【摘要】：露天臺(tái)階爆破中常遇到復(fù)雜地質(zhì)條件,針對(duì)“上硬下軟”巖層條件下,運(yùn)用聯(lián)合布孔(即相鄰炮孔孔深不一致)方式對(duì)“上硬下軟”地質(zhì)條件的巖層進(jìn)行爆破。本文基于制作“上硬下軟”巖性的混凝土模型,下層采用C30混凝土灌注,上層采用C40混凝土灌注,分別測(cè)定其力學(xué)參數(shù),主要研究?jī)?nèi)容如下:在聯(lián)合布孔方式下利用高速攝影儀技術(shù),觀察相鄰炮孔孔深比不同的混凝土模型爆破瞬時(shí)裂縫延展過程,觀察其裂紋擴(kuò)展規(guī)律;并對(duì)其產(chǎn)生的塊度進(jìn)行分析,研究其爆破效果;在聯(lián)合布孔方式下利用超動(dòng)態(tài)應(yīng)變儀測(cè)試系統(tǒng),對(duì)相鄰炮孔孔深比不同的混凝土模型測(cè)試,分析爆破瞬間應(yīng)變規(guī)律。主要研究結(jié)果如下:(1)運(yùn)用高速攝影儀觀察爆破瞬間裂紋擴(kuò)展,主裂紋呈“大”字行,首先分層處出現(xiàn)橫向裂紋,上層混凝土中間出現(xiàn)縱向裂紋,下層混凝土出現(xiàn)與橫向裂紋呈50度夾角的斜向裂紋,次生裂紋圍繞主裂紋擴(kuò)展,拋擲過程中又相繼出現(xiàn)許多不規(guī)則裂紋。(2)運(yùn)用超動(dòng)態(tài)應(yīng)變儀測(cè)試爆破瞬間混凝土應(yīng)變規(guī)律,在每個(gè)模型同一位置布置測(cè)點(diǎn),應(yīng)變規(guī)律曲線一致,在20ms處出現(xiàn)壓應(yīng)變峰值,31ms處出現(xiàn)拉應(yīng)變峰值,87ms處出現(xiàn)小波峰,應(yīng)變峰值有差別。應(yīng)變規(guī)律和數(shù)值模擬應(yīng)變規(guī)律相似,時(shí)間變化幾乎一致。(3)用ANSYS/LS-DYNA軟件,運(yùn)用流固耦合算法,設(shè)定力學(xué)參數(shù),建立混凝土數(shù)值模型,采用聯(lián)合布孔方式,混凝土爆破,觀測(cè)其應(yīng)力、應(yīng)變規(guī)律;相鄰炮孔孔深比為0.4時(shí),淺孔爆破形成的自由面對(duì)深孔爆破具有導(dǎo)向作用;相鄰炮孔孔深比為0.5時(shí),深孔爆破產(chǎn)生的應(yīng)力集中在中間孔;相鄰炮孔孔深比為0.6時(shí),淺孔爆破形成的自由面對(duì)深孔爆破產(chǎn)生的應(yīng)力分布無影響,應(yīng)力不聚集。數(shù)值模擬應(yīng)變規(guī)律和所測(cè)應(yīng)變應(yīng)變規(guī)律相似,時(shí)間變化幾乎一致。(4)比較各組模型爆破效果,在“上硬下軟”條件下采用聯(lián)合布孔方式是可行的,能夠?qū)r石爆破下來,炸藥充分利用,相鄰炮孔孔深比為0.6時(shí),大塊率最低,爆破效果最好。
【圖文】：

而 研究混凝土在爆破載荷作用下的動(dòng)態(tài)響應(yīng)過程，而且此過程與室內(nèi)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析比對(duì)，可以提供部分混凝土在爆炸載荷作用時(shí)的多項(xiàng)力學(xué)參數(shù)。ChengqingWu 等[19]通過利用對(duì)混凝材料加載地震波和沖擊波的方式，分析混凝土體的結(jié)構(gòu)在地震波和沖擊波作用下的破壞情況。AlexM.Remennikov[20]等通過使用 AuToDYNA 軟件來模擬臨近（構(gòu)）建筑物受到爆炸載荷的影響情況，并且確定了增強(qiáng)系數(shù)。郝海明[21]通過使用 ANSYS/LS-DYNA 軟件來模擬混凝土塊使用炸藥爆炸的情況，，得出結(jié)論即應(yīng)力波會(huì)伴隨傳播距離的增大，導(dǎo)致應(yīng)力波衰減速度會(huì)逐漸變緩；爆破沖擊載荷會(huì)對(duì)混凝土產(chǎn)生壓縮作用，繼而在波的拉伸作用下，混凝土塊會(huì)發(fā)生破裂。1.2.4 爆炸應(yīng)力波作用下混凝土介質(zhì)的壓縮和拉伸損傷斷裂波是介質(zhì)本身當(dāng)中的質(zhì)點(diǎn)受到干擾產(chǎn)生擾動(dòng)的傳播而非本身產(chǎn)生位移的運(yùn)動(dòng)。波在不同介質(zhì)中傳播會(huì)產(chǎn)生不一樣的波形，因介質(zhì)各異。體波分為縱波和橫波，主要在介質(zhì)內(nèi)部傳播；面波分為勒夫波和瑞利波，大部分存在介質(zhì)表面和介質(zhì)不連續(xù)面。體波和面波都屬于彈性波[22,23]。

碩士論文 聯(lián)合布孔露天臺(tái)階爆破數(shù)究?jī)?nèi)容及技術(shù)路線究?jī)?nèi)容應(yīng)用現(xiàn)有爆破理論結(jié)合數(shù)值模擬及現(xiàn)場(chǎng)模擬實(shí)驗(yàn)，對(duì)“上硬下軟”地質(zhì)條布孔技術(shù)的爆破作用機(jī)理以及在工程中的應(yīng)用展開研究。論文的主要研內(nèi)容一：建立相似試驗(yàn)系統(tǒng)，并取得混凝土力學(xué)參數(shù)特性；內(nèi)容二：運(yùn)用數(shù)值模擬及設(shè)備，分析裂紋擴(kuò)展規(guī)律、爆破效果及應(yīng)變規(guī)律術(shù)路線
【學(xué)位授予單位】：貴州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TD235

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2656397