隨著城市地鐵軌道及綜合管廊等地下工程的建設(shè),常會使用爆破作業(yè)進行地下空間的開挖掘進,而在埋地管線附近進行爆破作業(yè)會對管線造成風(fēng)險甚至破壞。因此,針對爆破動載荷在管道上的能量衰減規(guī)律及管道動力響應(yīng)的研究對于爆破作業(yè)的鄰近管道安全控制具有重要的工程參考意義。本研究采用有限元動力軟件ANSYS/LS-DYNA建立了包含炸藥、巖土體、埋地管道的管土耦合模型。通過爆破動力載荷數(shù)值模擬,結(jié)合爆破載荷傳播規(guī)律與管土耦合模型的受載應(yīng)變關(guān)系,分析管土耦合模型受爆破動載荷的動力響應(yīng)。并對相向傳播的兩組不等形沖擊波疊加效應(yīng)進行分析,得到波幅值的增加并不遵循線性疊加規(guī)律。由于巖土體與管道的失效形式不同,分別基于強度準(zhǔn)則與拉壓應(yīng)變公式建立了管土耦合模型的失效判據(jù)。通過建立不同管道壁厚模型進行爆破數(shù)值模擬,以管道迎爆面與背爆面為分析對象,并沿管道的軸向與周向分別進行了有效應(yīng)力、振動速度、應(yīng)變位移量的動力響應(yīng)分析。發(fā)現(xiàn)在管道軸向迎爆面兩端3/4處均存在應(yīng)力集中效應(yīng),而管道背爆面由于地表自由面的反射波與爆源的正向波疊加作用,應(yīng)力時程曲線具有一定放大效應(yīng)。隨著管壁厚度的增加,管道的軸向、周向單元應(yīng)力、振動速度峰值均逐漸...

【文章頁數(shù)】：82 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1.1水平埋地管道

碩士學(xué)位論文71.3研究內(nèi)容與技術(shù)路線以城市隧道開挖爆破中埋地管道為研究對象，采用理論模型分析與動力有限元模擬相結(jié)合方法，對開挖爆破引起的爆破載荷在巖土體內(nèi)傳播至鄰近的埋地管道并產(chǎn)生的影響進行研究；并分別將管道受載振度與爆源距離、振動波動能量進行多因素回歸擬合分析，探討爆破振動加....

圖1.2研究技術(shù)路線圖

爆破動載荷下埋地管道動力響應(yīng)與振動能衰減研究8耦合響應(yīng)機制與研究方法。研究技術(shù)路線圖：圖1.2研究技術(shù)路線圖

圖2.1爆轟波連續(xù)傳播不同階段

碩士學(xué)位論文11應(yīng)力波的作用強度進行分析。（3）地震波地震波廣義上可分為自然地震波與人工地震波，前者作用范圍更廣。其傳播方式滿足一般波動方式，由中心震動位置向周圍傳播，由于作用強度遠沒有沖擊應(yīng)力波強，其傳播介質(zhì)一般僅產(chǎn)生彈性應(yīng)變。根據(jù)傳播類型的特征又將其分為體波與面波，其中常用來....

圖2.2兩相

爆破動載荷下埋地管道動力響應(yīng)與振動能衰減研究14a)b)圖2.2兩相沖擊波碰撞過程根據(jù)Hugoniot曲線方程，能夠描述爆轟波傳播的初末狀態(tài)，爆轟波或沖擊波iP可以表示為：)()(00000uusuucPi（2.10）在初始時刻的邊界條件為：00u，00c，初始沖擊波可以表示為：....

本文編號：3903426