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简论爆破基于能量原理中深孔台阶爆破振动效应题目

收藏本文 2024-01-25 点赞:15288 浏览:61749 作者:网友投稿原创标记本站原创

摘要:随着中深孔台阶爆破规模的扩大,工程爆破所带来的危害也随之增加,尤其是爆破振动危害,更受到了普遍的关注和重视。然而由于爆破地震波本身的瞬时性、突变性、爆破介质和赋予条件的复杂性及爆区周围受控结构类型的多样性,导致爆破振动效应的探讨及爆破振动灾害的主动制约依然是一个非常复杂的课题。本论文通过查阅大量相关参考文献,在国内外爆破振动效应探讨成果的基础上,结合“金堆城露天矿装药工艺及起爆网路参数优化探讨”、“贵州科技计划项目(SY2010365):混装车现场装药技术探讨”、“中联水泥有限公司南阳分公司爆破振动监测”、“宜昌市兴山县香溪河大桥旁宜巴高速路堑开挖制约爆破振动监测”、“华新水泥(恩施)有限公司爆破振动监测”等项目的大量实测数据,利用现场试验、信号浅析技术、数值计算及结构动力学论述对爆破地震波频带能量分布特性以及爆破振动作用下结构的弹性、弹塑性能量反应,爆破振动的安全判据和降振最佳微差时间的选取进行了深入系统的探讨。(1)通过仿真试验验证了AOK时频分布在爆破地震波时频特性浅析中的有效性。利用AOK时频分布与小波浅析相结合的策略对不同条件的爆破地震波进行时频浅析,探讨了爆破条件对爆破地震波频带能量的分布规律。(2)针对爆破振动速度信号直接数值微分所获取的加速度时程曲线含有较高的噪声成分,将EEMD引入到爆破地震波的去噪处理。通过仿真试验验证了EEMD可以解决EMD方式混叠的固有缺陷,更能充分保留信号本身所固有的非平稳特性,更合适于爆破振动信号的降噪处理。(3)利用实测的爆破地震波并通过人工调整的策略对不同振速峰值、主频以及持续时间的爆破地震波进行反应谱浅析,验证了反应谱论述只能反映爆破振动振速峰值、频谱特性,而无法反映持续时间的缺陷和不足。(4)为了克服反应谱论述的缺陷和不足,建立了弹性SDOF能量反应方程,并以实测爆破地震波进行了能量反应浅析,重点以输入能量谱进行了探讨。浅析了爆破地震波3要素以及结构的固有参数对输入能量谱的影响规律。(5)针对弹性系统输入能量谱并没有考虑到结构塑性累积损伤的不足,利用Newmark-β时程浅析策略与双线型恢复力模型对爆破振动作用下弹塑性SDOF结构的能量反应机理进行浅析,重点以能反映结构塑性累积损伤的滞回耗能谱进行了探讨。浅析了爆破地震波3要素、结构固有参数以及恢复力模型参数对滞回耗能谱的影响,探讨了不同爆破条件对滞回耗能谱的影响规律。(6)针对结构在爆破地震波作用下发生破坏的2种形式,提出以能反映首次超越破坏的最大瞬时输入能量与能反映塑性累积损伤破坏的滞回耗能作为爆破地震危害的双重准则判据,并结合工程实例验证了该双重准则的全面性、科学性、合理性。(7)利用双重准则进行了降振微差间隔时间的选取。首先采取高精度数码进行了现场试验,认为爆心距不同,爆破地震波的叠加位置也不同。由此对于合理降振微差间隔时间的选取应考虑爆心距这个重要因素。然后结合结构在爆破地震波作用下的破坏机理对不同爆心距下降振的最佳微差间隔时间进行了选取,并在实际工程爆破中加以运用,验证了该策略的可行性与有效性。本论文基于能量的观点对中深孔台阶爆破进行了探讨和探讨,探讨成果为多因素安全判据的确定提供了论述基础,对爆破振动效应的主动制约有着重要的论述作用和工程实用价值。关键词:中深孔台阶爆破振动论文AOK时频分布论文EEMD去噪论文最大瞬时输入能量论文滞回耗能论文微差爆破论文安全判据论文

