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钢筋混凝土立柱钻孔爆破破坏过程数值分析与试验研究 被引量：1
1
作者 黄小武 谢先启 +3 位作者 贾永胜 刘昌邦 姚颖康 伍岳 《爆破》 北大核心 2025年第2期1-12,共12页
在房屋类建筑物爆破拆除工程中,钢筋混凝土立柱是主要承载构件,也是拆除爆破工程中面临最多的爆破对象。钢筋混凝土立柱的爆破破坏效果,直接影响承载构件的可靠失稳,进而影响结构的整体倒塌。近年来,钢筋混凝土立柱呈现出尺寸大、配筋... 在房屋类建筑物爆破拆除工程中,钢筋混凝土立柱是主要承载构件,也是拆除爆破工程中面临最多的爆破对象。钢筋混凝土立柱的爆破破坏效果,直接影响承载构件的可靠失稳,进而影响结构的整体倒塌。近年来,钢筋混凝土立柱呈现出尺寸大、配筋多、强度高等特征,对爆破参数设计和飞石防护提出了巨大的挑战。采用粒子爆破法耦合有限元算法(PBM-FEM),通过粒子的高速运动碰撞模拟爆炸冲击荷载和爆生气体逸出炮孔的过程;通过1∶1原尺寸物理模型爆破试验,采用工业电子雷管真实还原了高层楼房承重构件爆破拆除过程,揭示了钢筋混凝土立柱的钻孔爆破破坏过程及其爆破破坏失效机理。研究结果表明:因炮孔侧堵塞材料的约束作用有限,爆生气体会从孔口逸出,降低了炸药能量的利用率。立柱表面混凝土的剥落情况严重程度依次为:左、右两侧>前侧>后侧,最小抵抗线的方向是诱导混凝土发生破坏和抛掷的主要方向。 展开更多
关键词 爆破拆除 钢筋混凝土 钻孔爆破 破坏失效 数值模拟
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框架结构楼房定向爆破倒塌后坐与触地振动联合控制技术研究
2
作者 黄小武 贾永胜 +3 位作者 袁方 陈德志 伍岳 刘昌邦 《爆破》 北大核心 2025年第3期9-17,共9页
近年来,随着城市环境日益复杂以及市民的环保意识日益增强,框架结构楼房定向倾倒爆破拆除常遇到倒塌后坐距离大、触地冲击振动强的问题,限制了爆破拆除技术的发展与应用。为控制框架结构楼房定向爆破拆除倒塌后坐与触地振动,在传统底部... 近年来,随着城市环境日益复杂以及市民的环保意识日益增强,框架结构楼房定向倾倒爆破拆除常遇到倒塌后坐距离大、触地冲击振动强的问题,限制了爆破拆除技术的发展与应用。为控制框架结构楼房定向爆破拆除倒塌后坐与触地振动,在传统底部切口爆破拆除技术基础上,提出了铰点前移高位爆破切口设计方法,并建立了爆破切口高度的理论计算模型;结合工程实践,研发了预留缓冲层高位切口爆破拆除技术,并根据预留缓冲层的处理方式,设计了3种爆破切口形式,以适应不同程度倒塌后坐和触地振动的控制需求。综合采用理论分析、数值模拟和现场试验等研究方法,对比分析了不同爆破方案下框架结构爆破拆除的倒塌解体效果,研究结果表明:(1)铰点前移高位爆破切口可以加大切口的倾角、延长切口的闭合时间,控制结构倒塌后坐与触地冲击,大幅度提高了结构失稳倒塌的可靠性;(2)相比传统底部切口爆破方案,预留缓冲层铰点前移高位切口爆破方案能够有效缩短爆堆的长度,降低结构倒塌触地的速度,并有效控制爆堆高度;(3)预留缓冲层的处理方式多样,应综合考虑楼房的结构特征和周边环境情况进行选择。 展开更多
关键词 爆破拆除 框剪结构 倒塌后坐 触地振动 爆破效果
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不同切口形式的框架-剪力墙结构爆破拆除倒塌过程分析 被引量：1
3
作者 张翼翔 赵国臣 +2 位作者 林世镔 王誉瑾 刘昌邦 《爆破》 北大核心 2025年第2期111-119,共9页
