【摘 要】
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以大连地铁南关岭镇站-南关岭站区间的左右线分离式隧道工程爆破开挖为工程背景,采用理论分析,揭示了隧道掘进爆破震动在硬质地层中的能量传播,衰减规律,以普通结构动力学理
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以大连地铁南关岭镇站-南关岭站区间的左右线分离式隧道工程爆破开挖为工程背景,采用理论分析,揭示了隧道掘进爆破震动在硬质地层中的能量传播,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,以实际工况的掘进爆破地震动记录为基础输入数据,建立水平地震动作用的地表强接近建筑结构响应弹性反应谱分析和时程分析的理论与计算方法。通过ANSYS有限元软件,对在建的民悦小区的一12层框架-剪力墙结构的商住楼在爆破震动作用下的动力反应进行计算分析。主要研究内容和成果如下:(1)通过对爆破振动产生机理、爆破地震波基本参数以及爆破强度影响因素的分析,采用了减震降噪控制爆破技术并进行爆破震动监测。通过控制上台阶单段最大装药量为0.5kg。下台阶为1.45kg,降低了爆破振动的加速度,从而保证了在强接近建筑物的安全。(2)采用Matlab软件转换出实测的爆破震动波的频谱,从而得到爆破地震波的主频峰值分别为20.9Hz、8.9Hz、12.3Hz。结合ANSYS软件的有限单元特征和高层框架-剪力墙结构的构成,建立了框架-剪力墙结构动力分析的有限元模型,其中梁和柱选用梁单元、楼板和剪力墙选用壳单元。(3)对框架-剪力墙结构进行模态分析,得到结构的自振频率约11Hz,自振周期约为0.99s。(4)采用多点一致激励输入特征周期分别为0.3s、0.4s、0.45s的爆破地震波的反应谱值,得到特征周期为0.45s的爆破地震波对框架-剪力墙结构的反应最大。(5)采用弹性时程分析法比较主频峰值分别为20.9Hz、8.9Hz、12.3Hz的爆破地震波对框架-剪力墙结构的最大反应,得到主频峰值为8.9Hz的爆破地震波对框架-剪力墙的反应最大。
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