隧道掘进爆破振动的数值模拟研究

论文题目: 隧道掘进爆破振动的数值模拟研究

论文类型: 硕士论文

论文专业: 岩土工程

作者: 崔积弘

导师: 林从谋,赵锦桥

关键词: 爆破地震,隧道掘进,非线性有限元,回归分析,小波包分析,数值模拟

文献来源: 山东科技大学

发表年度: 2005

论文摘要: 本文以泰安抽水蓄能电站工程的隧道掘进开挖爆破的振动安全监测项目为依托,结合大量现场实测数据,将隧道掘进爆破振动场作为研究对象,主要进行了以下三个方面的工作: 首先,理论上分析了影响爆破地震波传播、衰减的各种因素;然后,通过对实测数据进行回归分析,确定出了该地段经验公式预测方法中的K、α值,得出了该地段隧道开挖爆破地震波传播规律;应用概率统计的方法,对实测数据分析得到了速度和加速度的一些特点; 其次,考虑到爆破动力荷载对建(构)筑物的破坏是各个频段,不同能量的波形叠加所致,故了解爆破地震波的频谱特性和能量特性,是分析建筑物破坏机理的必要一环。本文运用小波分析理论,通过Matlab编程实现了对实测数据的小波包分析,得出了该地段隧道开挖爆破地震波的波谱特性和能量特性; 最后,运用动力有限元程序LS-DYNA对隧道爆破过程进行了模拟,分析了隧道掘进爆破振动的传播规律及对临近洞室的影响,同时给出了爆破过程中速度场和应力场的变化情况,分析了爆破振动对建(构)筑物的破坏机理。最后,在数值模拟的基础上,应用小波包分析,对得到的地震波进行频谱分析,分析在地震波传播过程中地震波的频率和能量衰减规律,并将它们与实测数据相对比,得出了若干结论。

论文目录:

1 绪论

1．1 课题的提出及意义

1．2 课题的研究现状

1．3 课题研究背景

1．4 课题主要研究内容

1．5 课题主要研究方法与步骤

2 爆破振动下结构响应的动力分析

2．1 爆破震动荷载作用下结构响应的模态求解

2．2 爆炸荷载作用下建(构)筑物的动态响应分析

2．3 考虑频率的安全判据

2．4 提高爆破地震波频率的方法

2．5 小结

3 隧道掘进爆破振动的现场测试

3．1 工程概况

3．2 测试方案

3．3 测试结果分析

3．4 小结

4 隧道掘进爆破振动特性的小波分析

4．1 小波分析基本原理

4．2 隧道掘进爆破振动频谱的小波包分析

4．3 隧道掘进爆破振动能量的小波分析

4．4 小结

5 隧道掘进爆破振动数值模拟模型研究

5．1 ANSYS／LS-DYNA程序算法原理

5．2 计算模型

5．3 小结

6 隧道掘进爆破振动数值模拟

6．1 模型的建立

6．2 参数的选取

6．3 模拟结果分析

6．4 小结

7 隧道掘进爆破振动对临近洞室影响的模拟研究

7．1 计算模型

7．2 参数的选取

7．3 模拟结果分析

7．4 小结

8 主要研究成果及其展望

8．1 主要研究成果

8．2 今后工作

致谢

攻读硕士期间发表论文

主要参考文献

发布时间: 2005-09-14

参考文献

[1].严寒地区大型水电站重建工程开挖爆破振动安全控制标准研究[D]. 孙鹏举.长江科学院2016
[2].爆破振动对相邻洞室影响的现场试验研究和数值分析[D]. 陈俊桦.武汉理工大学2009
[3].增容扩机时引水洞爆破振动影响分析[D]. 张忠伟.武汉大学2004
[4].考虑结构面影响的岩石高边坡爆破振动安全控制标准研究[D]. 罗聪.长江科学院2016
[5].基于小波分析的不同类型振动特性研究[D]. 金潇男.长江科学院2015
[6].尾矿坝爆破振动试验与仿真研究[D]. 贾铮.首都经济贸易大学2013
[7].新浇大体积混凝土爆破安全控制标准分析[D]. 戴思南.长江科学院2012

隧道掘进爆破振动的数值模拟研究

猜你喜欢