    摘要5-7

    Abstract7-11

    第1章 绪论11-22

    1.1 不足的提出及探讨作用11-12

    1.2 国内外探讨近况及有着不足12-20

    1.2.1 爆破振动信号浅析策略探讨12-15

    1.2.2 爆破振动作用下结构破坏机理探讨15-16

    1.2.3 爆破振动安全判据探讨16-19

    1.2.4 降振微差选取的探讨19-20

    1.3 论文探讨的主要内容20-22

    第2章 爆破地震波时频域浅析策略及运用22-49

    2.1 小波浅析22-24

    2.1.1 小波时频局部化特性22-23

    2.1.2 小波变换23-24

    2.2 各时频域浅析策略原理24-31

    2.2.1 线性时频浅析24-25

    2.2.2 双线性时频浅析25

    2.2.3 自适应时频浅析25-27

    2.2.4 各时频域浅析策略的比较27-31

    2.3 不同条件下爆破振动信号的时频特性浅析31-48

    2.3.1 段药量对爆破振动信号时频特性的影响31-38

    2.3.2 爆心距对爆破振动时频特性的影响38-39

    2.3.3 微差间隔时间对爆破振动信号时频特性的影响39-41

    2.3.4 段数对爆破振动信号的时频特性影响41-48

    2.4 小结48-49

    第3章 爆破振动作用下弹性SDOF结构能量反应谱探讨49-77

    3.1 反应谱论述及计算49-55

    3.1.1 反应谱论述49-51

    3.1.2 反应谱曲线及其物理作用51-53

    3.1.3 反应谱的数值计算53-55

    3.2 爆破振动加速度信号的推求及去噪处理55-63

    3.2.1 加速度信号的推求55-56

    3.2.2 加速度信号的去噪处理56-63

    3.3 爆破振动特性对反应谱的影响63-67

    3.3.1 爆破振动持续时间对反应谱的影响64-65

    3.3.2 质点振动峰值速度对反应谱的影响65-66

    3.3.3 爆破振动主频对反应谱的影响66-67

    3.4 爆破振动作用下弹性SDOF系统能量反应谱探讨67-69

    3.4.1 能量反应谱的概念67-68

    3.4.2 能量反应谱的求解68-69

    3.5 爆破振动特性对输入能量谱影响69-73

    3.5.1 爆破振动峰值速度对输入能量谱的影响72

    3.5.2 爆破振动主频对输入能量谱的影响72-73

    3.5.3 爆破振动持续时间对输入能量谱的影响73

    3.6 结构参数对输入能量谱的影响73-75

    3.6.1 结构阻尼比对输入能量谱的影响73-74

    3.6.2 结构固有周期对输入能量的影响74-75

    3.7 小结75-77

    第4章 爆破振动作用下弹塑性SDOF结构滞回耗能谱探讨77-95

    4.1 滞回耗能谱的计算77-81

    4.1.1 滞回耗能谱的概念77-78

    4.1.2 结构的恢复力模型78-80

    4.1.3 拐点的处理80-81

    4.2 爆破振动特性对滞回耗能谱的影响81-86

    4.2.1 爆破振动峰值速度对滞回耗能谱的影响83-84

    4.2.2 爆破振动主频对滞回耗能谱的影响84-85

    4.2.3 爆破振动持续时间对滞回耗能谱的影响85-86

    4.3 结构参数及恢复力模型参数对滞回耗能谱的影响86-88

    4.3.1 结构的阻尼比对滞回耗能谱的影响86

    4.3.2 结构的自振周期对滞回耗能谱的影响86-87

    4.3.3 恢复力模型参数对滞回耗能谱的影响87-88

    4.4 不同条件下爆破地震波对滞回耗能谱的影响88-93

    4.4.1 段药量对滞回耗能谱的影响88-89

    4.4.2 爆心距对滞回耗能谱的影响89-90

    4.4.3 微差间隔时间对滞回耗能谱的影响90

    4.4.4 段数对滞回耗能谱的影响90-93

    4.5 小结93-95

    第5章 爆破振动灾害的评价与制约95-114

    5.1 基于双重准则的爆破振动灾害评价95-98

    5.1.1 瞬时输入能量95-97

    5.1.2 爆破振动灾害评价的双重准则97-98

    5.2 爆破振动灾害评价指标的运用98-108

    5.2.1 工程实例浅析(一)98-105

    5.2.2 工程实例浅析(二)105-108

    5.3 降振微差间隔时间的选取108-112

    5.4 小结112-114

    第6章 结论与展望114-118

    6.1 结论114-116

    6.2 革新点116

    6.3 展望116-118

    致谢118-119

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