基于武汉某实际7层框架—剪力墙结构爆破拆除工程,开展了不同切口形式的框架—剪力墙结构爆破拆除倒塌过程研究。采用ABAQUS有限元软件建立精细化有限元数值模型,对支撑立柱的钢筋和混凝土采用分离式建模,对上部塌落体采用整体式建模,... 基于武汉某实际7层框架—剪力墙结构爆破拆除工程,开展了不同切口形式的框架—剪力墙结构爆破拆除倒塌过程研究。采用ABAQUS有限元软件建立精细化有限元数值模型,对支撑立柱的钢筋和混凝土采用分离式建模,对上部塌落体采用整体式建模,以精确模拟支撑立柱的力学行为并提高计算效率。此外,基于已建模型构建三角形切口形式的数值模型,与实际工程中的梯形切口形式对比分析。通过分析两种不同切口形式下,目标结构支撑柱的受力形式、后坐距离以及塌落体运动特征,讨论了不同切口形式对框架—剪力墙结构的倒塌过程影响。结果表明,数值模拟计算结果与实际倒塌过程在倒塌时间、塌落体运动特征和倒塌历程等方面高度吻合,验证了建模方法的有效性;相对于梯形切口形式,三角形切口形式重心低,起爆后迅速以切口的一个顶点为轴心开始倾斜,后排支撑柱短时间承受大偏心压力,从而迅速失效,塌落体触地时间更短,触地速度更大,塌落体解体更为充分;两种切口形式均发生了不同程度的后坐,因三角形切口形式产生的水平向动能较大,导致其产生的后坐距离更大。 展开更多
关键词 框架-剪力墙结构 爆破拆除 倒塌过程 数值模拟 切口形式
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复杂环境下预应力连续刚构跨河桥梁爆破拆除
4
作者 王威 贾永胜 +3 位作者 刘昌邦 袁方 伍岳 聂森林 《爆破》 北大核心 2025年第3期116-125,共10页
预应力连续刚构桥梁是大跨径桥梁建设中广泛应用的一种结构体系,其拆除方式受到空间和周边设施的限制。结合预应力连续刚构跨河桥梁爆破拆除工程实践,对中跨桥面和翼板分别采用机械破碎方式预处理,在桥墩、中跨箱梁腹板、顶板、体外预... 预应力连续刚构桥梁是大跨径桥梁建设中广泛应用的一种结构体系,其拆除方式受到空间和周边设施的限制。结合预应力连续刚构跨河桥梁爆破拆除工程实践,对中跨桥面和翼板分别采用机械破碎方式预处理,在桥墩、中跨箱梁腹板、顶板、体外预应力钢索固定墩和桥头箱梁连接处设置爆破切口,并采取中跨箱梁→体外预应力钢索固定墩→桥头箱梁连接处、桥墩的总体起爆顺序,成功实现了桥梁逐段原地坍塌。同时,采用LS-DYNA动力学有限元软件建立三维数值模型,对总体爆破方案的合理性和桥梁倒塌过程进行数值仿真验算,结果表明:大桥倒塌全过程历时4.5 s,桥面触地速度约13.6 m/s,桥体触地冲击应力是结构解体的主导因素,体外预应力作为改善桥梁使用性能和提高结构承载力的加固技术,采用爆破的方式解除预应力有助于促进结构的充分解体。实际爆破效果表明:爆破拆除技术能够高效、安全地解决复杂环境下大跨径预应力连续刚构桥梁的拆除难题。 展开更多
关键词 预应力连续刚构桥 爆破拆除 预处理 数值模拟 振动监测
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工业电子雷管在拆除爆破中的应用 被引量：3
5
作者 黄小武 贾永胜 +5 位作者 孙金山 姚颖康 赵先锋 周军 曲兵兵 王铭锋 《工程爆破》 CSCD 北大核心 2024年第4期86-91,141,共7页
近年来,工业电子雷管的产量总体保持高速增长,主要应用于露天土岩和隧道掘进爆破领域,在拆除爆破领域的使用量不足5%。为分析工业电子雷管在拆除爆破应用过程中存在的问题,结合拆除爆破工程案例,发现逐发扫描录入雷管的效率较低,需提高... 近年来,工业电子雷管的产量总体保持高速增长,主要应用于露天土岩和隧道掘进爆破领域,在拆除爆破领域的使用量不足5%。为分析工业电子雷管在拆除爆破应用过程中存在的问题,结合拆除爆破工程案例,发现逐发扫描录入雷管的效率较低,需提高工业电子雷管起爆系统单台起爆器的起爆能以及扫描录入雷管和连接卡扣的效率。结合大规模工业电子雷管起爆网路试验,发现工业电子雷管起爆网路的传爆可靠性较高,雷管的报错率为0.03%~0.07%,拒爆率为0.02%;通过扫描盒条码录入雷管,可显著提高连网的操作工效。在拆除爆破工程中,需要根据结构的倒塌运动过程合理设置构件的起爆时间,根据工程规模定制合适的盒包装雷管数量,从而提高工业电子雷管起爆网路的适用性。 展开更多
关键词 拆除爆破 工业电子雷管 起爆网路 现场试验
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爆破振动效应研究若干进展 被引量：5
