基于建筑物模态分析的隧道爆破减振技术

作     者：孙冰峰 傅洪贤 管晓明 王梦恕 SUN Bing-feng;FU Hong-xian;GUAN Xiao-ming;WANG Meng-shu

作者机构：北京交通大学土木建筑工程学院北京100044 大连市城市建设管理局辽宁大连116021 青岛理工大学土木工程学院山东青岛266033 

基　　金：国家自然科学基金项目(51278042 L1222021) 

出 版 物：《中国公路学报》 (China Journal of Highway and Transport)

年 卷 期：2016年第29卷第10期

页      码：86-94页

摘      要：为了控制隧道爆破振动对临近建筑物的影响，依托大连南部滨海大道隧道工程，进行了自然环境地脉动和隧道爆破振动激励下的典型5层砖混建筑物的运行模态分析（0MA）试验，对比分析了这2种不同激励的特点，采用随机子空间法识别了建筑物的固有频率、阻尼和振型；研究了爆破作用下建筑物不同楼层的振动反应；在建筑物模态分析基础上，进行了毫秒非电雷管和电子雷管的隧道爆破减振试验，并对比分析了采用2种雷管的不同爆破设计引发的爆破地震波的特点。结果表明：自然环境地脉动可以对楼房的低阶模态进行有效激励，获得建筑物的低阶固有频率和1阶、2阶弯曲振型，但对于高阶模态识别较为困难；隧道爆破振动能够同时激励出建筑物的低阶模态和部分高阶模态，由此获得了5层砖混建筑物的1～8阶固有频率为4．16～42．99HZ；高频爆破地震波沿楼层向上传播过程中不断衰减，地震波以低频为主，导致位于隧道爆破掌子面上方的建筑物测点的振速随楼层的增高先减小，再增大，而后又减小；采用毫秒非电雷管和电子雷管起爆均可以控制爆破地震波的主频，使其远离建筑物的低阶整体固有频率，从而减小因共振造成的结构损伤，但是相比非电雷管，采用电子雷管单孔药量间隔起爆更能有效降低峰值振速。

主 题 词：隧道工程 隧道爆破 模态分析 砖混建筑 减振技术 电子雷管 

学科分类：1201[管理学-管理科学与工程类] 081406[081406] 08[工学] 0813[工学-化工与制药类] 0802[工学-机械学] 0814[工学-地质类] 0801[工学-力学类] 0823[工学-农业工程类] 082301[082301] 

核心收录：

D　O　I：10.19721/j.cnki.1001-7372.2016.10.009

馆 藏 号：203208842...