爆破振动舒适性评价方法研究现状及展望
发布时间：2020-12-03 03:29
爆破作业产生的地面振动将给临近建(构)筑物的振动舒适性产生不利影响,引起住户的抱怨、不满甚至投诉,影响爆破作业进行和社会和谐稳定。在分析爆破振动舒适性产生机理基础上,系统总结了爆破振动舒适性的影响因素、现有的评价指标和评价判据。目前国内外大多采用单一阈值指标评价爆破振动舒适性,不但没有考虑振动频率和持续时间等因素的影响,且未考虑人体和建筑物的振动特性,以及人群特点和环境因素等影响。针对传统评价方法的不足,提出了下一步将要研究的目标和方法,对于建立新的爆破振动舒适性评价方法和标准,减少因爆破施工引起的投诉和民事纠纷,具有重要意义。
【文章来源】：振动与冲击. 2016年22期 第152-160+175页 北大核心
【文章页数】：10 页
【部分图文】：
建筑物安全阈值及人体感知特性对比
PLAYLE研究指出，爆破作业中常常收到的关于振动较大的投诉，都是基于人的非常严重的不良感受做出的，而人体对振动的敏感性取决于振动频率和质点振动幅值(位移)，如图2所示。图2人体爆破振动响应特性曲线Fig．2Ｒesponsecharacteristicsofhumantoblastingvibration如上所述，人体对于不同频率的振动的感知不同，这主要与人体自身的振动特性有关。一般情况下，与人体自振频率越接近，越容易被感知，但同时也与年龄，职业和姿势等有关。站立时人体对竖向振动最为敏感，而躺着时对于水平振动最为敏感。不同姿势下人体的固有频率不同，站立时为5～12Hz，卧姿时为3～4Hz，坐姿时为4～6Hz，头颈肩系统为20～30Hz，眼球为60～90Hz，总体上人体主要器官的共振频率为4～80Hz，这些频率范围内的共振现象降低了人体的感知和舒适度阈值。人体对于爆破振动的感知，也与建筑结构的振动特性密不可分，这通常是由于爆炸“激励”或“匹配”一部分结构的自然频率(如地板或墙壁)，创造持续的振动(共振)，使人们察觉到并导致投诉。所有的建筑物和建筑物组成部分的固有频率通常是很低的，如果爆破振动的优势频率特别低，低频振动更可能与建筑结构的固有频率匹配，人们的感受也可能特别明显，并产生投诉。所以，并不是爆破振动的频率越低越好，应当考虑在评价振动舒适性时建筑结构对于爆破振动频率组成的影响。1．2．3持续时间的影响SISKIND等研究指出，对于典型的爆破(振动持时1s)，质点振速达到13mm/s时，95%的人可以“明显察觉”，这一成果指出爆炸持续时间在形成人体的反应中的重要性。一般来说，随着爆炸持续时间增加，人体潜在的不良反应增加。一些研究人员逐渐认识到，人们不期望出现的振动的持续时间在舒适性评价中是至关重要的［36－3
动的反应和忍耐力曲线与建筑物刚好相反，在频率为20Hz左右时，人体对于25．4mm/s的振动是无法忍受的，频率为60Hz左右时，人体则对于12．7mm/s的振动无法忍受，但这项研究是针对人体对于稳态振动的反应进行的，没有考虑爆破振动的瞬态特性。这项研究表明，尽管爆破作业时为了减小对临近建筑物的振动危害，可以使爆破振动频率增大，但这将导致人体舒适性的问题和相关投诉，爆破振动对于建筑结构安全和人体舒适性存在这样的悖论。考虑到不同频率的爆破振动对人类感知的影响，在USBM安全爆破标准图上绘制人类感知曲线，如图1所示。图1表明，尽管爆破振动水平在规定的建筑物安全限制内，但可以被强烈感觉到，感觉上是不愉快的，但仍不会诱发结构的损伤(普通砖混结构)。近似人体的响应曲线与USBM建筑物安全标准对比可以看出，随着频率升高，人体对于振动越来越敏感，与建筑物刚好相反。图1建筑物安全阈值及人体感知特性对比Fig．1Contrastofbuildingsafetythresholdandhumanperceptioncharacteristics154振动与冲击2016年第35卷
【参考文献】：
期刊论文
[1]隧道明挖段拉槽爆破时既有隧道结构动力响应特性[J]. 邹新宽,张继春,潘强,葛竟辉. 振动与冲击. 2015(19)
[2]爆破振动对多层建筑物的安全影响[J]. 于蕾. 铁道工程学报. 2015(03)
[3]基于环境振动标准的爆破振动安全性研究[J]. 田运生,高荫桐,左金库,刘维华,王宁. 工程爆破. 2014(04)