6
作者 周传波 吕国鹏 蒋楠 《工程爆破》 CSCD 北大核心 2024年第5期61-74,共14页
爆破振动效应是由爆破振动引起的周边环境的动力响应及其作用后果。当今,爆破技术在我国交通、水电、城建等领域工程建设中的应用越来越广泛、爆破环境也越来越复杂,爆破振动控制成为制约工程爆破安全高效施工的工程难题。在综述爆破振... 爆破振动效应是由爆破振动引起的周边环境的动力响应及其作用后果。当今,爆破技术在我国交通、水电、城建等领域工程建设中的应用越来越广泛、爆破环境也越来越复杂,爆破振动控制成为制约工程爆破安全高效施工的工程难题。在综述爆破振动相关研究现状的基础上,从爆破振动特征、作用机理与动力响应、预测及控制技术3个方面,系统归纳和阐述了爆破振动效应研究的科学技术体系,并结合近年来一些典型的工程建设背景,介绍了作者团队在爆破振动效应研究相关方面的若干进展。 展开更多
关键词 爆破振动 振动效应 动态响应 安全控制 安全阈值
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露天深孔台阶精细爆破技术研究进展 被引量：45
7
作者 谢先启 黄小武 +2 位作者 姚颖康 何理 伍岳 《金属矿山》 CAS 北大核心 2022年第7期7-18,共12页
21世纪以来,随着凿岩设备和爆破器材等新技术的进步与发展,露天爆破开采规模不断扩大,露天深孔台阶爆破技术进入了精细化的新阶段。近年来,露天深孔台阶爆破技术取得了较大的技术突破,创造了显著的社会效益和经济效益。基于精细爆破理念... 21世纪以来,随着凿岩设备和爆破器材等新技术的进步与发展,露天爆破开采规模不断扩大,露天深孔台阶爆破技术进入了精细化的新阶段。近年来,露天深孔台阶爆破技术取得了较大的技术突破,创造了显著的社会效益和经济效益。基于精细爆破理念,总结叙述了露天深孔台阶爆破领域内智能爆破设计、露天凿岩设备、数码电子雷管、现场混装炸药、装药结构和起爆网路6个方面的研究进展。研究表明:①研发的智能爆破设计系统的种类较多,需结合生产实践加大推广力度,更好地辅助爆破工程设计;②我国露天凿岩设备的研发、制造能力相对发达国家还有很大的发展空间,需进一步提升凿岩设备自动化、智能化水平;③数码电子雷管和现场混装炸药提升了爆破器材的本质安全性,且有利于改善破岩效果和降低爆破振动;④装药结构和起爆网路是露天深孔台阶精细爆破技术的重要体现,但相关基础理论尚不完善,需加强多学科交叉融合,最终实现炸药能量的精确释放并提升能量利用率。在上述分析的基础上,总结了露天深孔台阶爆破技术的发展现状及存在的主要问题,并探讨了该技术的研究发展方向。 展开更多
关键词 露天深孔台阶爆破 精细爆破 发展现状 研究展望
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隧道表面爆破地震波的产生机制及传播特征 被引量：4
8
作者 蒙贤忠 周传波 +3 位作者 蒋楠 张玉琦 张震 吴迪 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期175-192,共18页
为了研究隧道表面爆破地震波的产生机制及传播规律,提出了隧道表面爆破振动平面应变理论模型,得到了隧道表面爆破振动场积分形式解;以龙南隧道爆破工程为背景,建立了有限元数值模型,通过现场测试验证了数值模拟与理论解答的准确性;提出... 为了研究隧道表面爆破地震波的产生机制及传播规律,提出了隧道表面爆破振动平面应变理论模型,得到了隧道表面爆破振动场积分形式解;以龙南隧道爆破工程为背景,建立了有限元数值模型,通过现场测试验证了数值模拟与理论解答的准确性;提出了基于高分辨率Radon变换的隧道爆破地震波波场分离方法,结合理论解析与数值模拟得到了P波、S波、R波的传播特征,最后综合理论结果与波场分离结果提出了隧道爆破地震波作用分区。结果表明:隧道爆破产生P波、S波,R波在自由面迅速发育,3类波呈现指数衰减特征,S波衰减快于P波快于R波。随着爆心距的增大,垂直方向主要成分由S波转变为R波,水平方向主要成分由S波转变为P波,P波转变为R波。Ⅳ级围岩工况下,隧道爆破地震波作用分区为:隧道轴向距掌子面0~6.44 m为爆破近区,主导波型为水平S波;6.44~21.23 m为爆破中区,主导波型为水平P波;21.23 m外为爆破远区,主导波型为垂直R波。爆破分区分界点与单段最大药量呈线性关系,可通过爆破药量得到隧道爆破分区位置,用于隧道安全稳定性分析。 展开更多
