台阶地形爆破振动放大与衰减效应研究

发布时间：2020-08-07 08:14

【摘要】：基于台阶地形爆破振动数值模拟与边坡振动监测实验,研究台阶地形爆破振动速度在传播过程中高程放大效应的产生及变化规律。结果表明,单个台阶坡顶质点的振动速度放大效应是在距爆源一定距离、达到一定高差的条件下产生的;坡顶质点振动速度放大倍数并不随台阶高度的增加而单调增加,在台阶高度超过某一临界值后,放大倍数随台阶高度的增加而减小。台阶高程对爆破振动速度既有放大作用,同时也随高度的增加产生衰减作用。根据模拟计算及现场观测数据分析结果,给出了台阶地形爆破振动速度预测模型,该模型为类似边坡工程的爆破地震波传播规律研究提供一定的参考。
【图文】：

表2炸药的材料和状态方程参数Table2Materialandequationofstateparametersofexplosive密度/(g·cm－3)爆速/(km·s－1)爆压/GPaA/GPaB/GPaＲ1Ｒ2ωE/GPa1．033．43321．90．184．20．80．153．51采用高能炸药材料和JWL状态方程描述，爆轰压力计算:p=A1－ωＲ1V()e－Ｒ1V+B1－ωＲ2V()e－Ｒ2V+ωEV(1)式中:p为爆轰压力，E为炸药爆轰产物的内能，V为爆轰产物的相对体积，A、B、Ｒ1、Ｒ2、ω、为所选炸药的图1计算模型示意图Fig．1Sketchmapofcalculationmodel性质常数。1．2模型建立利用LS-DYNA程序建立爆破模型，根据实验方案、岩石物理力学参数以及爆破参数，边坡爆破各模型尺寸:台阶高度H分别为12、15、18、21m;台阶坡底面宽度W分别为10、15、20m;坡面角为90°。图1中给出了模型边界条件及炮孔主要参数。1．3台阶高度对振速的影响模型计算时间0．03s。爆炸后模型质点竖直方向振动速度随时间变化形态如图2所示。图2振动速度云图Fig．2Vibrationvelocitynephogram通过LS-PrePost后处理程序提取时间历程记录点处竖直方向的峰值质点振动速度，12组数值模型的计算结果如图3所示。图3质点峰值振动速度随高程变化曲线Fig．3Variationofpeakparticlevibrationvelocitywithelevation1018爆炸与冲击第37卷

表2炸药的材料和状态方程参数Table2Materialandequationofstateparametersofexplosive密度/(g·cm－3)爆速/(km·s－1)爆压/GPaA/GPaB/GPaＲ1Ｒ2ωE/GPa1．033．43321．90．184．20．80．153．51采用高能炸药材料和JWL状态方程描述，爆轰压力计算:p=A1－ωＲ1V()e－Ｒ1V+B1－ωＲ2V()e－Ｒ2V+ωEV(1)式中:p为爆轰压力，E为炸药爆轰产物的内能，V为爆轰产物的相对体积，A、B、Ｒ1、Ｒ2、ω、为所选炸药的图1计算模型示意图Fig．1Sketchmapofcalculationmodel性质常数。1．2模型建立利用LS-DYNA程序建立爆破模型，根据实验方案、岩石物理力学参数以及爆破参数，边坡爆破各模型尺寸:台阶高度H分别为12、15、18、21m;台阶坡底面宽度W分别为10、15、20m;坡面角为90°。图1中给出了模型边界条件及炮孔主要参数。1．3台阶高度对振速的影响模型计算时间0．03s。爆炸后模型质点竖直方向振动速度随时间变化形态如图2所示。图2振动速度云图Fig．2Vibrationvelocitynephogram通过LS-PrePost后处理程序提取时间历程记录点处竖直方向的峰值质点振动速度，12组数值模型的计算结果如图3所示。图3质点峰值振动速度随高程变化曲线Fig．3Variationofpeakparticlevibrationvelocitywithelevation1018爆炸与冲击第37卷

表2炸药的材料和状态方程参数Table2Materialandequationofstateparametersofexplosive密度/(g·cm－3)爆速/(km·s－1)爆压/GPaA/GPaB/GPaＲ1Ｒ2ωE/GPa1．033．43321．90．184．20．80．153．51采用高能炸药材料和JWL状态方程描述，爆轰压力计算:p=A1－ωＲ1V()e－Ｒ1V+B1－ωＲ2V()e－Ｒ2V+ωEV(1)式中:p为爆轰压力，E为炸药爆轰产物的内能，V为爆轰产物的相对体积，A、B、Ｒ1、Ｒ2、ω、为所选炸药的图1计算模型示意图Fig．1Sketchmapofcalculationmodel性质常数。1．2模型建立利用LS-DYNA程序建立爆破模型，根据实验方案、岩石物理力学参数以及爆破参数，边坡爆破各模型尺寸:台阶高度H分别为12、15、18、21m;台阶坡底面宽度W分别为10、15、20m;坡面角为90°。图1中给出了模型边界条件及炮孔主要参数。1．3台阶高度对振速的影响模型计算时间0．03s。爆炸后模型质点竖直方向振动速度随时间变化形态如图2所示。图2振动速度云图Fig．2Vibrationvelocitynephogram通过LS-PrePost后处理程序提取时间历程记录点处竖直方向的峰值质点振动速度，12组数值模型的计算结果如图3所示。图3质点峰值振动速度随高程变化曲线Fig．3Variationofpeakparticlevibrationvelocitywithelevation1018爆炸与冲击第37卷

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本文编号：2783723