[4]模式自适应小波构造与添加及其在爆破振动信号分析中的应用[J]. 凌同华,张胜,陈倩倩,刘家澍. 振动与冲击. 2014(12)
[5]爆破作业对临近建筑物振动舒适性的影响分析[J]. 宋志刚,白羽,金伟良. 振动与冲击. 2010(09)
本文编号：2895919
【文章来源】：振动与冲击. 2016年22期 第152-160+175页 北大核心
【文章页数】：10 页
【部分图文】：
建筑物安全阈值及人体感知特性对比
PLAYLE研究指出，爆破作业中常常收到的关于振动较大的投诉，都是基于人的非常严重的不良感受做出的，而人体对振动的敏感性取决于振动频率和质点振动幅值(位移)，如图2所示。图2人体爆破振动响应特性曲线Fig．2Ｒesponsecharacteristicsofhumantoblastingvibration如上所述，人体对于不同频率的振动的感知不同，这主要与人体自身的振动特性有关。一般情况下，与人体自振频率越接近，越容易被感知，但同时也与年龄，职业和姿势等有关。站立时人体对竖向振动最为敏感，而躺着时对于水平振动最为敏感。不同姿势下人体的固有频率不同，站立时为5～12Hz，卧姿时为3～4Hz，坐姿时为4～6Hz，头颈肩系统为20～30Hz，眼球为60～90Hz，总体上人体主要器官的共振频率为4～80Hz，这些频率范围内的共振现象降低了人体的感知和舒适度阈值。人体对于爆破振动的感知，也与建筑结构的振动特性密不可分，这通常是由于爆炸“激励”或“匹配”一部分结构的自然频率(如地板或墙壁)，创造持续的振动(共振)，使人们察觉到并导致投诉。所有的建筑物和建筑物组成部分的固有频率通常是很低的，如果爆破振动的优势频率特别低，低频振动更可能与建筑结构的固有频率匹配，人们的感受也可能特别明显，并产生投诉。所以，并不是爆破振动的频率越低越好，应当考虑在评价振动舒适性时建筑结构对于爆破振动频率组成的影响。1．2．3持续时间的影响SISKIND等研究指出，对于典型的爆破(振动持时1s)，质点振速达到13mm/s时，95%的人可以“明显察觉”，这一成果指出爆炸持续时间在形成人体的反应中的重要性。一般来说，随着爆炸持续时间增加，人体潜在的不良反应增加。一些研究人员逐渐认识到，人们不期望出现的振动的持续时间在舒适性评价中是至关重要的［36－3
动的反应和忍耐力曲线与建筑物刚好相反，在频率为20Hz左右时，人体对于25．4mm/s的振动是无法忍受的，频率为60Hz左右时，人体则对于12．7mm/s的振动无法忍受，但这项研究是针对人体对于稳态振动的反应进行的，没有考虑爆破振动的瞬态特性。这项研究表明，尽管爆破作业时为了减小对临近建筑物的振动危害，可以使爆破振动频率增大，但这将导致人体舒适性的问题和相关投诉，爆破振动对于建筑结构安全和人体舒适性存在这样的悖论。考虑到不同频率的爆破振动对人类感知的影响，在USBM安全爆破标准图上绘制人类感知曲线，如图1所示。图1表明，尽管爆破振动水平在规定的建筑物安全限制内，但可以被强烈感觉到，感觉上是不愉快的，但仍不会诱发结构的损伤(普通砖混结构)。近似人体的响应曲线与USBM建筑物安全标准对比可以看出，随着频率升高，人体对于振动越来越敏感，与建筑物刚好相反。图1建筑物安全阈值及人体感知特性对比Fig．1Contrastofbuildingsafetythresholdandhumanperceptioncharacteristics154振动与冲击2016年第35卷
【参考文献】：
期刊论文
[1]隧道明挖段拉槽爆破时既有隧道结构动力响应特性[J]. 邹新宽,张继春,潘强,葛竟辉. 振动与冲击. 2015(19)
[2]爆破振动对多层建筑物的安全影响[J]. 于蕾. 铁道工程学报. 2015(03)
[3]基于环境振动标准的爆破振动安全性研究[J]. 田运生,高荫桐,左金库,刘维华,王宁. 工程爆破. 2014(04)
[4]模式自适应小波构造与添加及其在爆破振动信号分析中的应用[J]. 凌同华,张胜,陈倩倩,刘家澍. 振动与冲击. 2014(12)
[5]爆破作业对临近建筑物振动舒适性的影响分析[J]. 宋志刚,白羽,金伟良. 振动与冲击. 2010(09)
本文编号：2895919
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