关键词 爆破地震波 隧道爆破 产生机制 传播特征 理论解析
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冻结砂岩爆破破岩的能量耗散特性 被引量：2
9
作者 蒋楠 张硕彦 +3 位作者 姚颖康 周传波 罗学东 曹华彰 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期140-155,共16页
为探究冻结岩体的冲击力学性能,并提出寒区爆破开挖工程中合理的爆破炸药单耗,针对寒区典型分布的砂岩,采用室内分离式霍普金森压杆试验与理论分析相结合的方法,开展了冻结砂岩冲击力学性能及爆破破岩能量耗散特性研究。结果表明:(1)冻... 为探究冻结岩体的冲击力学性能,并提出寒区爆破开挖工程中合理的爆破炸药单耗,针对寒区典型分布的砂岩,采用室内分离式霍普金森压杆试验与理论分析相结合的方法,开展了冻结砂岩冲击力学性能及爆破破岩能量耗散特性研究。结果表明:(1)冻结状态砂岩的动态抗压强度和动态弹性模量相比常温状态整体有所提升,而应变峰值整体有所下降。对比静载与动载试验结果,相同物理参数下,砂岩的抗压强度差距不大,而动态弹性模量明显高于静态弹性模量。(2)常温状态砂岩和冻结状态砂岩试件的耗散能量均随含水率的增大而逐渐减低,且冻结状态砂岩的耗散能量高于常温状态。相比常温状态,冻结砂岩在含水率为0、0.25ω、0.50ω、0.75ω、1.00ω时,其耗散能量增幅分别为21.6%、64.9%、80.3%、78.2%、83.3%。(3)相同含水率下,冻结状态砂岩的炸药单耗均高于常温状态,在含水率为0、0.25ω、0.50ω、0.75ω、1.00ω时,冻结状态砂岩爆破炸药单耗相比常温状态分别增加20.4%、61.3%、60.0%、55.6%、66.7%。(4)将常温与冻结状态砂岩爆破炸药单耗数值进行拟合,得到不同状态砂岩爆破破岩的单耗修正模型,可为寒区爆破工程提供参考。 展开更多
关键词 冻结岩体 动力冲击 爆破破岩 能量耗散 炸药单耗
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爆破作用下层状围岩隧道突变失稳判据研究 被引量：4
10
作者 彭亚雄 周子霈 +2 位作者 姚颖康 刘运思 左清军 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期171-178,共8页
为判断爆破振动与损伤作用下层状岩体隧道的围岩稳定性,根据层状围岩失稳特征建立隧道力学模型,考虑爆破损伤和振动效应,构建层状围岩隧道系统总势能方程和突变失稳判据,分析爆破作用下层状围岩稳定性演化规律;并以沪昆高铁湖南段姚家... 为判断爆破振动与损伤作用下层状岩体隧道的围岩稳定性,根据层状围岩失稳特征建立隧道力学模型,考虑爆破损伤和振动效应,构建层状围岩隧道系统总势能方程和突变失稳判据,分析爆破作用下层状围岩稳定性演化规律;并以沪昆高铁湖南段姚家隧道为工程背景,分析层状围岩隧道稳定性。结果表明:层状围岩隧道发生突变失稳的充要条件是满足分岔集方程,即当突变特征值Δ≤0时系统可能发生突变失稳;爆破累积效应造成围岩刚度不断降低,爆破药量增加提高爆破振动效应,这些均导致层状围岩失稳概率增加;实际隧道失稳评价结果与施工现场情况、监测结果一致,验证了失稳判据的有效性。 展开更多
关键词 爆破作用 层状围岩隧道 失稳判据 突变理论 稳定性
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基于根底控制的深孔台阶爆破超深优选方法 被引量：3
11
作者 王洪刚 贾永胜 +3 位作者 余浩天 罗鹏 黄炳林 周俊汝 《爆破》 CSCD 北大核心 2024年第1期44-50,共7页
