本文選題：狀態(tài)方程　切入點：數(shù)值模擬　出處：《大連理工大學(xué)學(xué)報》2017年03期 　論文類型：期刊論文

【摘要】：基于ANSYS/LS-DYNA軟件,分析隧道開挖過程中爆破振動對圍巖及初期支護的影響.為了使數(shù)值模擬能夠真正反映實際情況,采用更精確合理的爆炸數(shù)值計算方法:利用軟件內(nèi)置炸藥模塊和狀態(tài)方程模擬爆破荷載的作用,并采用ALE算法模擬炸藥與巖石之間的接觸關(guān)系.在ALE算法中,為防止爆炸過程中網(wǎng)格的過分畸變給結(jié)果帶來不利影響,將炸藥定義成流體.分析結(jié)果表明:應(yīng)力、速度均在爆炸發(fā)生的極短時間內(nèi)達(dá)到峰值,而后迅速衰減,10ms后達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài).上臺階爆破在圍巖拱頂處產(chǎn)生的水平振速峰值為下臺階爆破的6倍左右,在拱腳位置約為0.88倍;上臺階爆破在圍巖拱頂處產(chǎn)生的豎直振速峰值為下臺階爆破的8倍左右.下臺階爆破在圍巖拱頂處產(chǎn)生的應(yīng)力峰值是上臺階爆破的1/5,在拱腳處相差不大;同一位置,初期支護結(jié)構(gòu)質(zhì)點振速峰值與單元應(yīng)力峰值均比圍巖大.
[Abstract]:Based on ANSYS/LS-DYNA software, the influence of blasting vibration on surrounding rock and initial support during tunnel excavation is analyzed. A more accurate and reasonable method for numerical calculation of explosion is adopted: the blasting load is simulated by using the built-in explosive module and the equation of state, and the contact relation between explosive and rock is simulated by ALE algorithm. In ALE algorithm, the relation between explosive and rock is simulated. In order to prevent the excessive distortion of the mesh in the explosion process from adversely affecting the results, the explosive is defined as a fluid. The results show that the stress and velocity of the explosive reach its peak value in a very short period of time when the explosion occurs. The peak value of horizontal vibration velocity produced by upper step blasting is about 6 times of that of lower step blasting and 0.88 times at arch foot. The peak value of vertical vibration velocity produced by upper step blasting in surrounding rock arch is about 8 times that of lower step blasting. The peak value of stress produced by lower step blasting in surrounding rock arch is 1 / 5 of that in the top of wall rock, and the difference is not significant at the arch foot; in the same position, the peak value of the vertical vibration velocity is about 8 times of that of the lower step blasting. The peak value of particle vibration velocity and element stress of primary support structure is larger than that of surrounding rock.
【作者單位】： 大連理工大學(xué)土木工程學(xué)院;
【基金】：住建部科技項目(2014-K5-005) 大連市建委科技項目(052033)
【分類號】：U455.6

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本文編號：1597640