下穿文保建筑隧道爆破的数值模拟与安全分析-论文.pdf

《下穿文保建筑隧道爆破的数值模拟与安全分析-论文.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、第37卷第9期合肥工业大学学报(自然科学版)Vo1．37No．92014年9月JOURNALOFHEFEIUNIVERSITYOFTECHNOLOGYSept．2014Doi：10．3969／j．issn．1003—5060．2014．09．020下穿文保建筑隧道爆破的数值模拟与安全分析张振，孟益平，李和平，祝金龙(合肥工业大学土木与水利工程学院，安徽合肥230009)摘要：从工艺技术和经济技术2个方面考虑，硬岩地区地铁隧道开挖选择爆破开挖最为合理，但隧道爆破产生的地震效应会对地表建筑造成危害，要选择合理的控制爆破

2、震动方法就需要对爆破震动效应进行研究。文章采用显式动力分析有限元软件ANSYS／LS-DYNA3D对实际隧道爆破工程中的掏槽爆破进行数值模拟，该数值模拟能进行爆破振动速度的时程分析，评价爆破方案的安全性。关键词：微差爆破；数值模拟；有限元；状态方程；振动速度中图分类号：TD236文献标识码：A文章编号：1003-5060(2014)09-1112-04Numericalsimulationandsafetyanalysisoftheblastingintunnelunder-traversingconservati

3、onarchitectureZHANGZhen，MENGYi—ping，LIHe-ping，ZHUJin-long(SchoolofCivilandHydraulicEngineering，HefeiUniversityofTechnology，Hefei230009，China)Abstract：Inconsiderationofbothprocesstechnologyandeconomictechnology，blastingexcavationisthemostsuitablemethodformetrot

4、unnelexcavationinhardrockregion．Buttheblastingseismiceffectwilldoa1otofdamagetothesafetyofgroundbuilding．Sotheblastingseismiceffectshouldbestudiedinordertochoosethesuitablemethodtocontroltheblastingvibration．Inthispaper，theex-plicitdynamicfiniteelementsoftware

5、ANSYS／LS-DYNA3Disemployedtosimulatethecutblastingprocessinthepracticalconstruction．Basedonthisnumericalsimulation，thetimehistoryanalysisofblastingvibrationvelocityandevaluationofthesafetyofblastingschemecanbeconducted．Keywords：millisecondblasting；nurnerica1sim

6、ulation；finiteelement；equationofstatevibrationvelocity随着我国国民经济快速增长和交通事业的蓬DYNA3D显示动力分析软件建立模型模拟爆破勃发展，城市道路工程也有一部分转入地下，许多对地面建筑物的影响，得出爆破震动在岩层中的城市正在或者即将修建城市地铁隧道，从技术和传播规律和动态响应，针对采用的减震措施，判断资金等方面考虑，采用爆破开挖是硬岩地区城市其减震效果及安全性[2]。在实际工程中，利用数浅埋隧道工程开挖较为经济、合理的施工方法Eli。值模拟技术对指导爆破参

7、数的合理设计、提高爆但是，城市中高楼耸立、地形复杂、人口密集等情破施工技术水平及施工质量、降低施工成本等都况，使得爆破施工产生的爆破震动效应对地表建具有重要意义。筑物的安全和居民的正常生活产生不同程度的影1工程概况响，还有一些城市因历史原因存在大量的文物保护建筑，这就给隧道爆破带来更大困难。某地铁隧道工程，隧道下穿国家级文物保护基于此，根据现场爆破震动监测，利用L建筑，里程范围K0+613～K0+636(右线)，该建收稿日期：2013一10—24：修回日期：2013—12—30基金项目：中铁四局科研基金资助项目(1

8、2—126)作者简介：张振(1988一)，男，安徽阜阳人，合肥工业大学硕士生；李和平(1963-)，男，安徽潜山人，合肥工业大学教授，硕士生导师第9期张振，等：下穿文保建筑隧道爆破的数值模拟与安全分析1113筑建于1905年，为砖石结构，共4层。该建筑与其对应的JWL状态方程，JwL状态方程的P-V隧道结构边线水平距离仅1．5m，地面至隧道拱关系如下：顶垂直