在露天台阶爆破中,根底是衡量爆破效果的一个重要指标,其中爆破参数钻孔超深对根底的形成有着最为直接的影响。为探究深孔台阶爆破中钻孔超深对爆后台阶面平整度的影响,基于岩石损伤力学等基本理论,通过对工程中岩体损伤变量与波速间关... 在露天台阶爆破中,根底是衡量爆破效果的一个重要指标,其中爆破参数钻孔超深对根底的形成有着最为直接的影响。为探究深孔台阶爆破中钻孔超深对爆后台阶面平整度的影响,基于岩石损伤力学等基本理论,通过对工程中岩体损伤变量与波速间关系的统计分析,定义岩体发生损伤的临界损伤变量阈值D_(d)为0.2,临界破碎状态岩体的损伤阈值D_(t)为0.8。在综合考虑拉压损伤效应的岩石动力学损伤模型的基础上,利用LS-DYNA动力有限元软件,模拟不同钻孔超深条件下的台阶爆破损伤范围;基于岩体临界破碎状态的损伤变量阈值,绘制爆后台阶面的起伏分布图像,并利用图像进行量化分析,通过比较确定最优的钻孔超深,保证上台阶岩体充分破坏的同时,不影响下台阶面的施工。最后,结合鄂州机场土石方深孔台阶爆破的实际情况,验证了钻孔超深对爆破根底的影响机制,总结得到一种确定深孔台阶爆破最佳超深取值的优选方法,通过优化超深取值改善爆后新台阶面的平整度。 展开更多
关键词 台阶爆破 钻孔超深 爆破根底 临界损伤阈值 数值模拟
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山城地区框剪结构群楼安全高效爆破拆除 被引量：3
12
作者 贾永胜 刘桂勇 +3 位作者 黄小武 刘伦志 伍岳 陈港 《爆破》 CSCD 北大核心 2024年第1期98-105,共8页
山城地区的房屋大多依山而建,具有地势高低不平、建筑布置错落和周边环境复杂等特点。重庆市某地区有10栋框剪结构违章建筑需要拆除,因施工安全、进度等要求,确定选用单切口定向爆破拆除方式。结合爆破拆除工程实践,根据10栋违建群楼的... 山城地区的房屋大多依山而建,具有地势高低不平、建筑布置错落和周边环境复杂等特点。重庆市某地区有10栋框剪结构违章建筑需要拆除,因施工安全、进度等要求,确定选用单切口定向爆破拆除方式。结合爆破拆除工程实践,根据10栋违建群楼的平面位置、空间分布特点和周边环境,提出了相应的总体爆破方案,优化施工组织,在15 d内分3次安全高效地完成了群楼爆破拆除任务。针对影响楼房倒塌及爆破效果的高陡岩质边坡、山谷和陡坎等环境因素,通过优化爆破切口、预留缓冲层,合理设计爆破孔网参数等技术手段,可靠保证了楼房的定向倒塌。通过合理设计起爆网路的分区和延时,并高效地组织组网连接操作,实现了大规模工业电子雷管同网延时可靠起爆。最终有效控制了楼房的倒塌堆积范围和爆破有害效应,各楼房倒塌解体充分,爆堆集中,周边各类保护对象均安然无恙。工程实践结果表明:工业电子雷管起爆网路可满足多单元、多层次的大规模起爆网路需求,为类似工程提供了重要借鉴。 展开更多
关键词 爆破拆除 框剪结构 工业电子雷管 爆破效果
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基于ICEEMDAN-多尺度排列熵的拆除爆破振动信号降噪研究 被引量：6
13
作者 康怡泽 姚颖康 +2 位作者 董润龙 贾永胜 谢全民 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2024年第13期275-287,共13页
由于工程环境、炸药爆炸等因素影响,实测建(构)筑物爆破拆除所产生的低频振动信号常受到噪声干扰。提出改进的自适应噪声完全集合经验模态分解(improved complete ensemble empirical mode decomposition with adaptive noise, ICEEMDAN... 由于工程环境、炸药爆炸等因素影响,实测建(构)筑物爆破拆除所产生的低频振动信号常受到噪声干扰。提出改进的自适应噪声完全集合经验模态分解(improved complete ensemble empirical mode decomposition with adaptive noise, ICEEMDAN)与多尺度排列熵联合的降噪算法,并运用皮尔逊系数、信噪比和均方误差来验证所用算法的可行性。对实测拆除爆破塌落触地振动信号进行降噪处理,通过频谱分析以及各类指标对比表明,该联合降噪方法能够有效降低拆除爆破振动信号中的噪声,并且对信号的低频能量影响较小,降噪效果显著,为拆除爆破振动信号分析和处理提供了一种新的有效的方法。 展开更多
