士
授予学位单位：	青岛理工大学
学位年度：	2010
正文语种：	中文