水下爆破工程施工中,炸藥爆炸產(chǎn)生的水中沖擊波會(huì)對(duì)臨近的預(yù)保留巖體或周邊橋墩等建構(gòu)筑物產(chǎn)生一定損傷,這種損傷在多次循環(huán)作業(yè)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生損傷積累。為研究水下類巖石材料的損傷累積機(jī)理及規(guī)律,采用小當(dāng)量藥量水下爆炸產(chǎn)生的沖擊荷載,循環(huán)作用于高強(qiáng)石膏粉澆模成型的標(biāo)準(zhǔn)試樣上。通過(guò)高速攝影機(jī)及水下沖擊波測(cè)試系統(tǒng)記錄和測(cè)定了荷載作用于試樣上的高速時(shí)程變化過(guò)程,并對(duì)損傷后的試樣進(jìn)行了單軸壓縮試驗(yàn),通過(guò)σ-ε曲線,分析了試樣隨損傷次數(shù)的累積損傷演化過(guò)程及機(jī)理,得到了水下類巖石材料在水下沖擊波循環(huán)荷載下的累積損傷規(guī)律�？蔀樗卤浦袑�(duì)預(yù)保留巖體或建構(gòu)筑物安全防護(hù)提供參考。

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圖1藥包、試樣及傳感器布置裝置示意圖

為獲得爆炸沖擊波作用過(guò)程,采用日本NAC公司GX-8型高速攝影機(jī),最高拍攝速率為600000fps,本次拍攝速率為20000fps,畫(huà)幅大小為384×384,快門(mén)速度為48.6μs。爆炸荷載為電力起爆黑火藥,配以沖擊波測(cè)試系統(tǒng)測(cè)其爆炸壓力。水下爆炸沖擊壓力傳感器采用美國(guó)....

圖2測(cè)試、起爆系統(tǒng)

式中:Pm為沖擊波峰值壓力,GPa;K為52.4、α為衰減系數(shù)取1.1～1.5;W為炸藥當(dāng)量,kg;R為爆心距,mm。圖3典型沖擊波時(shí)程曲線

圖3典型沖擊波時(shí)程曲線

圖2測(cè)試、起爆系統(tǒng)根據(jù)以上公式,結(jié)合本試驗(yàn)測(cè)試15cm處壓力峰值為0.817MPa,可計(jì)算出α=1.3697,進(jìn)而可得作用在試樣上表面的沖擊波壓力峰值約為5.05MPa。

圖4爆炸沖擊波作用過(guò)程

通過(guò)高速攝影機(jī)對(duì)藥包爆炸作用到試樣上的全過(guò)程進(jìn)行拍攝,對(duì)拍攝結(jié)果進(jìn)行原速率分幅處理,并提取部分圖片拼接得到總體過(guò)程,如圖4。從炸藥爆炸到氣泡脈動(dòng)爆轟產(chǎn)物基本消失,整個(gè)過(guò)程共拍攝384張照片,約19200μs,其中氣泡脈動(dòng)的第一個(gè)周期作用約持續(xù)11ms,由高壓爆生氣體形成的外....

本文編號(hào)：3981009