关键词 拆除爆破 振动信号 改进的自适应噪声完全集合经验模态分解(ICEEMDAN) 多尺度排列熵 信号降噪
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深基坑爆破减振孔作用下围护桩结构减振效应研究 被引量：5
14
作者 任颖博 蒋楠 +2 位作者 周传波 姚颖康 吕国鹏 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期2737-2750,共14页
基坑开挖爆破过程中振动荷载易对围护桩结构造成影响,临近围护桩结构预设爆破减振孔是重要控制手段。为评价爆破减振孔作用下围护桩结构的减振效应,以武汉地铁7号线巨龙大道站基坑爆破工程为背景,通过现场振动监测分析获得围护桩结构顶... 基坑开挖爆破过程中振动荷载易对围护桩结构造成影响,临近围护桩结构预设爆破减振孔是重要控制手段。为评价爆破减振孔作用下围护桩结构的减振效应,以武汉地铁7号线巨龙大道站基坑爆破工程为背景,通过现场振动监测分析获得围护桩结构顶部振动速度;利用LS-DYNA软件建立基坑爆破数值计算模型,在结合现场监测数据验证计算模型及参数可靠性的基础上,采用控制变量法设计减振孔参数组合计算方案,计算分析各参数对减振效应的影响规律;提出围护桩结构稳定性的安全判据,在最优减振孔减振方案下,分析围护桩结构动力响应特征,并实现其现场工程应用检验。研究结果表明:减振孔的减振效应与减振孔的孔径、孔深、孔距和排数都存在相关性,其中减振孔的孔深、孔距和排数对减振效应的影响较大,而减振孔孔径对减振效应的影响较小;围护桩结构爆破振动速度安全判据为26.10 cm/s;以孔径为100 mm、间距为0.2 m、孔深为0.7 m的双排梅花型减振孔为优化设计方案,在此方案下,围护桩上最大振速为25.57 cm/s,小于爆破振速安全判据。 展开更多
关键词 振动控制 围护桩 减振孔 减振效应 安全判据
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硬岩小净距隧道先行洞的爆破振动响应规律 被引量：6
15
作者 陈璐 曹洪涛 +5 位作者 周子龙 曾铃 高山 刘洋 凌同华 聂森林 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期3354-3367,共14页
隧道爆破施工时,爆破破岩产生的振动效应对近邻隧道结构稳定性影响较大。为提高隧道爆破施工的安全性,基于广西某双线硬岩小净距隧道爆破开挖工程,通过现场爆破振动监测,分析后行洞爆破开挖时爆破振动的传播规律与质点峰值振动速度的分... 隧道爆破施工时,爆破破岩产生的振动效应对近邻隧道结构稳定性影响较大。为提高隧道爆破施工的安全性,基于广西某双线硬岩小净距隧道爆破开挖工程,通过现场爆破振动监测,分析后行洞爆破开挖时爆破振动的传播规律与质点峰值振动速度的分布特征,并利用有限元软件LS-DYNA建立相应的数值模型,探索近邻先行隧道径向和轴向上质点峰值振动速度演化特征及分布规律,基于最大主应力原则,构建近邻隧道爆破振动安全判据。研究结果表明:对后行隧道爆破开挖时,水平径向的振动波对近邻隧道的影响起主导作用;在爆心距相同的情况下,隧道未开挖侧的爆破振动衰减速度比已开挖侧的小;近邻隧道迎爆侧边墙、拱脚和底脚是主要受扰动区,边墙的质点峰值振动速度最大,在施工中应当加强边墙的监测和防护。基于近邻隧道质点峰值振动速度与拉应力内在联系的回归分析,并考虑混凝土的动态抗拉强度,建议将本隧道爆破施工的质点峰值振动速度阈值确定为15.7 cm/s,以保证依托工程近邻隧道支护结构的安全。 展开更多
关键词 近邻隧道 质点振动峰值速度 爆破振动 时空响应
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跨断层铁路隧道精细化建模与力学分析 被引量：3
16
作者 张恒 徐龙军 +1 位作者 彭龙强 谢礼立 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2024年第5期1-12,共12页
跨活动断层隧道安全是当前困扰铁路工程建设的重点难题之一。有关跨断层隧道的研究工作主要以数值模拟为主,但现阶段用于分析跨断层隧道的有限元结构模型的构建精细化程度往往不高,因此,也较难准确地反映实际结构在断层错动作用下的受... 跨活动断层隧道安全是当前困扰铁路工程建设的重点难题之一。有关跨断层隧道的研究工作主要以数值模拟为主,但现阶段用于分析跨断层隧道的有限元结构模型的构建精细化程度往往不高,因此,也较难准确地反映实际结构在断层错动作用下的受力与变形特征。文中分别考虑隧道仰拱填充、铁路轨道基础和轨道等的影响,采用有限元软件ABAQUS建立了3种精细化程度不同的隧道结构模型,与常用简单圆环结构模型进行了对比研究,较详细地分析了跨断层隧道结构以及附属轨道系统在活动逆断层作用下的受力和变形特点。结果表明:模型的精细化程度对隧道结构的应力水平及变形计算结果影响明显,考虑底部填充层和内部附属结构时,隧道结构的纵向刚度和整体性得到加强,总体上使结构抵抗断层作用的能力得到提高。同时,鉴于2022年青海门源发生的6.9级地震中,隧道轨道及其附属设施遭受了严重破坏的实际情况,为了深入探究轨道在断层错动位移影响下的力学响应与变形机制,依托隧道精细模型,对轨道在走滑断层作用下的受力变形特性进行了专项研究。研究结果可为跨断层隧道结构数值模拟研究提供参考,亦为隧道结构韧性评估提供计算依据。 展开更多
关键词 断层 隧道 数值模拟 精细化建模 轨道基础
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复杂环境下含人字形内衬的180 m烟囱爆破拆除 被引量：2
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作者 袁方 罗鹏 +4 位作者 王威 陈德志 黄小武 杨坤 吴赛格 《爆破》 CSCD 北大核心 2024年第1期120-126,共7页
针对武汉钢铁厂二烧180 m钢筋混凝土烟囱具有内含人字墙、大体积内衬及临近煤气管道的爆破拆除难题,采用ANSYS/LS-DYNA有限元软件论证了“开凿超大拱形导向窗,提高爆破切口”优化方案的可行性。计算结果表明:爆破切口产生后,内衬的垮塌... 针对武汉钢铁厂二烧180 m钢筋混凝土烟囱具有内含人字墙、大体积内衬及临近煤气管道的爆破拆除难题,采用ANSYS/LS-DYNA有限元软件论证了“开凿超大拱形导向窗,提高爆破切口”优化方案的可行性。计算结果表明:爆破切口产生后,内衬的垮塌堆积速度明显大于爆破切口的闭合速度。采用一般定向倾倒方案时,烟囱在堆积体的影响下有炸而不倒的风险。而将爆破切口高度提高至5.6 m,同时开凿6.09 m宽、8 m高的超大拱形导向窗的方案能够确保烟囱整体倒塌。此外,为确保拆除爆破良好,提出了采用机械清除爆破切口周边内衬,并在爆破切口及煤气管道表面覆盖由安全网、铁丝网、土工格栅等多种复合材料组成的柔性防护层的辅助措施。实际拆除爆破结果表明:切口起爆后烟囱倒塌过程平稳顺利,数值模拟结果与实际情况较为吻合,且倒塌后烟囱根部筒壁与地面间空隙被堆积物体完全填充,临近煤气管道未出现损害。此外,开凿超大拱形导向窗不仅实现了对砌体堆积的疏导,还能够大大减少装药、防护工作量,该优化方案可为类似烟囱的爆破拆除提供参考。 展开更多
关键词 钢筋混凝土烟囱 定向爆破 超大拱形导向窗
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中等断面隧道长进尺直孔掏槽爆破开挖与超欠挖控制现场试验 被引量：6
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作者 龚伟毅 姚颖康 杜宇翔 《爆破》 CSCD 北大核心 2024年第2期32-39,共8页
中等断面隧道受施工范围限制易导致爆破难度大,循环进尺短,超欠挖问题严重,长进尺开挖和超欠挖控制是降本增效的有效途径。基于某中等断面隧道工程设计了长进尺直孔掏槽爆破方案,进行了40个循环的爆破开挖现场试验,结果表明:(1)按照爆... 中等断面隧道受施工范围限制易导致爆破难度大,循环进尺短,超欠挖问题严重,长进尺开挖和超欠挖控制是降本增效的有效途径。基于某中等断面隧道工程设计了长进尺直孔掏槽爆破方案,进行了40个循环的爆破开挖现场试验,结果表明:(1)按照爆破手册设计中等断面隧道开挖爆破参数,往往大块率高,掌子面不平整,适当增加直孔掏槽孔单孔装药量(现场试验掏槽药量占比由12.8%增至18.1%),可获得较好的爆破效果;(2)在初步设计参数基础上调整了中等断面隧道周边孔单孔装药量,线装药密度最终确定为0.27 kg/m,轮廓成形效果好,半孔率达90%以上,现场40个爆破循环超挖平均值为18.6 cm,分析可知超挖量主要由轮廓线处留置错台造成,在超挖控制方面,除了周边孔参数的合理设计外,应在钻孔施工过程中尽可能减小错台宽度,从而降低超挖;(3)直孔掏槽方案能很好地匹配凿岩台车钻孔施工,实现机械化长进尺爆破开挖,但超欠挖精细控制和爆破施工成本控制是重难点问题,需从钻孔人员操作技术和现场施工管理模式方面进行优化提升。研究成果可为中等断面隧道机械化钻爆施工、长进尺爆破开挖与超欠挖精细控制设计和施工提供参考依据。 展开更多
关键词 中等断面隧道 直孔掏槽 长进尺开挖 超欠挖控制 精细爆破
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我国爆破行业高质量发展若干问题探讨 被引量：3
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作者 谢先启 《工程爆破》 CSCD 北大核心 2024年第5期1-10,共10页
爆破是国民经济社会发展和国防安全的重要支撑技术。论文立足我国经济发展新时期爆破行业所面临的新机遇、新挑战,从爆破行业产业政策与法律法规体系的健全与发展、爆破行业科技创新面临的挑战和对策、高性能爆破器材的谱系化研究与应... 爆破是国民经济社会发展和国防安全的重要支撑技术。论文立足我国经济发展新时期爆破行业所面临的新机遇、新挑战,从爆破行业产业政策与法律法规体系的健全与发展、爆破行业科技创新面临的挑战和对策、高性能爆破器材的谱系化研究与应用、爆破企业高质量发展路径和国际交流与合作等5个方面分析了行业发展现状与存在的问题,并提出了发展对策与建议。论文调研成果可为我国爆破行业高质量发展提供参考。 展开更多
关键词 工程爆破 产业政策 科技创新 企业高质量发展 爆破器材
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我国拆除爆破研究进展与展望(1994-2024) 被引量：2
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作者 贾永胜 孙金山 +2 位作者 姚颖康 蒋楠 黄小武 《工程爆破》 CSCD 北大核心 2024年第5期45-60,共16页
近年来,面向国家城市更新、城镇化建设等重大战略需求,我国的拆除爆破行业发展迅速。回顾近30年来拆除爆破的发展进程,通过文献调研,围绕拆除爆破理论的钻孔爆破载荷模型、承重构件破坏、结构失稳机制及有害效应产生和传播机制,建(构)筑... 近年来,面向国家城市更新、城镇化建设等重大战略需求,我国的拆除爆破行业发展迅速。回顾近30年来拆除爆破的发展进程,通过文献调研,围绕拆除爆破理论的钻孔爆破载荷模型、承重构件破坏、结构失稳机制及有害效应产生和传播机制,建(构)筑物(高层楼房、高耸结构、大型桥梁、水工结构等)、起爆系统、有害效应控制、设计与仿真等拆除爆破关键技术,以及典型拆除爆破工程应用3个方面总结了我国拆除爆破的最新成果与进展,探讨了新时代背景下我国拆除爆破的发展方向和趋势。 展开更多
关键词 拆除爆破 爆破理论 爆破技术 研究现状 发展趋势
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